甜菜夜蛾飞行肌中与能量代谢有关的酶活性

通过生化方法测定了参与飞行能源物质代谢的5种酶活力的变化,即3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)、3-磷酸甘油脱氢酶(GDH)、乳酸脱氢酶(L DH)、柠檬酸合酶(CS)和3-羟酰辅酶A脱氢酶(HOAD)。结果表明,1、3、5日龄处女蛾的GAPDH和CS酶活力显著高于7日龄蛾;但HOAD的活性恰恰与之相反,其酶活力随日龄的增加逐渐增强。GDH初羽化时活性较低,但到3日龄后增加到最大值,以后随日龄的增加活性逐渐下降,L DH的活性一直比较低,且不同日龄的酶活力差异不显著。交配状况和幼虫期饥饿处理对成虫的代谢酶活力没有显著影响。在第7代选育家系中,强飞家系的GAPDH酶活力显著高于短飞和不飞;而在第8代中强飞家系的上述5种酶的活性均高于短飞家系,而第10代中仅有CS的活性在强飞和短飞家系中存在显著差异,其他均差异不显著。这说明甜菜夜蛾在初始阶段主要利用糖类作为能源物质,而后期飞行又可通过脂类代谢提供能量,且不同日龄的处女蛾和选择家系的飞行能力与代谢酶活性呈现一定的正相关关系。     

不同日龄和吊飞过程中桔小实蝇成虫飞行肌能量代谢相关酶活性的变化

【目的】明确桔小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)飞行肌对能源物质的利用。【方法】通过生化方法测定了能源物质代谢相关5种酶[3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)、3-磷酸甘油脱氢酶(GDH)、乳酸脱氢酶(LDH)、柠檬酸合酶(CS)和3-羟酰辅酶A脱氢酶(HOAD)]活性的变化。【结果】桔小实蝇成虫中所测的5种酶活性随日龄的变化而变化,4日龄GAPDH,GDH,LDH和CS活性最高,20日龄HOAD活性最高。吊飞过程中,GAPDH,GDH和CS的活性变化基本一致,随吊飞时间的延长活性逐渐升高;LDH和HOAD的活性变化雌、雄虫完全不同。雄虫LDH活性除吊飞2 h外其他时间均高于静息状态,雌虫则始终低于静息状态;雄虫HOAD活性只有吊飞24 h低于静息状态水平,而雌虫吊飞后HOAD活性一直在静息状态水平及以下波动。【结论】桔小实蝇飞行所利用的能源物质包括糖类和脂肪,以糖类能源为主。吊飞过程中,雄虫除可以进行高速有氧代谢以外,还具备一定的无氧代谢能力,而雌虫只进行有氧代谢;雄虫能利用脂肪供给能量,雌虫则几乎不动用脂肪。研究结果为进一步阐明桔小实蝇的迁飞行为机制提供了依据。     

基于转录组测序的楚雄腮扁叶蜂飞行肌蛋白及飞行能量代谢相关酶挖掘

本研究旨在阐明楚雄腮扁叶蜂Cephalcia chuxiongica Xiao飞行肌结构蛋白及飞行能量代谢相关酶基因信息。首先采用电镜技术对楚雄腮扁叶蜂飞行肌进行了观察,结果表明,肌原纤维(由粗丝和细丝组成,其数量比例为1∶3)是飞行肌的基本成分,肌原纤维横切面平均面积为0.771±0.042μm²,肌节平均长度为2.698±0.116μm。进一步通过飞行肌转录组分析,共筛选到11大类飞行肌结构蛋白,其中肌球蛋白(Myosin)和肌动蛋白(Actin)的转录本数较多,分别为127个和54个。发现1个飞行蛋白Flightin编码基因(可编码一个长152 aa的蛋白),在该蛋白中检测到6个模体结构(Motif),膜翅目昆虫中在Motif 1的一些位点上其氨基酸类型表现出明显的特异性。在楚雄腮扁叶蜂中筛选到了25个飞行能量代谢关键酶编码基因,并基于这些酶构建了三条飞行能量代谢途径,即糖酵解(涉及15种酶)、脂肪氧化(涉及6种酶)和脯氨酸氧化(涉及4种酶)。在楚雄腮扁叶蜂中发现4个3-磷酸甘油脱氢酶GPDH异构体,但并未在这些异构体中找到类似果蝇飞行肌GPDH异构体所具有...     

