长足大竹象内切葡聚糖酶最适反应条件的确定及其关键基因的筛选

【目的】本研究旨在阐明长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti内切葡聚糖酶最适反应条件,并挖掘长足大竹象消化道内切葡聚糖酶关键基因。【方法】采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法,设置以羧甲基纤维素钠(MC)为反应底物的单因素和正交优化试验测定内切葡聚糖酶反应的最适条件。通过对长足大竹象发育转录组内切葡聚糖酶编码基因进行生物信息学分析,并将基因表达量与酶活性数据进行关联分析,筛选出发育时期中关键内切葡聚糖酶基因,采用实时荧光定量PCR对不同发育时期长足大竹象消化道内切葡聚糖酶关键基因表达量进行验证确定。【结果】研究表明,长足大竹象成虫内切葡聚糖酶的最适反应条件为：温度45℃,pH 5.6,底物浓度2%,酶比活力59.85 U/mg(雌)和52.87 U/mg(雄);幼虫内切葡聚糖酶的最适反应条件为：温度35℃,pH 4.8,底物浓度2％,酶比活力38.34 U/mg。筛选出长足大竹象消化道内切葡聚糖酶关键基因c64192_g1和c57057_g1。实时荧光定量PCR结果表明c64192_g1和c57507_g1基因在成虫时期表达量高于幼虫。【结论】长足大竹象雌雄成虫的内切葡聚糖酶比活力均高于幼虫,存在两个影响内切葡聚糖酶活性的关键基因c64192_g1和c57507_g1。这些研究成果丰富了内切葡聚糖酶来源,并为长足大竹象内切葡聚糖酶异源表达提供数据参考,进而为木质纤维素预处理和生物质能源的开发利用奠定理论基础。     

长足大竹象消化道不同分段菌群异质性及竹木质纤维素降解能力

[目的]长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti消化道共生菌群参与了竹纤维素的降解.本研究旨在揭示长足大竹象幼虫消化道不同分段共生菌群异质性及木质纤维素的降解能力.[方法]通过对16S rRNA测序对长足大竹象幼虫消化道分段口器(YB)、前肠(YFG)、中肠(YMG)和后肠(YHG)进行菌群组成分析及功能...     

饲喂四环素和链霉素对贡嘎蝠蛾幼虫生长和肠道消化酶的影响

以抗生素(四环素和链霉素)处理的食物饲喂贡嘎蝠蛾Hepjalus gonggaensis Fu & Huang,sd.nov.4龄幼虫1个月后,肠道主要消化酶的种类和酶活都发生了显著变化。经测定知,淀粉酶和蛋白酶是4龄幼虫主要的消化酶,其次为海藻糖酶、麦芽糖酶和纤维素酶。经抗生素处理的食物饲喂后,与正常对照相比,抗生素处理的幼虫体重增长百分比显著降低(P<0.01),所测的消化酶酶活比对照也显著降低(P<0.01)。另外,肠道内原有的半纤维素酶和纤维素酶在抗生素处理后没有检测出酶活。据此认为,抗生素可能对幼虫生长有毒害作用。其原因可能是抗生素长期使用导致肠道菌群紊乱,消化生理发生改变,从而导致一些消化酶活性下降甚至完全失去活性。     

长足大竹象的触角超微结构和对竹笋挥发物的触角电位反应

长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti Guerin-Meneville是当前竹林主要害虫, 专一地取食危害丛生竹笋梢。本研究应用电镜扫描、气质色谱联用(GC-MS)及触角电位(EAG)技术, 分析了长足大竹象成虫触角的超微结构、不同竹笋挥发物的成分及其与成虫的触角电位反应, 以期分析长足大竹象寡食竹笋的原因。结果表明长足大竹象成虫触角上感知竹笋挥发物的锥形感器数量最多、密度最大。气质色谱联用在竹笋挥发性物质中检测到28种物质, 醛类物质相对含量最高, 其次是醇类和酸类物质。EAG分析表明苯甲醛等13种竹笋挥发物的相对触角电位值显著高于对照, 以苯甲醛的EAG值最高。结果提示丛生竹笋梢高含量和特有的挥发物成分可能是吸引长足大竹象取食竹笋的重要物质, 长足大竹象对竹笋气味的识别很大可能是根据以苯甲醛为主要成分组成的、具有特定成分比例的化学指纹图谱。本研究为研制长足大竹象取食引诱剂提供了理论依据。     

Extraction and identification of cuticular semiochemical components of Cyrtotrachelus buqueti Guerin-Meneville ( Coleoptera: Curculionidae)

为了确定我国南方竹林主要害虫长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti Guerin-Meneville雌虫是否存在诱引雄虫的化学信息素以及所释放的相关化学信息素的成分,本研究利用风洞和“Y”型嗅觉仪测试到长足大竹象雄虫对雌虫及雌虫体表提取化合物具有正趋向行为反应,随后用GC-EAD和GC-MS对雌虫体表提取化合物进行了分析.在GC-EAD分析时发现雄虫触角对雌虫体表粗提液和体表物质标准品化合物的触角电位反应时有5个GC峰有电生理活性;通过质谱法确定这5个电生理活性GC峰的化学成分分别为苯酚、已酸乙酯、2-壬酮、壬醛和十五酸甲酯.风洞和GCEAD分析表明,这5种成分的标准品化合物对长足大竹象雄虫具有诱引生物活性和触角电生理活性.结果说明长足大竹象雌虫体表粗提液中存在的苯酚、已酸乙酯、2-壬酮、壬醛和十五酸甲酯是长足大竹象成虫的化学信息素物质.     

