小翅稻蝗的精子竞争及交配行为的适应意义

许多昆虫有多次交配行为 ,因多次交配而引起不同雄虫的精子竞争 ,提供雌虫一种有效的性选择方式。小翅稻蝗 (Oxyayezoensis Shiraki)具多次交配行为 ,雌雄交配时间长 ,且交配后常伴有长时间的抱对行为。利用近缘种的种间交配 ,对小翅稻蝗的精子竞争、交配后抱对行为的适应意义进行了探讨。结果表明 ,小翅稻蝗的 P2 值 (最后交配雄虫子代的比例 )达 94 .3%±5 .3% ,说明最后交配雄虫的精子优先用于卵子的受精 ,交配时存在着精子置换。长时间的交配后抱对行为是为了阻止雌虫与不同雄虫个体的再交配 ,保护精子免被置换。     

瓢虫性选择行为及进化机制研究

昆虫性选择行为一直是行为生物学家和进化生物学家所关注的热点。早期对瓢虫性选择行为研究主要集中在非随机性交配模式,随着研究的深入,近些年对瓢虫性选择行为研究取得了许多新成果,包括多次交配的行为机制、性选择的识别机制、精子传送及竞争等。为全面地了解瓢虫性选择行为研究现状,本文总结了瓢虫非随机性交配模式,综述了近十余年对瓢虫性行为及进化的研究成果,同时对瓢虫性选择行为未来的研究方向进行了展望。     

飞蝗变型及体色多型的内分泌控制机理

飞蝗具变型现象,散居型和群居型在形态特征、生理机能、行为及体色等方面存在明显差异。保幼激素已被证实能诱导飞蝗散居型绿色的出现。近年,从飞蝗心侧体成功地分离了一种神经肽——黑化诱导激素([His^7]-corazonin),并用白化型进行检测,证实了其对体色黑化作用的活性。不同时间对飞蝗若虫注射不同剂量的[His^7]-corazonin,能诱导出现除绿色以外的散居型体色,如浅褐色、褐色、赤褐色、黑色等;也能诱导出现群居型的体色,即黑色配以橘黄色的底色。而且,对散居型若虫注射[His^7]-corazonin能诱导其形态向群居型转换。这些研究证实[His^7]-corazonin对飞蝗的变型有着重要的控制作用,但又不是唯一的。     

金乌贼繁殖行为与交配策略

2014年6月于室内大型水槽使用摄像系统对金乌贼繁殖过程进行连续观察与记录,通过定性和定量比较分析,解析其繁殖过程中游泳、捕食、求偶、争斗、交配及产卵等行为特征。结果显示:金乌贼游泳主要依靠漏斗喷水的反作用力,持续游泳能力较弱;繁殖期的金乌贼继续摄食,能发现周围20—38 cm范围内的凡纳滨对虾,攻击距离为7—24 cm,能在2.1—6.1 s内完成对对虾的捕获且成功率极高,外源营养为卵(精)巢不同步发育、分批产卵和复杂的繁殖行为继续提供能量支持;金乌贼具明显的求偶行为,规格差异是影响求偶的重要因素,其中雄性亲本更倾向选择与自身规格相当或略小的雌性,而雌性亲本则更倾向于选择大规格(较大规格争斗易获胜)的雄性;金乌贼一次交配持续125—398 s,雄性有明显的精子移除行为和领域性,交配后雄性伴游在雌性周围3—24 cm范围内,不允许其他乌贼靠近,平均伴游61 min后会再次交配。精子移除、伴游以及多次交配是雄性金乌贼有效提高父权贡献率的关键行为基础;研究结果表明,金乌贼采取\"多夫多妻\"的混交婚配策略,两性亲本均存在多次交配现象,这能有效提高雌雄的生殖成功率和受精卵的遗传多样性。     

三突伊氏蛛雌蛛不同交配史对雄蛛交配行为的影响

近年来越来越多研究表明,雄性产生精子(精液)也需付出代价。在多次交配的动物中,雄性为获得最大生殖潜力,必须依据配偶的质量策略性地调整每次交配的生殖投入。雄性策略性的生殖投入主要体现在两个方面,一是精子竞争(sperm competition),二是柯立芝效应(Coolidge effect)。目前精子竞争研究主要集中于昆虫类群,而柯立芝效应研究集中于高等脊椎动物,同时验证结果也时常与假说不一致。以多次交配的三突伊氏蛛为材料,以雄蛛交配行为为指标,在蜘蛛类群中探讨和验证雄性精子竞争强度假说和柯立芝效应。设定3个交配组合:2只雄蛛依次与1只雌蛛各交配1次(A组)、2只雄蛛依次与2只雌蛛各交配1次(B组)和1只雄蛛与1只雌蛛交配2次(C组),分析比较3个交配组合的三突伊氏蛛第1次交配和第2次交配在交配潜伏期、交配持续时间和交配回合数方面的差异,比较三突伊氏蛛雌蛛不同交配史对雄蛛交配行为的影响,以此验证雄性精子竞争强度假说和柯立芝效应。研究结果表明A和B组的三突伊氏蛛第2次交配的交配潜伏期和交配持续时间显著长于第1次交配。同时,C组的三突伊氏蛛第1次交配的交配潜伏期和交配持续时间与第2次交配都没有显著差异。同时,A、B和C组的三突伊氏蛛第1次交配的交配回合数与第2次交配都没有显著差异。研究结果支持精子竞争强度假说,而不支持柯立芝效应。     