粘虫飞行与产卵的关系

利用昆虫飞行数据微机采集系统对粘虫Mytkimna separata(W&lker)蛾飞行能力的测定结果表明：产卵前,雌蛾的飞行能力随蛾龄的增长而增加;产卵后,以产卵l天后的飞行能力最强,之后随产卵历期延长和产卵量的增加而下降。产卵超过6天或1 200粒的成虫飞行能力已基本丧失。由此认为：粘虫蛾的迁飞是在产卵前进行;成虫的飞行能力与卵巢发育同步,因而在粘虫中可能不存在卵子发生飞行拮抗症。最后对粘虫产卵后仍具有一定飞行能力的生物学意义进行了探讨。     

粘虫蛾飞行肌超微结构的研究

应用电子显微镜对粘虫雌蛾Mythimna separata(Walker)飞行(背纵)肌的研究结果表明,其肌原纤维由500-700根肌球蛋白丝(粗丝)组成,每根粗丝由6根肌动蛋白丝(细丝)环绕排列成六角形,每根细丝精确地位于两根粗丝间1/2处,从而使粗丝和细丝的比为1：3。肌节较短,长度约2.2-2.6μm。肌原纤维之间充满着线粒体和横管。每个肌节约有线粒体三个,横管二根。线粒体约占肌纤维体积的40%,而横管为7%。每根横管准确地位于肌节的1/4、3/4处,或Z线和中膈的中央,并与肌质网交接形成二位体(dyads)或三位体(triads)。肌质网相当不发达,约占肌纤维体积的2.5%。但其分布很有特色,即除了紧贴于肌原纤维周围的由单层液泡组成的肌质网以外,在中膈处还有一层横穿于肌原纤维的肌质网。和其它同步飞行肌的结构和功能分析比较的结果还表明,粘虫蛾飞行肌具有较善于飞行的结构。     

粘虫成虫在气流场中飞行行为的观察研究

通过改进悬吊测飞技术、室内风洞和野外雷达相结合的观测方法,研究了粘虫在气流场中的飞行行为特征及其与气流的关系。直筒风洞自由飞行观测的结果表明,粘虫蛾对气流有明显行为反应,表现为头部迎风起飞和迎风飞行的特性;在3.0～5.5 m/s风速下,有92%～94% 的个体可一次逆风飞行通过2 m长的风洞;当风速≥6.0 m/s时,有71.9%的蛾子沿螺旋状的飞行轨迹逆风通过风洞。环形风洞悬吊飞行测试的结果表明,粘虫可逆风飞行的最大风速为7.2 m/s;在风速≤4 m/s条件下,90%以上个体头部迎风飞行或头部朝向与风向成一定的夹角,侧逆风飞行。 雷达观测发现粘虫在空中迁飞过程中具有成层现象,并有较强的秋季回迁定向行为,其头部总是朝向西南;迁飞的最终位移与风向及风速大小有关,迁飞位移速度是飞行速度与风速的矢量和。     

饲养温度对粘虫飞行和生殖能力的影响

系统地报道了粘虫整个世代在４种温度（２４、２７、３０、３３℃）饲养条件下成虫飞行、产卵、交配及寿命等方面的结果。对１日龄（未取食）成虫２０ｈ飞行能力测定表明,不同饲养温度中羽化的成虫飞行能力差异显著（Ｐ＜０．０５）。其中以２７℃中羽化的粘虫蛾飞行距离最远（雌雄蛾分别平均为３１．０６、３０．８８ｋｍ）,飞行时间最长（雌雄蛾分别平均为７．８９、７．６８ｈ）,飞行超过３０ｋｍ个体为４２．４％,超过９ｈ为     

