黑翅土白蚁下唇腺解剖构造研究

本文利用显微解剖和测量,研究黑翅土白蚁Odontotermes formosanus下唇腺解剖构造及其在不同类型个体间职能的分化。黑翅土白蚁的下唇腺由左右对称的两部分组成,每侧构造由9～11个腺泡群、1个下唇腺囊及相关的导管组成。每侧的腺泡群导管与下唇腺囊导管首先汇合成分导管,两侧的分导管在舌基部后方汇合,形成一条主导管,主导管开口于舌基部下方。黑翅土白蚁下唇腺发达程度与个体的职能有关。有翅成虫下唇腺最发达,3龄无翅芽若虫下唇腺最小。巢内工蚁是口交哺物质的主要提供者,在下唇腺长度、腺泡直径及腺泡数量方面均极显著高于采食工蚁。兵蚁下唇腺及下唇腺囊转化为与防卫职能相关的器官。前兵蚁与兵蚁下唇腺囊均发达,老龄兵蚁下唇腺囊内充满黄色粘稠液体。冰冻保存后下唇腺明显缩小。冰冻保存后下唇腺腺泡直径的校正系数为1.19,腺泡群长度校正系数为1.14。     

昆虫体内的酪胺:合成、降解与生理功能

作为神经活性物质,昆虫体内的酪胺(tyramine, TA)主要在酪胺能神经元中合成,但也可在马氏管主细胞中合成。TA在结合其受体发挥生理功能后,可被突触前膜的转运体(transporter)转运回突触前膜重复利用。N-酰基化可能是昆虫体内TA降解的主要途径。目前,昆虫体内发现的TA受体均属于G蛋白偶联受体,通过与Gi或Gq结合导致cAMP或(和) Ca~(2+)水平的变化,实现信号转导。此外,果蝇神经系统内星型胶质细胞、瞬时感受器电位通道Waterwitch (Wtrw)以及多巴胺能神经元也参与TA的信号转导。TA参与昆虫求偶与交配后行为的调节,与章鱼胺(octopamine, OA)、FMIRFamide神经肽协同调节精子和卵的贮存和排放;还参与调节马氏管排泄,与多巴胺(dopamine, DA)协同调节蜜蜂工蜂的生殖分化,与OA以相互拮抗的方式调节昆虫的运动。飞蝗群居型和散居型个体的分化也受TA和OA的协同调节。TA还可以调节采集蜂资源利用与开发的平衡。现综述该领域相关研究进展并展望未来研究方向。     

章鱼胺对昆虫性信息素感受、生殖行为和精卵排放的调控

章鱼胺在昆虫生殖活动中发挥重要的调控作用。章鱼胺可以降低昆虫对性信息素感受的反应阈值,提高感受的敏感性。章鱼胺与输卵管上皮细胞受体OAMB和Octβ2R结合,激活Ca~(2+)/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ和蛋白激酶A,可促进肌肉松弛和输卵管管腔液体分泌。章鱼胺还能促进受精囊和卵巢围鞘的收缩。通过雌性生殖系统不同部位收缩与松弛的偶联,实现精卵排放和受精。此外,章鱼胺也可调控昆虫的求偶、抚育等生殖行为,可通过抑制腺苷酸环化酶的活性调节性信息素的合成和交配后效应。章鱼胺调控昆虫性信息素感受、生殖行为和精卵排放的研究虽然取得了显著进展,但相关机理和信号转导途径等仍需进一步探索。章鱼胺对昆虫生殖调控方面的研究将为查明昆虫生殖机制和杀虫剂开发提供重要理论参考。     

五羟色胺对昆虫取食、生殖和非遗传多型的调控

5-羟色胺广泛分布于昆虫神经系统和外围组织,调控多种生理过程和行为。研究表明,5-羟色胺可以降低昆虫取食量,促进嗉囊的收缩;5-羟色胺可以和多巴胺协同调控昆虫唾液的分泌,分别形成唾液的蛋白质和非蛋白质成分。5-羟色胺与多巴胺、保幼激素协同作用可以促进中华马蜂、美洲大蠊的卵成熟发育,还可与章鱼胺、直肠肽等协同调控多种昆虫输卵管的收缩。在昆虫生殖行为方面,5-羟色胺的调控主要表现为增强对性信息素的反应、抑制交尾后行为和维持生殖滞育。5-羟色胺通过诱导聚集行为调控蝗虫的型变,还与章鱼胺等信号分子协同调节蜜蜂、蚂蚁等社会性昆虫胚后发育和行为多型。5-羟色胺对昆虫取食、生殖及非遗传多型的调控机理还需深入研究。     

黑胸散白蚁下唇腺的解剖和扫描电镜观察

【目的】通过研究黑胸散白蚁Reticulitermes chinensis下唇腺解剖构造及其在不同品级个体间的分化,为进一步探索口交哺和品级分化机制提供参考。【方法】通过显微解剖观察,了解黑胸散白蚁下唇腺的形态构造及其在不同品级个体间的分化;通过扫描电镜观察,了解下唇腺的结构及神经支配;通过饮水实验,研究工蚁饮水及下唇腺囊的贮水功能。【结果】黑胸散白蚁下唇腺是左右对称结构,每侧构造由一个下唇腺腺泡群、一个下唇腺囊及相关的导管组成。每侧导管分别开口于舌基部下方。蚁后的下唇腺最发达,在下唇腺大小、下唇腺囊大小、腺泡大小及腺泡数量4方面均显著高于其他品级个体;兵蚁、工蚁、有翅成虫的下唇腺也较为发达,相互之间这4个参数的差异性不显著。扫描电镜观察发现,工蚁下唇腺腺泡由主导管和分支导管相连,腺泡外侧有神经分布。黑胸散白蚁工蚁有饮水习性,获得的水贮存在下唇腺囊内。【结论】黑胸散白蚁不同品级个体间,蚁后的下唇腺最发达,有翅成虫的下唇腺也比较发达,说明蚁后除行使生殖职能外,还承担交哺育幼等职能。黑胸散白蚁工蚁有饮水习性,下唇腺囊有贮水功能。     

动物的共生菌固氮

介绍了共生菌固氮涉及的动物和微生物类群、动物共生菌固氮的性质和机理。应用乙炔还原法和固氮酶基因检测等研究表明,所涉及的动物有7门13纲23目50科99属174种。动物肠道具有丰富的微生境,供不同生理需求的固氮菌生长发育,所蕴含的共生固氮菌类群也十分丰富,涵盖植物共生固氮菌、植物内生固氮菌、植物根际固氮菌、自生固氮菌等生态类型。一般认为动物共生固氮菌来源于环境,其性质属于联合共生固氮。动物共生固氮菌一般与其他共生生物形成复合体,以满足固氮过程中对电子和质子供体、能量供给、固氮酶活性保护以及氨阻遏解除等方面的需求。动物共生菌固氮产物氨的同化也需要多种共生物的协同作用,可能通过谷氨酰胺合成酶/谷氨酸合成酶等途径。总体上,食物氮、非蛋白氮和共生菌固氮相互协调,形成营养和解毒的代谢网络,共同维持动物体内氮素营养的动态平衡,并对未来研究提出展望。