稻蝗属三近缘种间的生殖隔离机制及其进化意义

通过对日本稻蝗、中华稻蝗台湾亚种和小翅稻蝗的种间交配、交配后精子传送等的研究,探讨了其生殖隔离机制及其进化意义。结果表明： 有共同分布区域的日本稻蝗与中华稻蝗台湾亚种及日本稻蝗与小翅稻蝗的交配率显著低于种内交配,即使交配也无精子的传送,存在强烈的行为隔离和完全的机械隔离。分布不重叠的中华稻蝗台湾亚种与小翅稻蝗之间,小翅稻蝗的雌虫与中华稻蝗台湾亚种雄虫的交配率显著低于种内交配,反向交配时则和种内交配率无显著差异;正反交配都能完成精子传送,显示出不对称、不完全的行为隔离,而无机械隔离的存在。分布不重叠的中华稻蝗台湾亚种与小翅稻蝗生殖隔离的进化速度慢于分布重叠的日本稻蝗与中华稻蝗台湾亚种及日本稻蝗与小翅稻蝗。     

木蜂的巢内行为和交配策略

木蜂Xylocopa作为蜜蜂科的一个重要类群, 用来研究昆虫社会进化早期阶段具有重要意义。本文综述了近年来木蜂的营巢习性、 社会性行为和交配策略的研究进展。木蜂巢的建筑与巢内巢室的分布、 巢室的大小、 贮备蜂粮的效率和被寄生的敏感性等均有一定的关系。在筑巢地点, 随着木蜂种群数量的增加, 同种雌蜂之间的资源存在着竞争, 木蜂对巢室的守卫加强, 更多地表现为对同种雌蜂的守卫以及防御其他的天敌入侵。其社会多态性由独栖性向社会性演化, 主要表现为独栖性、 亚社会性、 半社会性、 共生性和准社会性等方式, 甚至同一种群内会出现不同的社会性行为。在交配策略上, 木蜂的雄蜂在外部形态特征上具有适应交配和寻找雌蜂的进化特征, 并且具有复杂的领地行为。这些研究理论对于我们深刻理解木蜂的行为生物学具有重要意义, 同时也有助于进行更深层次的社会性蜂类演化进程的探索。     

物种繁殖策略和交配对策的变异性

物种繁殖策略和交配对策的变异性是演化生物学研究的新必领域.然而,在实际研究中,由于术语使用混乱和概念错误,常常导致许多结果模糊不清.通过该文,区分了繁殖策略和交配对策的概念,总结了繁殖策略变异性诸假设,阐述并比较了迄今为止繁殖策略和交配对策变异性研究的重要理论和模型,解释了不同交配对策的演化基础和激素调节机理,并在此基础上提出当前物种繁殖策略和交配对策变异性研究的热点问题.     

担子菌类食用菌交配型位点结构的研究进展

大多数可栽培的食用菌是属于担子菌的大型真菌,具有复杂的交配型系统,通常涉及到两类交配型基因,即编码同源域转录因子的A交配型基因以及编码脂肽信息素和信息素受体的B交配型基因。对担子菌交配型系统的研究已经有上百年的历史,近年来随着高通量测序技术的发展,很多常见食用菌的基因组获得测序,使得我们对不同类型交配型位点的分子遗传学结构能够进行更加细致的解析。本文在概述了担子菌有性生殖系统和交配型基因分子特点的基础上,对常见食用菌中的香菇、金针菇、灵芝、糙皮侧耳、刺芹侧耳、白灵侧耳、裂褶菌、双孢蘑菇、草菇和虎皮香菇以及模式生物灰盖鬼伞等物种的交配型位点的结构进行了总结和分析。从已有的研究结果来看,常见食用菌的交配型位点的分子遗传学结构存在多样性,不同物种的交配型位点具有不同的结构特点。从物种内不同菌株之间的交配型结构比较来看,交配型基因的位置和数量也具有丰富的多样性。在分子遗传学层面对常见食用菌交配型位点结构的认识将有助于深入阐明交配型基因对子实体发育的调控以及解决食用菌生产实际中的科学问题,但是目前对食用菌交配型位点和基因的研究仍旧存在很多空白,有待于进一步深入和拓展。     