粘虫蛾飞行肌的发育：超微结构特征分析

应用电子显微镜对正常条件下饲养的0-16日龄粘虫Mythimna separata (Walker)雌蛾飞行肌超微结构的研究结果表明：肌原纤维直径。线粒体和横管的体积分量均随蛾龄的增加而增加,到7日龄达到最大值以后又随蛾龄的增加而下降;但是,肌节长度则随蛾龄的增加而缩短,到7日龄达到最短后又随蛾龄的增加而延长,从而使整条发育曲线呈“V”字形;肌原纤维和肌质网体积分量变化不大或无规律可寻;二位体在发育初期和未期的比例较高,而三位体在4和7口龄比例较高;肌丝排列从0～7日龄均是有序的,肌动蛋白丝(细丝)和肌球蛋白丝(粗丝)的数量比为3：1,粗丝的数量变化也不大,每根肌原纤维约有600根。但从10日龄开始肌丝排列出现紊乱,细丝全部消失,粗丝降解、数量减少了30%,从而使肌原纤维留下一片片的空白。根据这些结果,把7日龄前的飞行肌发育过程视为生长过程,而把10日龄后的视作降解过程。最后对粘虫蛾飞行肌与卵巢发育及其飞行能力变化的关系进行了讨论。     

粘虫幼虫密度对成虫飞行与生殖的影响

本文报道了不同幼虫密度下(1、10、20、30、40头/瓶-850m1)粘虫蛾飞行能力与产卵量的变化情况。对未取食1日龄成虫12h飞行能力的测定结果表明,不同幼虫密度羽化的成虫飞行力差异显著(P<0.05),其中以10头/瓶羽化的成虫飞行时间最长(平均225.4分),飞行距离最远(平均17.5km),飞行超过120min的个体为61.1%,超过10 km的为55%。其它处理的各项参数随幼虫密度的增加而下降。粘虫蛾的翅长、翅宽、翅面积和翅负荷随幼虫密度的增加而下降。除翊负荷外,其余各项参数在处理间的差异显著(P<0.05)。成虫飞行能力与蛹重或翅负荷不呈直线相关,但与蛹重具有一定的关系：当蛹重为300-400mg时, 强飞行个体均超过50%, 当小于300mg或大于400mg时,强飞行个体比例下降,当小于225mg时,强飞行个体为零。处理间的成虫产卵量差异显著(P<0.05),且随幼虫密度的增加而下降。密度内的蛹重与成虫产卵量的关系不明显,但密度间的蛹重与产卵量的关系高度相关(r=0.78,P<0.01)。这些结果表明,当粘虫幼虫密度达到一定的阈值时,便可能促使成虫迁飞,而不是等到种群密度很高时才进行迁飞。     

小地老虎飞行肌的超微结构与飞行能力的研究

电镜观察的结果表明,小地老虎Agrotis ypsilon Rottem。的飞行肌具有十分发达的肌原纤维与线粒体;肌原纤维的收缩率较小,说明肌纤维对翅的高频振荡有很强的适应能力;在吊飞状态下,翅振频率高达100—120赫兹,飞速为7,500米/小时,一次能持续飞行10多小时。飞行时的呼吸率较静息时增加100倍左右,胸温升高5—9℃,每小时消耗脂肪5毫克。起飞的临界温度为8℃,其飞速随温度升高而提高。     

粘虫飞翔能源物质及其消耗

根据粘虫Mythimna separata(Walker)具有远距离迁飞能力的特性,在室内条件下,测试其长时间飞行的能源种类及消耗;试验设6h、12h、24h、36h和48h等5种吊飞处理和不 吊飞对照。结果表明,粘虫飞翔后体重显著下降,体重的减少量与吊测时间、实际飞翔时间及距离呈正相关;粘虫飞翔前后体内脂肪含量差异显著,而蛋白质含量则无明显变化;脂肪含量的下降趋势与虫体重下降一致,脂肪消耗量占体重消耗量的60%以上,说明脂肪是粘虫远距离飞行的主要能源物质。随飞翔时间的增加,脂肪消耗的速率有逐渐减缓趋势：飞行每小时每克体重消耗脂肪雌蛾为23.6→8.9mg/(h·g),雄蛾为11.8→9.2mg/(h.g);飞行每公里每克体重雌蛾消耗脂肪为4.0→1.7mg/(km·g),雄蛾为2.2→1.4mg/(km·g)。     

