昆虫化学感受蛋白研究进展

昆虫化学感受蛋白(chemosensory proteins)是在长期进化过程中形成的一类低分子量酸性可溶性蛋白,广泛分布于昆虫触角、跗节等各种化学感受器中,蛋白质序列具有较高的保守性,种内种间同源性一般为30%～90％。其主要功能是感受、识别、转运、传导环境化学因子刺激信息,参与调节生理节律和生长发育。该文从昆虫化学感受蛋白的生态进化意义、分布表达部位、生化特性、分子结构、生理功能和研究方法等角度,较详细地综述了近年来国内外昆虫化学感受蛋白的研究进展,指出昆虫化学感受蛋白的深入研究,对于阐明昆虫与环境化学信息联系规律、昆虫行为反应本质原因,探索害虫综合治理和益虫利用效率新途径,开辟创制昆虫行为控制剂新领域等具有重要的理论和实践意义。     

EPG技术在昆虫学研究中的应用及进展

刺吸行为电图(electrical penetration graph, EPG) 技术在植食性刺吸式昆虫,如蚜虫、粉虱、叶蝉和蓟马等研究中的应用日益深入,尤其是对蚜虫和粉虱的研究,已涉及寄主专化性、植物的抗虫机制以及病毒传播等领域。该文从蚜虫和粉虱等典型的刺吸式昆虫入手,介绍EPG技术的研究进展和应用前景。     

瓢虫和草蛉对小麦挥发物组分的行为及电生理反应

利用触角电位（electroantennogram, EAG）和嗅觉测定技术,比较分析了4种捕食性天敌昆虫七星瓢虫Coccinella septempunctata、龟纹瓢虫Propylaea japonica、中华通草蛉Chrysoperla sinica和大草蛉Chrysopa septempunctata对麦蚜取食诱导小麦挥发物的行为和电生理反应,揭示了瓢虫及草蛉类天敌昆虫的嗅觉反应特点。4种捕食性天敌昆虫对麦蚜取食诱导挥发物都有较高的EAG反应值,七星瓢虫和龟纹瓢虫对6-甲基-5_庚烯-2-酮、6-甲基-5-庚烯-2-醇的反应值较大;中华通草蛉和大草蛉对6-甲基-5-庚烯-2-醇和水杨酸甲酯的反应值较大,七星瓢虫对6-甲基-5-庚烯-2-醇的反应值最大,为0.96±0.18 mV;4种天敌昆虫对苯甲醛的EAG反应值较低,对反-2-己烯醛无反应。“Y”型管嗅觉测定结果表明,4种天敌昆虫对2-莰烯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、6-甲基-5-庚烯-2-醇和水杨酸甲酯具有正趋性。说明4种多食性的捕食性天敌昆虫对麦蚜取食诱导挥发物各组分的嗅觉与行为反应各具特点;寄主麦蚜生境中的嗅觉线索在这4种捕食性天敌昆虫的寄主定位和生境选择中起重要作用。     

植物远缘杂交中的染色体行为及其遗传与进化意义

远缘杂交与多倍体化在高等植物的进化中起着重要的作用。但矛盾和令人费解的现象是“自然界在合成多倍体方面取得了巨大的成功,而人类在这方面却收效甚微”。其原因一方面可能是自然多倍体是长期自然选择和进化的产物,人类难以在短期内重复和完成这一过程;另一方面可能对不同的染色体组结合后的遗传与互作机制还不太了解。故多倍体化后的遗传和表观遗传成了目前多学科研究的重点。在有些有性和体细胞杂种内亲本染色体在细胞内分开排列,但此染色体行为的遗传和生物学意义还不太清楚。在植物远缘杂交中出现的假配生殖、半配生殖、染色体消除和亲本染色体组分开等异常染色体行为,也反映出不同物种在配子和染色体水平上的不亲和。需对植物远缘杂交中的染色体行为和遗传进行不同层次与系统的研究,才可能深入了解杂交后新种的形成及进化机制。     

不同化感水稻品种根系分泌物中萜类化合物的差异分析

以强化感水稻品种PI312777和弱化感水稻品种Lemont为供试材料,运用“循环法”收集供试水稻经土壤和石英沙介质后的根系分泌物,并经乙醚萃取,所获萃取物经气相色谱 质谱联用仪（GC-MS）测试,检索谱图库确定化合物.结果表明,乙醚萃取物中检测到含氧萜类化合物,如柠檬烯氧化物、柠檬烯二氧化物、香芹酮氧化物、香芹醇、雪松醇等,不同品种间含氧萜类化合物种类相似,但在不同介质中的存留方式和数量存在差异.文中还就不同培养方式和品种间萜类化合物的差异作了进一步讨论.     

