田间二化螟雄蛾对不同配比性信息素的嗅觉反应 及性信息素识别相关基因表达水平差异

【目的】本研究旨在从行为和嗅觉分子水平探究二化螟Chilo suppressalis雄蛾对性信息素嗅觉反应的地理种群差异及其机理,以明确该害虫田间种群雄成虫的嗅觉适应性及其特点。【方法】采用7种Z11-16∶Ald, Z9-16∶Ald和Z13-18∶Ald配比不同的三元性信息素诱芯(Z11-16∶Ald和Z9-16∶Ald配比分别为540 μg∶540 μg, 864 μg∶216 μg, 945 μg∶135 μg, 980 μg∶98 μg, 1 003 μg∶77 μg, 1 016 μg∶64 μg和1 045 μg∶35 μg,而Z13-18∶Ald含量保持不变),在中国6省水稻田间诱捕二化螟雄成虫;利用实验室风洞测定864 μg∶216 μg, 980 μg∶98 μg和1 016 μg∶64 μg配比诱芯在田间诱捕的越冬代和第2代二化螟雄蛾分别对这3个配比的性信息素诱芯的行为反应;并采用RT-qPCR方法测定这7种性信息素配比不同的诱芯诱捕的雄蛾触角中二化螟雄蛾12个性信息素识别相关基因的表达水平。【结果】在田间试验中,Z11-16∶Ald和Z9-16∶Ald不同配比的性信息素诱芯对水稻二化螟雄蛾均有引诱作用,但不同配比引诱的二化螟雄蛾占比不同。6省诱芯中Z11-16∶Ald和Z9-16∶Ald的最佳配比不同,并且同一配比性信息素诱芯在不同省份引诱的二化螟雄蛾占比也不同。结果表明,不仅在不同地区诱芯的性信息素最佳配比不同,而且在不同地区不同配比性信息素的诱蛾量占比也不同。实验室风洞试验中,864 μg∶216 μg和1 016 μg∶64 μg配比诱芯田间诱捕雄蛾分别对864 μg∶216 μg和1 016 μg∶64 μg配比诱芯的行为反应均显著强于对其余两种配比诱芯,980 μg∶98 μg配比诱芯田间诱捕雄蛾对1 016 μg∶64 μg, 980 μg∶98 μg和864 μg∶216 μg配比诱芯的行为反应无显著差异。在RT-qPCR测定中,除GOBP1外,其余11个性信息素识别相关基因在Z11-16∶Ald和Z9-16∶Ald不同配比诱芯诱捕雄蛾触角中的表达水平均存在显著差异,其中PBP3, PBP4, PR1, PR2, PR4, PR5和PR6 7个基因的表达水平与性信息素配比之间存在显著的线性相关。【结论】本研究明确了中国二化螟不同地理种群性信息素嗅觉差异,不仅有助于提高该害虫的性诱防控效率,而且也有助于理解其嗅觉地理种群差异的成因。     

昆虫嗅觉结合蛋白研究进展

嗅觉结合蛋白是嗅觉系统的第一个参与者,主要表达在嗅觉外周系统淋巴液中,负责识别、结合和转运气味和信息素分子到达嗅觉受体。近些年,随着各种生物新技术的应用,大量昆虫嗅觉结合蛋白被鉴定出来,其各种不同功能得到揭示。本文对近年来嗅觉结合蛋白的分子特征、蛋白结构、功能和应用等方面的研究进展进行总结和综述。总的来说,嗅觉结合蛋白包括气味结合蛋白(odorant-binding proteins, OBPs)、化学感受蛋白(chemosensory proteins, CSPs)和尼曼 匹克C2型蛋白(Niemann-Pick type C2 proteins, NPC2)三大家族,在α-螺旋和β-折叠的基础上形成了相对简单而稳定的球形结构,使它们能适应各种环境和任务,所以嗅觉结合蛋白蛋白具有复杂多样的功能,且这些功能对昆虫生理和行为尤为重要。基于嗅觉结合蛋白功能,研究者已经把它们应用于生物防治、品种选育和制作生物嗅觉传感器等,具有巨大的潜在价值。本综述为昆虫嗅觉结合蛋白后续研究提供了参考信息及一些新的思路。     

