棉铃虫雌蛾触角长毛形感器的功能研究

发布时间：2021-11-18 23:39

　　在长期的进化过程中,昆虫形成了一套高效灵敏的化学感受系统,确保昆虫在复杂的环境中实现对寄主、配偶、产卵场所的精准定位,快速躲避天敌。因此,探究昆虫识别气味化合物的分子编码机制,对于调控昆虫的行为至关重要。在棉铃虫雄蛾触角中,毛形感器数量占所有感器的80%,PRs在其内部的不同组合表达完成对性信息素的识别。棉铃虫雌蛾触角毛形感器在数量和形态上与雄蛾毛形感器并无差异,但其功能尚未报道。因此,本研究通过电生理学、生物信息学和行为学对棉铃虫雌蛾触角毛形感器功能进行探究,以期能够明确棉铃虫雌蛾对气味化合物的感受机制,为深入解析蛾类昆虫化学通讯的分子与神经机制提供理论依据。主要结果如下:1.利用SSR对棉铃虫雌蛾长毛形感器进行了功能探究。测试的445根感器中,133根对测试气味化合物无反应,其余感器根据功能,分为3类:Ⅰ类感器中有3条神经,对7种化合物有反应,反应最大、最灵敏的化合物为水杨酸甲酯。该类型数量最多,占比为35.73%;Ⅱ类感器中有3条神经,对6种化合物有反应,其中水杨醛的反应最大。该类感器占比为27.19%;Ⅲ类感器最少,占比仅6.07%,它有2条神经,到3种化合物有反应。2.通过R... 

【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：95 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－１昆虫嗅觉感器的结构组成（Ｊａｃｑｕｉｎ－Ｊｏｙ?ａｎｄ?Ｍｅｒｌｉｎ，?２００４）??Ｔｈ：鞘原细胞；Ｔｏ：膜原细胞；Ｔｒ：毛原细胞；ＯＢＰ：气味结合蛋白；Ｏｒ：嗅觉受体??

息状态过程中，神经振幅变化趋势一致，因此我们暂时无法将其完全分开，具体神经数目要结合??其表达的ＯＲｓ的数目进一步来确定。其中ａ－ｎｅｕｒｏｎ和ｂ－ｎｅｕｒｏｎ同时能够被７种化合物激活（图??２－２Ａ），反应最大的气味化合物为水杨酸甲酯（图２－２Ｂ）；?ｃ－ｎｅｕｒｏｎ对测试的１８种化合物均无反??应。这类感器一共有〗５９根，占比为３５．７３％；其中在触角基部测定的２５８根感器中，Ｉ类型感器??有１０３个，占比为３９．９３％；在触角中部Ｉ类型感器共有３６根，占比为３０％，在端部共有２０根，??占比为２９．８５％。进一步对水杨酸甲酯、水杨酸丁酯和水杨醛进行剂量反应的测定。由于在浓度较??低时，反应的数值较小，我们对数据进行了标准化处理，以反应最大值为丨００进行处理。结果显??示水杨酸甲酯ＥＣ５０为４．４０７ｘｌ〇－５?ｇ；水杨酸丁酯的ＥＣ５０为７．４９２ｘｌ〇－５?ｇ

ＩＩ类型感器中有３条神经，根据其振幅大小分别命名为ａ－ｎｅｕｒｏｎ、ｂ－ｎｅｕｒｏｎ和ｃ－ｎｅｕｒｏｎ。其中??ａ－ｎｅｕｒｏｎ、ｂ－ｎｅｕｒｏｎ与Ｉ类感器中情况类似，无法将它们区分，２条神经可以同时被６种气味化合??物抑制其神经活性（图２－４?Ａ）；其中水杨醛抑制神经活性最强（图２－４?Ｂ）。这类感器一共有１２１??根，占比为２７．１９％；其中在触角基部ＩＩ类型感器有７３个，占比为２７．９１％；在触角中部ＩＩ类型感??器共有３４根，占比为２８．３３％，在端部共有１５根，占比为２２．３９％。??Ａ?Ｂ??Ｓａｌｉｃｙｌａｌｄｅｈｙｄｅ?神＿＿＿丨｜綱１畊麯呻＋＿錄蚪ｊ—￣?—??，ｋ?．?．?．?Ｈｅｐｔａｎａｉ?－?□?ａ＋ｂ－ｎｅｕｒｏｎ??Ｌｉｎａｌｏｏｌ，，咿Ｈ｜?丨｜丨＿咖屮一中Ｈｆ?－?ｃ－ｎｅｕｒｏｎ??Ｈｅｐｔａｎａｌ?ｔ？ＨＨ？??Ｉ＇?＂?＇?Ｒ＞ｅｎｖｉ?ａｃ＾ａｌｄｅｈｙｄｅ?－??￣?，＿??ｃｉｓ－３－Ｈｅｘｅｎｙ－ｌ－ｏｌ?？｜?仍?Ｍｅ＾??Ｉ?（ＳＨ＇Ｈｊｍｏｎｅｎｅ?－??Ｅ＾ｇｅｎｏｌ?

【参考文献】：
期刊论文
[1]绿盲蝽气味受体基因AlucOR40的克隆及功能研究[J]. 张志翔,张美萍,王桂荣,刘杨.  昆虫学报. 2016(06)
[2]昆虫外周嗅觉系统信号转导机制研究进展[J]. 杜立啸,刘杨,王桂荣.  中国科学:生命科学. 2016(05)
[3]小菜蛾普通气味受体基因PxylOR9的鉴定及功能研究[J]. 刘一鹏,刘杨,杨婷,桂富荣,王桂荣.  昆虫学报. 2015(05)
[4]马铃薯块茎蛾对不同寄主植物的产卵选择性比较[J]. 马艳粉,李正跃,任明佳,李瑞蓉,肖春.  农药. 2010(05)
[5]水杨酸甲酯诱抗黑杨对杨扇舟蛾生长发育的影响[J]. 赵玲,胡增辉,赵风君,张可文,陈学英,沈应柏.  北京林业大学学报. 2005(01)
[6]棉铃虫蛾性成熟与交配习性的研究[J]. 李国清,陈长琨,韩召军,王荫长.  南京农业大学学报. 1998(02)

博士论文
[1]斜纹夜蛾与棉铃虫化感基因鉴定及受体功能分析[D]. 张进.南京农业大学 2015

硕士论文
[1]中红侧沟茧蜂NPC2蛋白的功能特性[D]. 郑瑶.中国农业科学院 2017



本文编号：3503853