运用电子记录技术检测白背飞虱田间种群致害性

运用电子记录技术和蜜露量测定法,对浙江富阳和安徽长丰的白背飞虱田间种群进行了致害性检测.结果表明,在2、4和6h3种记录时间处理下,在感虫对照水稻品种TaichungNative1(TN1)和高抗白背飞虱水稻品种RathuHeenati(RHT)上,韧皮部取食时间的TN1/RHT比值相对稳定,将2h确定为电子记录检测白背飞虱田间种群致害性的较短记录时间.富阳的白背飞虱田间种群在N22(Wbph1)、ARC10239(ARC,Wbph2)、ADR52(Wbph3)、N'DiangMarie(ND,Wbph5)上分泌的蜜露量之间没有显著差异,且均显著低于在TN1上的;在ARC和ADR52上的韧皮部取食时间也没有显著差异,同时显著地短于在TN1上的.长丰的白背飞虱种群在N22和ARC上的蜜露量没有显著差异,在ADR52和ND上的蜜露量也不存在显著差异,但在前2个品种上的蜜露量显著高于后2个品种,在ADR52上的韧皮部取食时间(22.3min·2h^-1)也显著地短于在ARC上的(49.8min·2h^-1).浙江富阳的白背飞虱田间种群没有发生致害性的变化,而安徽长丰的白背飞虱田间种群则对N22和ARC产生了一定的适应性,有致害性变化的趋势.电子记录技术为快速、准确检测白背飞虱种群致害性及监测其变化提供了一种新的手段.     

麻醉剂MS-222对斑马鱼行为的影响

实验室条件下观察并测定了斑马鱼(Danio rerio)在不同MS-222浓度处理下的麻醉行为、斑马鱼在高剂量MS-222致死过程中的行为变化、MS-222对斑马鱼摄食条件反射的影响。试验表明:(1)斑马鱼的麻醉行为是一个渐变的过程,可分为不被麻醉(Ⅰ)、轻度麻醉(Ⅱ)、中度麻醉(Ⅲ)深度麻醉(Ⅳ);(2)不同MS-222浓度下斑马鱼进入不同麻醉程度的时间有差异;(3)经MS-222处理900s过程中,80-90mg·L^-1浓度组进入Ⅲ级麻醉程度并有100%的存活率,而麻醉浓度在100mg·L^-1以上时可以迅速在49s内使鱼进入Ⅲ级麻醉程度以及在178s后即可进入Ⅳ级麻醉程度,并在中度麻醉和深度麻醉的过渡中死亡,存活率不超过10%;(4)MS-222对摄食条件反射影响的试验中,光刺激-不麻醉、无光刺激-不麻醉、光刺激-麻醉、无光刺激-麻醉四组班马鱼从投喂到摄食所用时间分别为12.06±1.34s、13.20±1.13s、56.56±56.48s、36.20±25.74s,麻醉组的摄食速度慢于对照组,说明MS-222影响了斑马鱼的摄食条件反射。     

细胞骨架和cAMP/PKA信号通路的互动效应调控细胞行为的研究进展

细胞骨架的运动变化是一个多蛋白和多步骤参与的复杂过程。研究表明,环状腺苷酸（cyclic adenosine monophosphate,cAMP）作为第二信使,参与调控多种细胞信号转导,从而调控细胞骨架重排过程及其介导的细胞分裂、迁移、分化和黏附等。然而,另有文献报道,细胞骨架纤维排列首先通过影响信号通路中蛋白激酶的活性,进而影响细胞行为。该文结合课题组的实验结果就细胞骨架和cAMP信号通路互动效应调控细胞行为的研究进展作一综述。