基于四臂嗅觉仪内轨迹跟踪的 昆虫嗅觉行为分析体系

【目的】结合四臂嗅觉仪与轨迹跟踪分析系统,通过分析不同试验条件下黑腹果蝇Drosophila melanogaster的嗅觉行为,建立适合于果蝇等小型昆虫的嗅觉行为实验技术体系。【方法】采用Ethovision XT软件追踪黑腹果蝇在四臂嗅觉仪内的活动轨迹,分析各区域内的累计停留时长、运动速度;同时,考察气流速度和味源设置对苹果醋引诱及蓝桉Eucalyptus globulus叶油驱避黑腹果蝇效果的影响。【结果】适合于黑腹果蝇嗅觉行为分析的气流速度为300~1 200 mL/min;300 mL/min时黑腹果蝇个体间运动速度最为均一,因此推荐最适气流速度大小为300 mL/min。味源设置不会改变黑腹果蝇对味源物的嗅觉行为反应,但对味源物的引诱指数有一定的影响,单一臂放置味源物试验效果更佳。单头测试的实验效果优于多头试验。【结论】本研究建立的基于轨迹跟踪的嗅觉行为分析体系可用于昆虫信息化合物有效成分的筛选鉴定。在合适的气流条件下,单一臂设置味源化合物逐头进行测试试验效果更佳;多头试验可用于化合物的初步筛选。     

周氏啮小蜂非典型气味受体基因的cDNA序列及进化分析

【目的】对重大林业害虫美国白蛾Hyphantria cunea(Drury)的重要寄生性天敌周氏啮小蜂Chouioia cunea Yang(膜翅目:姬小蜂科)一个Or83b直同源基因的cDNA全长序列CcOr1进行多角度的进化分析,为研究周氏啮小蜂嗅觉分子机制奠定基础。【方法】通过转录组测序的方法鉴定CcOr1基因全长,并对该基因进行序列及进化分析。【结果】该基因长度为1 428 bp,编码475个氨基酸;蛋白二级结构预测具脊椎动物G蛋白典型的七跨膜结构域。【结论】该基因较为保守,主要接受负选择压力。作为寄主广泛的寄生蜂,周氏啮小蜂与寄主单一的类群相比,其同义突变率较低,密码子偏好性较高。     

异迟眼蕈蚊成虫行为学特征及性信息素初步研究

【目的】为了寻求高效无污染的防治害虫异迟眼蕈蚊Bradysia difformis Frey的方法。【方法】本文在人工气候室条件下,采用行为、化学生态学等研究方法,系统观察了异迟眼蕈蚊的羽化节律、交配行为,并对其性信息素进行了初步研究。【结果】异迟眼蕈蚊羽化没有明显的昼夜节律,雌虫在16:00—21:00达到羽化高峰,雄虫羽化高峰出现在17:00—23:00,成虫在光期的羽化数量占总羽化数量的72%。成虫的求偶交配行为多发生在羽化后10 min左右,交尾时间3 min左右。异迟眼蕈蚊雄成虫在"Y"型嗅觉仪中对雌成虫及雌成虫腹部粗提物具有正趋向行为反应(P<0.01),证明异迟眼蕈蚊雌虫释放性信息素。【结论】通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对雌、雄成虫腹部粗提物进行化学分析,得到雌成虫特有的3种化学物质:正十二烷、正十六烷酸、(Z,Z)-9,12-十八烷二烯酸,这些化合物可能是异迟眼蕈蚊雌成虫的性信息素成分。     

听觉对拟环纹豹蛛(Pardosa pseudoannulata)定位猎物的影响

为探明蜘蛛的听觉感受器在寻觅定位猎物中的作用,在实验室内比较拟环纹豹蛛(Pardosa pseudoannulata)对有果蝇振翅声源端和无声源端的反应。结果表明:近距离内,拟环纹豹蛛对有声源端选择指数显著高于无声源端,但距离增大至15 cm后,拟环纹豹蛛选择指数无显著差异;拟环纹豹蛛停留时间也呈类似变化,距离12 cm内,拟环纹豹蛛在有声源端停留时间较长,多于总观察时间的1/2,且拟环纹豹蛛在有声源端停留时间显著高于无声源端,距离增加后,拟环纹豹蛛对声音敏感程度下降,停留时间无显著差异;总之,离声源距离越近,拟环纹豹蛛对声音的敏感性越高,随着距离增加,敏感性逐渐降低,声源间距与拟环纹豹蛛成功定位猎物有明显负相关性,拟环纹豹蛛在一定距离下可以依靠听觉定位猎物;另外,拟环纹豹蛛性别对听觉感受器的敏感度有一定影响,雌性拟环纹豹蛛对果蝇振翅声音更为敏感,选择指数更高。     