飞蝗两型small RNA转录组的鉴定比较

中国科学院动物研究所农业虫鼠害综合治理研究国家重点实验室康乐研究组应用高通量测序的方法在飞蝗中发现了大量的small RNA。研究人员通过与其它昆虫small RNA的比对发现了50种保守的miRNA,并且发展了一种新的方法在没有基因组序列的前提下挖掘飞蝗特有的miRNA,发现了大约185种飞蝗特有的miRNA candidates。     

东北地区亚洲飞蝗染色体核型分析

采用常规压片法对吉林省亚洲飞蝗Locusta migratoria migratoria(L.)的染色体核型进行分析.研究结果表明:亚洲飞蝗性别决定机制为X0型,染色体数目为2n♂=23,染色体组式4L+4M+3S+X,全部为端部着丝粒染色体,NF=23.染色体中最长(L1)与最短(S11)染色体之比大于4:1,臂比大...     

Phase polymorphism in Locusta migratoria: the relative effects of geographical strains and albinism on morphometrics

An albino strain, which had originated from Okinawa, Japan, and a normally coloured strain, which had originated from West Africa, have been used to study density‐dependent morphometric phase characteristics and their changes in adults of the migratory locust, Locusta migratoria (L.). By repeated crossings we also obtained congenic albinos and normal phenotypes and investigated their morphometrics with increasing West African genome, eventually reaching 99.6% West African and 0.4% Okinawa gene pool. The data were analysed by the classical morphometric ratios (F/C and E/F; F = length of the hind femur, C = maximum width of the head, E = length of the fore wings), as well as by canonical discriminant (multivariate) analysis. The latter was based on measurements of F, C and E (as above), as well as of M (minimum width of the pronotum) and H (maximum height of the pronontum). Okinawa albinos showed more solitarious morphometrics and a smaller amplitude of morphometric phase change than West African normal phenotypes. Both the morphometric ratios and the canonical discriminant analysis demonstrated clearly that these differences were caused primarily by the strain (Okinawa vs. West African). However, the pigmentation (albino vs. normal colouration) also affected morphometric phase differences; albinos showed more solitarious morphometrics and somewhat more restricted morphometric phase change than congenic normal phenotypes. The effect of the pigmentation was considerably smaller than that of the strain. The results refute Nolte's claim that albino locusts constitute an extreme solitarious phase, even under crowding. However, Nolte's less extreme claim, that albino locusts have more solitarious morphometrics than normally coloured locusts, is validated by the present results.     

东亚飞蝗血细胞形态学研究

通过Wright's染色和光学显微镜对不同地区东亚飞蝗的血细胞进行了观察,发现东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen)的血细胞包括原血胞、浆血胞、粒血胞和类绛血胞4种类型.原血胞的细胞核为红色,而其它3种血细胞的细胞核均被Wright's染液染成红色和蓝色2种类型.故认为浆血胞是...     

亚洲飞蝗发声器结构与鸣声时域特征研究

本文对亚洲飞蝗Locusta migratoria migratoria(L.)发声器的结构及鸣声的时域特征进行了研究.亚洲飞蝗主要的发声方式为前翅中闰脉-后足股节型,即前翅中闰脉的发声齿与后足股节内侧隆线相互摩擦发出鸣声.应用扫描电子显微镜技术对发声器的结构进行观察,结果表明,亚洲飞蝗前翅中闰脉具有单排规则排列的发声...     

东亚飞蝗主要过敏原的分析、鉴定与纯化

通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分离东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen)的蛋白质组分并测定其分子量,收集过敏病人血清,采用免疫印迹(Western—blotting)法鉴定其过敏原成分,通过凝胶过滤层析对东亚飞蝗过敏原进行分离纯化。结果表明:东亚飞蝗蛋白粗提液条带大概有30条左右,其中主带大约有10条,相对分子量约为13、15、25、28、40、45、55、70、100、110ku,其中蛋白含量最丰富的约在70ku左右。免疫印迹结果显示,蝗虫过敏条带主要有5条,相对分子量分别约为19、29、38、70、130ku。通过凝胶过滤层析对东亚飞蝗过敏原进行分离纯化,得到了一个高纯度相对分子质量约为70ku东亚飞蝗过敏原,并且发现了一个相对分子质量约为130ku的蝗虫新过敏原。本研究为临床上蝗虫食物变态反应性疾病的诊断和治疗奠定基础。     

