昆虫触角感器类型及其功能研究进展

触角感器是昆虫对环境变化产生行为响应的重要基本结构单元,作为昆虫内部神经系统与外部环境进行信息交流的关键接口,受到广泛关注。由于不同环境压力的作用,长期适应性进化使昆虫触角上着生有不同类型的感器,且执行着差异化的生物学功能。触角感器在昆虫识别寄主、寻找配偶、躲避天敌等行为变化中具有重要作用,若深入理解昆虫行为变化的内在机理,则有必要清晰认识昆虫触角感器类型与潜在功能。本文对已有研究结果进行系统性综述与总结。截止目前,共发现有61种昆虫触角感器类型,且触角感器存在种内与种间特征差异。同时针对12种常见的触角感器功能进行梳理,提出昆虫触角感器未来可深入开展的研究方向。本文全面了解各昆虫触角感器类型特征和功能,为从形态结构方面进行昆虫分类研究提供新视角,也为今后从化学生态学角度深入开展昆虫行为对环境改变的适应性等研究提供科学依据。     

鳞翅目昆虫的触角感器

鳞翅目昆虫种类繁多,触角感器十分丰富。为系统地了解和掌握鳞翅目昆虫触角感器的类型、分布及其结构与功能,综述了近年来国内外鳞翅目昆虫触角感器研究方面的成果,对鳞翅目较为常见的鳞形感器、毛形感器、刺形感器、腔锥形感器、耳形感器、锥形感器、栓锥形感器、板形感器及B(o|¨)hm氏鬃毛等9种感器的形态及功能等进行了详细介绍。同时探讨了目前鳞翅目昆虫触角感器研究中存在的一些问题。     

昆虫触角转录组研究进展

昆虫通过信息交流感受内外坏境的变化,影响着昆虫定位、搜索食物源、寻找产卵地点和选择配偶等行为。在昆虫中,触角分布着较多的嗅觉感受器,可以感知挥发性分子、气味和激素,是昆虫重要的嗅觉器官,参与信息交流。综述和展望昆虫触角转录组的研究进展,有利于促进害虫管理、害虫防治和社会性昆虫级型分化与劳动分工的研究,也能为昆虫触角后续研究和昆虫触角仿生的应用提供参考。     

昆虫触角转录组研究进展

昆虫通过信息交流感受内外坏境的变化,影响着昆虫定位、搜索食物源、寻找产卵地点和选择配偶等行为。在昆虫中,触角分布着较多的嗅觉感受器,可以感知挥发性分子、气味和激素,是昆虫重要的嗅觉器官,参与信息交流。综述和展望昆虫触角转录组的研究进展,有利于促进害虫管理、害虫防治和社会性昆虫级型分化与劳动分工的研究,也能为昆虫触角后续研究和昆虫触角仿生的应用提供参考。     

昆虫触角叶的结构

触角叶是昆虫脑内初级嗅觉中心,通过触角神经与触角联系。触角叶主要由嗅觉受体神经元、局域中间神经元、投射神经元和远心神经元构成。这些神经元的形态多样,其形态变化与其功能和昆虫嗅觉行为相关。这些神经元在触角叶内交织形成神经纤维网,在突触联系紧密的地方形成纤维球,纤维球通常排列在触角叶外周。通常,昆虫触角叶内纤维球的数量、大小和位置相对固定,并且几乎每个小球都可以被识别和命名。不同种类、性别和品级的昆虫中,纤维球的数量、大小和排列方式各不相同。触角叶结构神经元组成和纤维球的多样性,与各种昆虫嗅觉行为的特异性相对应。     

有瓣蝇类触角感受器形态与功能研究进展

有瓣蝇类隶属于昆虫纲双翅目,其物种多样性高,适应能力强,生态类型丰富,与人类关系密切,是开展昆虫适应演化研究的理想类群。触角是有瓣蝇类最重要的嗅觉感受器官,在其精准寻找食源,高效完成交配、产卵等生活史环节中都起着获取外界信息的关键作用。目前已有大量对于有瓣蝇类触角感受器的研究,但这些研究对触角感受器形态名词的使用存在诸多差异、混乱和歧义,使得不同研究间难以相互参考。本文统一了之前研究中有瓣蝇类触角上常见的各类感受结构的不同名词;并结合其它昆虫类群的相关研究,综述了各类感受器在形态和功能方面的研究进展;探讨了该领域中尚待解决的问题。     