长足大竹象体表信息化学物质的释放节律及对成虫的EAG与行为反应

为了研究长足大竹象成虫体表挥发性物质的日节律变化,揭示体表挥发性物质对长足大竹象成虫行为的影响。实验选用Tenax-TA吸附剂吸附法结合气相色谱一质谱联用技术(GC-MS)分析了长足大竹象雌雄成虫体表挥发物质的日节律变化,利用触角电位仪比较了未交配雌、雄成虫对挥发物的EAG反应,并采用Y型嗅觉仪进行成虫行为生测。结果表明:长足大竹象雌雄成虫挥发性物质主要由烷烃类、烯烃类、脂类、醇醛酚类等物质组成,雌虫的体表挥发性物质有20种,雄虫的体表挥发性物质有18种;10∶00-12∶00时间段雌虫节律性挥发物对未交配雄虫的引诱率最高(P0.05),与其EAG反应值一致,而雄虫不同时间段体表挥发物对雌雄成虫有一定的引诱作用,这与行为反应结果一致。本研究结果表明10∶00-12∶00为长足大竹象释放信息素的高峰期,这为长足大竹象信息素的有效提取和分离提供可靠依据。     

长足大竹象虫口密度与虫孔数、竹笋受害率的关系

2007和2008年8月上旬,通过野外调查研究了四川长足大竹象虫口密度、虫孔数、竹笋受害率之间的相关关系.结果表明：研究区长足大竹象平均虫口密度与平均虫孔数、平均虫口密度与竹笋受害率、竹笋受害率与平均虫孔数3对变量用一元三次函数拟合的效果最佳,其相关系数均达到极显著水平.根据最优拟合方程建立了虫口密度、竹笋受害率的预测表,得出长足大竹象的防治指标为虫口密度0.13 头·笋^-1、虫孔数0.40 个·笋^-1.     

长足大竹象成虫体表信息化学物质的提取和鉴定

为了确定我国南方竹林主要害虫长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti Guerin-Meneville雌虫是否存在诱引雄虫的化学信息素以及所释放的相关化学信息素的成分, 本研究利用风洞和“Y”型嗅觉仪测试到长足大竹象雄虫对雌虫及雌虫体表提取化合物具有正趋向行为反应, 随后用GC-EAD和GC-MS对雌虫体表提取化合物进行了分析。在GC-EAD分析时发现雄虫触角对雌虫体表粗提液和体表物质标准品化合物的触角电位反应时有5个GC峰有电生理活性; 通过质谱法确定这5个电生理活性GC峰的化学成分分别为苯酚、己酸乙酯、2-壬酮、壬醛和十五酸甲酯。风洞和GC-EAD分析表明, 这5种成分的标准品化合物对长足大竹象雄虫具有诱引生物活性和触角电生理活性。结果说明长足大竹象雌虫体表粗提液中存在的苯酚、己酸乙酯、2-壬酮、壬醛和十五酸甲酯是长足大竹象成虫的化学信息素物质。     

武夷山森林土壤生化特性的初步研究

研究了武夷山自然保护区森林土壤生化特性．结果表明,不同生境土壤呼吸作用、纤维分解作用和硝化作用等３项生化强度有明显差异,先峰岭（常绿阔叶林）＞大竹岚（毛竹林）．同一生境中的不同小生境３项生化强度的差异也很显著,尤其是呼吸作用强度,落叶层＞腐殖层＞土壤层;纤维分解作用强度,腐殖层＞落叶层＞土壤层;硝化作用强度,土壤层＞落叶层＞腐殖层．无论那一种生境３项生化强度之间,呼吸作用强度与纤维分解作用强度有一定相关性,而硝化作用强度与前两项未显示相关．不同生境土壤蔗糖酶、纤维素酶和蛋白酶等活性显著不同,大竹岚＞先峰岭．同一生境中的不同小生境３种酶活性随土壤剖面深度而降低;蔗糖酶是各生境中活性最大酶类,变化较剧;纤维素酶和蛋白酶则活性较小,变化较缓和．     

长足大竹象交配行为

【目的】探索长足大竹象Cyrtotrachelus buqueti Guerin-Meneville成虫的交配行为规律。【方法】通过室内饲养和野外观察相结合的方法,记录了完整的交配过程,比较了不同寄主及虫体大小间交配行为的差异。【结果】长足大竹象一次完整的交配包括示爱、抱对、插入输精和配后保护4个阶段,雌雄都有多次交配行为。室内试验证明,长足大足象完整交配时间为21.71±1.84 min,其中示爱时间为0.46±0.05 min,抱对时间为6.18±0.38 min,插入输精时间为8.36±0.62 min,配后保护时间为6.71±0.79 min。雄虫初次交配时,在示爱、抱对和插入输精时间上均显著长于有交配经历的雄虫(P0.05)。长足大竹象在不同寄主植物上的交配时间存在差异,在慈竹上的示爱时间(0.46±0.05 min)和插入输精时间(8.36±0.62 min)显著长于在唐竹、撑×绿杂交竹、孝顺竹和芦竹上的时间(P0.05);在孝顺竹上的配后保护时间显著长于在其他植物上的时间(P0.05)。长足大竹象成虫会选择最适体长的配偶进行交配,当雌虫体长≥3.3 cm和3.0~3.2 cm时,与不同体长的雄虫在示爱、抱对、插入输精和配后保护时间上都显著长于其他体长的雌虫(P0.05)。林间长足大竹象的交配行为与室内观察结果基本一致。【结论】研究结果有助于了解长足大竹象交配过程,也对研究该虫的繁殖行为学及行为控制技术提供了依据。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.