西藏飞蝗各发育阶段的耐寒性

西藏飞蝗Locusta migratoria tibetensis Chen是青藏高原的重要农牧业害虫。对该虫各发育阶段的过冷却点和结冰点的测定表明,西藏飞蝗卵的过冷却点和结冰点为最低,分别为-22.02℃、-16.36℃,4龄蝻的过冷却点和结冰点最高,分别是-6.46℃和-5.05℃,西藏飞蝗在甘孜以卵越冬。     

Spontaneous and neurally evoked contractions of visceral muscles in the oviduct of Locusta migratoria

The oviducts of Locusta migratoria are innervated by a pair of nerves which arise from, the seventh abdominal ganglion. A distinctive network of striated muscle fibres occurs in the oviducts. The lateral oviducts and common oviduct consist of an inner circular layer of muscle and an outer longitudinal layer of muscle. At the junction of the lateral and common oviduct an additional thin longitudinal layer is found adjacent to the basement epithelium. The oviducts contracted spontaneously when isolated from the central nervous system. These myogenic contractions took the form of peristaltic contractions in the lateral oviduct, and intermittent phasic-like contractions of the posterior regions of the lateral oviduct and the common oviduct. These phasic-like contractions were associated with individual complex potentials recorded extracellularly from the muscle fibres. In locusts that had been interrupted in the process of egg laying, there were large-amplitude action potentials, firing in a bursting pattern, in the oviducal nerves. These large action potentials were absent in locusts that had not been egg-laying. These action potentials were associated with both bioelectric potentials and mechanical events in the posterior region of the lateral oviduct and the common oviduct. Electrical stimulation of the oviducal nerve mimicked the effects of spontaneous action potentials, resulting in the appearance of monophasic potentials and contractions. The contractions were graded and dependent upon both frequency and duration of stimulation. It is concluded that the oviducts of Locusta are both myogenic and neurogenic. The role of these contractions in oviposition is discussed.     

东亚飞蝗羧酸酯酶基因的克隆和原核表达

羧酸酯酶是昆虫体内重要的代谢解毒酶系,其主要功能是水解和结合内源性和外源性含有酯键的有毒物质,减缓其到达靶标部位的时间。东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen)是我国重要的农业害虫,对其羧酸酯酶基因克隆和表达有助于深入探索杀虫剂代谢毒理机制。本研究首先对羧酸酯酶基因(CarE4)进行了克隆,并将其插入到pCold TF DNA Vector中,在大肠杆菌中进行了原核表达,最后用疏水层析和离子交换层析方法对目的蛋白进行了纯化。本文成功建立了羧酸酯酶蛋白原核表达和纯化技术体系,为进一步研究东亚飞蝗羧酸酯酶的生理功能、结构特点和作用原理提供了基础资料。     

Effect of Paranosema locustae (Microsporidia) on the behavioural phases of Locusta migratoria (Orthoptera: Acrididae) in the laboratory

The ability of parasites to modify the behaviour of their hosts is a wide spread phenomenon, but the effects of microsporidian parasites on locust behaviour remain unexplored. Here the frequencies of directional changes (ND) and jumping (NJ) per minute of gregarious locusts infected with 2000 spores of the microsporidian parasite Paranosema locustae were significantly different from those of untreated locusts 10 and 16 days after infection, being similar to values for solitary nymphs. In contrast, the behaviour of locusts inoculated with the lower doses of 200 spores/locust was sometimes like that of solitary nymphs. At other times, behaviour was intermediate between solitary and gregarious, i.e. transitional. The rearing density did not affect the turning and jumping behaviour of infected locusts, and their behaviours were similar to those of solitary locusts at 10–16 days after infection. Our study demonstrates that infection with P. locustae may lead gregarious locusts to change some of their behaviour to that typical of solitary locusts.     

溴氰菊酯对飞蝗羧酸酯酶基因表达的影响

【目的】研究溴氰菊酯作用下飞蝗羧酸酯酶基因的mRNA表达特性,为溴氰菊酯的代谢解毒及飞蝗Locusta migratoria防治中抗性风险的评估提供基础资料。【方法】本文采用不同剂量溴氰菊酯处理3龄飞蝗,提取总RNA,体外反转录合成cDNA模板,采用Real-time PCR技术分析飞蝗羧酸酯酶基因在溴氰菊酯不同浓度和不同时间处理后的表达模式。【结果】飞蝗经不同浓度溴氰菊酯处理12 h后,LmCesA3和LmCesE1表现为诱导效应;除LmCesA2外,其余羧酸酯酶基因经溴氰菊酯LD30剂量处理后分别在不同的时间点表现为诱导效应。【结论】5个羧酸酯酶基因LmCesA1、LmCesA3、LmCesD1、LmCesE1和LmCesI1可以被溴氰菊酯诱导,表明其可能参与飞蝗对溴氰菊酯的代谢解毒及抗性产生。