昆虫嗅觉机理的几种假说

长期以来,人们已经知道昆虫是借助于头部的一对触角来辨别生境中的各种化学信息。有关昆虫嗅觉方面的研究可追溯到1837年莱费伯首先发现昆虫雌雄间的通信联系依赖于雌蛾腹部释放出来的化学气味。一个多世纪以来,嗅觉机理的研究主要局限于阐述触角是嗅觉的主要感觉器宫,描述触角的形态以及化学分子和嗅觉器官间的相互关系。自从1957年舒奈德采用电生理方法将氯化银电极插入雄性家蚕触角两端,成功地记录了触角电位后,许多研究者广泛采用触角电     

冬虫夏草寄主蒲氏钩蝠蛾雄成虫触角感受器的观察

蒲氏钩蝠蛾Thitarodes pui(Zhang et al.)是冬虫夏草寄主昆虫之一,其雄成虫触角感受器在求偶交配过程中起主要作用。本研究应用电子扫描显微镜对蒲氏钩蝠蛾雄成虫触角上的化学感受器进行观察。结果发现,雄成虫触角上有7种感受器,即毛形感受器、刺形感受器、锥形感受器、腔锥形感受器、钟形感受器、Bhm氏鬃毛和鳞形感受器,其中以毛形感受器和鳞形感受器数目最多,腔锥感受器又分为长栓形和短栓形两种。综合本研究结果与已知蝠蛾的触角感受器,发现蝠蛾触角感受器在表面结构、感受器类型等方面与其它鳞翅目昆虫存在差异。     

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.     

昆虫对宿主植物的嗅觉定向

在混虫辨别宿主植物所利用的各种信息中,植物的气味是一个很重要的因素昆虫利用触角上的嗅觉感受器来感觉植物气味。触角电位是昆虫的触角感受到植物气味后所产生的神经反应,而嗅觉编码则是嗅觉感受器将植物的气味信息传至神经中枢的脉冲系列。本文从行为生理学的角度介绍了昆虫利用植物气味寻找宿主植物的过程。     

丝光绿蝇触角鞭节感受器官超显微形态研究

【目的】观察研究重要的医学昆虫丝光绿蝇Lucilia sericata触角感受器的形态,以明确不同类型感受器的结构及功能。【方法】采用透射电镜与激光共聚焦显微镜技术相结合的方法。【结果】明确并详细描述了毛型感受器、锥型感受器、腔锥型感受器及感觉囊的形态结构。【结论】毛型感受器和锥型感受器可能为化学感受器,腔锥型感受器可能为温湿度感受器;感觉囊中的无孔锥型感受器可能为温湿度感受器,类锥型感受器及类腔锥型感受器可能为化学感受器,各类型感受器同时行使功能,表明感觉囊为一个功能复合体。蝇类触角的感器类型多样、囊结构复杂,可作为研究昆虫触角感器形态、功能及演化的模式类群。     

烟盲蝽成虫触角感器的扫描电镜观察

烟盲蝽Nesidiocoris tenuis(Reuter)作为一种杂食性昆虫,是蔬菜害虫的重要捕食者。利用扫描电镜对烟盲蝽雌雄成虫的触角进行观察,结果表明:烟盲蝽触角由基节、柄节、梗节和鞭节组成。绝大部分触角感器位于触角的腹面和外侧面。触角感器共有9种,分别为毛形感器、刺形感器、锥形感器、钟形感器、腔锥形感器、具弯钩形感器、腔形感器、乳形感器和Bhm氏鬃毛。腔锥形感器仅见于雌性触角,其他8种感器在雌雄两性触角上的类型和分布没有明显的区别。     

悬铃木方翅网蝽触角感器扫描电镜观察

利用扫描电镜对悬铃木方翅网蝽Corythucha ciliata(Say)雌、雄成虫触角背面和腹面进行观察。结果表明:悬铃木方翅网蝽触角为棒状,共4节,分为柄节、梗节和鞭节。触角上共有4种感器,分别为刺型感器、锥形感器、毛型感器和芽型感器;这些感器不存在性二型现象。其中,刺型感器分为大刺型感器和小刺型感器2种类型;芽型感器首次在异翅亚目昆虫触角上发现。雄成虫触角感器数量明显多于雌成虫,不同类型的感器在触角各节上的数量与分布各不相同。     

生物玻片标本的一种简易制法

多年来我们摸索出一种简易的生物玻片标本制作方法,操作简便、成本低廉。我们制作小型动物、昆虫整体、口器、翅、足、气管、触角及复眼,植物的根、茎、叶     

Morphological structure of the antennal sensilla of Nesidiocoris tenuis observed with a scanning electron microscope

烟盲蝽Nesidiocoris tenuis (Reuter)作为一种杂食性昆虫,是蔬菜害虫的重要捕食者.利用扫描电镜对烟盲蝽雌雄成虫的触角进行观察,结果表明:烟盲蝽触角由基节、柄节、梗节和鞭节组成.绝大部分触角感器位于触角的腹面和外侧面.触角感器共有9种,分别为毛形感器、刺形感器、锥形感器、钟形感器、腔锥形感器、具弯钩形感器、腔形感器、乳形感器和Bǒhm氏鬃毛.腔锥形感器仅见于雌性触角,其他8种感器在雌雄两性触角上的类型和分布没有明显的区别.     