粘虫飞行对生殖及寿命的影响

该文报道了粘虫Mythimna separata（Walker）成虫飞行后产卵、交配及寿命的研究结果。1日龄成虫飞行6 h、12 h、18 h、24 h后的产卵前期均显著短于对照的,其中飞行6 h、12 h的比对照的短2天以上,产卵量均比对照的高。对1～5日龄成虫分别飞行23.5 h后的研究结果表明,1日龄飞行的产卵前期和上述结果相一致。2～4日龄飞行的与对照的没有显著差异,但产卵量则随飞行日龄的延迟而逐渐减少。5日龄飞行的产卵前期显著延长,产卵量已不到对照的一半。所有经过飞行的成虫产卵高峰日比对照的早1天。不同日龄成虫飞行时间、距离与成虫产卵量的关系为：1～3日龄飞行时间、距离长的个体产卵量也高;但4～5日龄的成虫飞行时间与距离越长,其产卵量越少,表现出明显的卵子发生飞行拮抗症(oogenesis-flight syndrome)。除了5日龄飞行的成虫交配率有所下降以外,所有经过飞行的成虫产卵历期、交配率及寿命与对照的没有显著差异。最后,根据这些结果,对粘虫迁飞的起飞时期,迁飞在粘虫生殖、种群动态及成灾规律中的作用进行了讨论。     

东方粘虫的飞翔活动和脂肪酸利用

应用GC和GC-MS分析了东方粘虫Mythimna separata(Walker)成虫脂肪体、血淋巴和飞翔肌内总脂类脂肪酸组成.它们的组成成分为肉豆蔻酸(C14:0),棕榈酸(C16:0),棕榈油酸(C16:1),硬脂酸(C18:0),油酸(C18:2),亚油酸(C18:2)和亚麻酸(C18:3);组成百分率为1-2:35:9-11:1:32:12-17:3-6.在吊飞1h后,脂肪体内的脂肪酸水平显著下降(20μg/mg组织·h~(-1),血淋巴内脂肪酸浓度明显升高,然而,飞翔肌内脂肪酸含量的变化不明显.从脂肪体、血淋巴和飞翔肌内脂肪酸组成成分的百分率变化可以发现东方粘虫飞翔肌在飞翔活动中主要选择性利用棕榈酸和油酸.     

粘虫的胚胎发育

粘虫(Mythimna separata)胚胎发育经过卵裂及胚盘形成、胚带及原肠发生、胚带分节及附肢形成、体壁形成及背向闭合、胚胎反转和器官发生与形成6个时期。粘虫卵在25℃,胚胎发育至12h,胚带呈新月形或“C”字形。随着原肠发生,首先出现口陷与肛陷,与此同时,胚带逐渐伸长并开始分节。胚胎发育至32h,胚带头尾相接并呈波浪形弯曲,在胚胎反转前,胚胎发育至42h,前肠、后肠及马氏管已经形成。胚胎发育至54h时,胚动完成之 后,中肠才明显可见。同时将大量卵黄包围起来。神经系统的发生与气管形成始于原肠发生之后,至胚胎反转之前,神经节索才出现,随着胚动发生,神经节体积不断增大,腹神经索逐渐形成,纵走气管明显可见。     

保幼激素类似物对粘虫飞行能力及能源物质含量的调控(英文)