信息化合物对薜荔榕小蜂选择行为的影响

爱玉子和薜荔均为桑科榕属植物,与薜荔榕小蜂保持稳定的共生关系,信息化合物在维系榕树与其传粉小蜂的共生关系中起决定性作用。应用Y型嗅觉仪检测两种来源的薜荔榕小蜂对8种单一信息化合物和芳樟醇、苯甲醇和松油醇组成的混合信息化合物的趋向性反应。实验结果表明:3%和5%芳樟醇、5%的苯乙烯、7%苯甲醇、5%和7%松油醇以及7%金合欢醇对两种来源的薜荔榕小蜂均具有显著的吸引作用,7%苯甲酸甲酯对两种来源的薜荔榕小蜂有显著的趋避作用,香兰醛对两种来源的薜荔榕小蜂的行为没有显著的影响,从而表明信息化合物的种类和浓度均显著影响薜荔榕小蜂的选择行为。5%芳樟醇、3%松油醇和3%苯甲醇的混合信息化合物组合对两种来源的薜荔榕小蜂具极显著的吸引作用,信息化合物之间的交互作用极为显著。两种不同来源的薜荔榕小蜂对信息化合物反应的异同,表明两种不同来源的薜荔榕小蜂与各自宿主之间的化学通讯信号传导上存在差异,同时也表明两种不同来源的薜荔榕小蜂之间存在密切的亲缘关系。在榕树接受期花序的挥发物成分中广泛存在并占较大比例的信息化合物(例如芳樟醇),可能与榕小蜂对寄主的远程定位有关,而近距离的专性定位却是依赖于各种信息化合物严格按一定浓度、比例组成的化学图谱。实验结果为榕-蜂共生体系的化学生态学理论研究和爱玉子高产栽培提供科学依据。     

蜚蠊目(六足总纲,昆虫纲)八种昆虫触角感受器的扫描电镜观察

获得蜚蠊目昆虫触角感受器外部形态的资料,为蟑螂的系统学研究积累一些新的基础资料.使用KYKYAMRAY 1000B型扫描电镜蜚蠊目8种昆虫触角感受器进行观察和拍照,然后进行比较分析.观察结果表明,蜚蠊目昆虫的触角均分布有毛形感器、刺形感器和锥形感器.蜚蠊目昆虫触角感受器的外部形态在科、属水平表现的差异程度与昆虫的分类地位相符合.触角感受器的形态结构也许能成为鉴别蜚蠊目科和属的有用特征.     

果蝇通过“无痛”蛋白感知热毒

由Makoto Tominaga教授和Takaaki Sokabe博士领导的日本国家生理学研究所的研究小组发现,果绳有感知热毒的感受器。该研究结果刊登在2008年10月1日出版的《Journal of Neuroscience》杂志上。     

矿物油处理对马铃薯长管蚜定向和取食行为的影响（英文）

大田和实验室研究均表明矿物油的施用可有效降低蚜虫对非持久性病毒的传播。我们分别于矿物油喷施马铃薯植株24 h和7 d后,调查其对马铃薯长管蚜Macrosiphum euphorbiae行为的影响;采用暗室生测法调查了蚜虫对处理的植物挥发性化合物的反应;采用刺探电位技术（EPG）评价了矿物油处理对蚜虫取食行为的影响。结果表明：矿物油处理导致植物对寄主的引诱作用失效,这种效果至少持续24 h。矿物油处理马铃薯植株24 h和7 d后,蚜虫对处理植株的取食行为发生改变。开始记录至第1次刺探所需时间降低,但只在处理7 d后显著降低,提示矿物油处理有助于蚜虫口针的穿刺。然而,流涎阶段以及韧皮部汁液吸食阶段（摄食阶段）显著缩短。本研究中观察到的蚜虫行为的改变不能充分解释施用矿物油的大田中为什么出现7 d 的保护作用,因此可能还存在其他的机制。