南方小花蝽触角感器的扫描电镜观察

南方小花蝽Orius similis Zheng捕食能力较强,对田间多种小型害虫有明显的控制作用,是一类重要的捕食性天敌。本文利用扫描电镜分别对新羽化的南方小花蝽雌、雄成虫和5龄若虫的触角形态和感器进行了观察。结果发现,南方小花蝽雌、雄成虫以及5龄若虫触角均为线状,共4节,分为柄节、梗节和鞭节。触角上共有5种感器,分别为毛形感器、刺形感器、锥形感器、具弯钩形感器和耳形感器,其中毛形、刺形感器各有2个类型,耳形感器是首次在蝽类昆虫触角上发现。雌、雄成虫的触角存在性二型现象,雄成虫触角感器数量明显多于雌成虫;若虫的感器类型及数量比成虫少。不同类型的感器在触角各节上的数量与分布各不相同。本文以期深入了解其化学感受系统,为揭示南方小花蝽的寄主选择行为机制提供基础。     

宽胫夜蛾成虫触角和下唇须感器的超微形态

触角和下唇须是昆虫头部的重要感觉器官,其上被有多种类型的感器。宽胫夜蛾Protoschinia scutosa是一种重要的农业害虫,但其触角和下唇须感器研究较少。本研究利用扫描电子显微镜观察了宽胫夜蛾的触角和下唇须感器的类型、分布和超微形态。宽胫夜蛾的雌雄触角均为丝状,雌虫触角鞭节明显短于雄虫。雌雄触角均分布有8种类型感器,分别为Bhm氏鬃毛、鳞形感器、毛形感器、刺形感器、耳形感器、锥形感器、腔锥形感器和栓锥形感器。其中,毛形感器数量最多,且雄性毛形感器的数量明显多于雌性。宽胫夜蛾的下唇须为长管状,雌雄下唇须长度无显著差异。共观察到5种类型感器,即毛形感器、钟形感器、鳞形感器、刺形感器和棒形感器。毛形感器分布在下唇须基部第1节和端部第3节的陷窝器内,钟形感器位于第1节毛形感器簇之中,鳞形感器在各节均有分布,刺形感器和棒形感器只见于第3节。并对宽胫夜蛾的触角和下唇须感器的功能进行初步的推测和讨论。为昆虫感器功能分析、分类学和行为学研究提供依据。     

用激光共聚焦扫描技术研究昆虫触角叶的雌雄异构性

【目的】本研究探讨用激光共聚焦扫描显微镜对昆虫触角叶内结构的扫描技术。【方法】选取鳞翅目斜纹夜蛾Spodoptera litura, 蜚蠊目美洲大蠊Periplaneta americana和鞘翅目松墨天牛Monochamus alternatus, 仔细解剖得到昆虫完整脑组织, 经过Lucifer yellow染色、戊二醛固定、梯度酒精脱水和透明等一系列处理后, 用激光共聚焦扫描显微镜对昆虫触角叶结构进行分层扫描。【结果】结果显示: 经该方法处理后在激发光488 nm下能清晰扫描出昆虫触角内典型结构神经纤维球, 并且可清晰看到这3种昆虫雄性触角叶结构内的扩大型神经纤维球复合体(macroglomerular complex, MGC), 而在相应雌性昆虫体内都没有此复合体。另外通过5 μm分层扫描得到斜纹夜蛾、美洲大蠊和松墨天牛的触角叶平均厚度分别为130, 235和115 μm, 神经纤维球数量分别为35, 59和39个。【结论】激光共聚焦扫描技术是获得昆虫触角叶内部结构的一个可行方法。     

昆虫触角电位(EAG)及其与气谱联用(GC-EAD)技术

昆虫触角电位(EAG)和气相色谱-触角电位(GC-EAD)是昆虫化学生态学中最重要的电生理技术,在研究昆虫对信息化学物质的感受机理、筛选活性信息素成分或植物次生物质等方面发挥关键作用。本文介绍这两种技术的基本原理、操作步骤和应用实例等,并对使用中应该注意的事项进行了详尽讨论。     

改进蝇类昆虫触角电位技术的尝试

本文通过对美洲斑潜蝇触角的扫描电镜观察及触角电位的测定 ,提出对蝇类昆虫触角电位测定技术的改进方法 :将触角芒切断 ,露出血淋巴 ,记录电极与触角芒的断面相接 ,参照电极通过头孔插入脑血腔形成回路。