本文报道了保幼激素类似物methoprene(JHM)对粘虫Mythimnaseparata(Walker)飞行能力及飞行能源物质含量的影响。总体而言 ,用JHM (30 μg/蛾 )处理过的成虫飞行能力比对照 (丙酮处理 )的弱 ,但因性别及处理后的时间变化而异 :处理雌蛾的飞行能力在处理后的 1d到 3d与对照没有显著差异 ,但在4d到 6d则显著低于对照 ;处理雄蛾的飞行能力一直比对照的强 ,尽管差异不显著。处理过的雌蛾飞行个体比对照的少 ,而处理过的雄蛾比对照的多。究其原因 ,主要是JHM处理过的雌蛾甘油酯含量在处理后的 3d后明显下降 ,而处理过的雄蛾甘油酯含量一直比对照的高。但无论是雌蛾还是雄蛾 ,处理的与对照的糖元含量均没有明显的差异。这些结果表明 ,作用于成虫体内甘油酯含量是保幼激素影响粘虫飞行能力的主要原因之一。最后 ,对保幼激素影响粘虫飞行能力的其它可能原因也进行了讨论     

REGULATION OF FLIGHT CAPACITY AND CONTENTS OF ENERGY SUBSTANCES BY METHOPRENE IN THE MOTHS OF ORIENTAL ARMYWORM,MYTHIMNA SEPARATA*

Abstract The flight capacity and contents of energy substances in the moths of migratory Oriental armyworm, Mythimna separata (Walker)dosed with juvenile hormone analogue methoprene(JHM) were compared with the normal moth through day‐1 to day‐6 after the treatment. The flight capacity of JHM‐treated moths, as determined by a 12‐hours tethered‐flight test, was significantly lower than that of the controls, although it might differ with their age and sex. The moth's flight capacity between the treatments was insignificantly different from the first to 3rd day after the treatment but was significantly different from the 4th to 6th day either in the mean flight duration or in distance. Evaluation of the long fliers at the same stages between the treatments also supported this finding. Flight capacity of the JHM‐treated moths also differed with the sex. The JHM‐treated female did not fly less than the control from day‐1 to day‐3, but did significantly less from day‐4 to day‐6 after the treatment. The flight capacity of the JHM‐treated males, however, was not weaker than that of the control throughout the test period. Comparison of the levels of energy substances in the JHM‐treated adults and the controls showed that JHM may directly acted on metabolism of glyceride, which in turn affected flight capacity. Furthermore, higher levels of glyceride in the treated male adults raised their flight capacity to a stronger levels than the control in most of the days of tethered‐flight test period. Contents of glycogen, however, were insignificantly affected by JHM in both male and female adults. In might therefore be concluded that levels of JH is a critical factor regulationg migratory behavior in the army worm moth. In addition to affect metabolism of glyceride, other possible physiological roles that JH played in determining migrattory behavior are also discussed.     

粘虫幼虫密度对成虫能源物质含量的影响

通过粘虫Mythimna separata幼虫密度(1头/瓶、20头/瓶、40头/瓶)对成虫水分、甘油酯和糖原含量影响的研究结果。不同幼虫密度处理的初羽化成虫水分含量无明显差异,但1～5日龄40头/瓶的雄蛾及1～3日龄雌蛾高于单头处理的;20、40头/瓶的初羽化成虫甘油酯含量没有显著的差异,但均显著地高于单头饲养的;20头/瓶羽化的雌、雄成虫l～5日龄甘油酯含量随日龄的增加而增加,到5日龄达到最大值后才开始下降,40头/瓶的在3日龄达到最大值后即开始下降,而单头饲养羽化的在1日龄达到较高值,2日龄降至最低后再缓慢回升。幼虫密度对初羽化成虫及1～7日龄雄蛾的糖原含量没有显著的影响,但20、40头/瓶条件下羽化的1～7日龄雌蛾糖原含量随日龄的增加而增加,而单头饲养的则随日龄的 增加而下降。这些结果表明幼虫密度不仅影响到初羽化成虫能源物质的含量,而且也可能影响到成虫能源物质特别是甘油酯的代谢。