草地贪夜蛾幼虫对四种刺激物质的味觉感受和取食选择
发布时间：2022-01-03 09:49
【目的】为了筛选有效的草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda幼虫取食激食素和抑制剂并探究其味觉感受机理,为生态防治草地贪夜蛾提供理论和实践上的依据。【方法】利用单感受器记录法测定草地贪夜蛾5龄第2天幼虫下颚外颚叶上中栓锥感器和侧栓锥感器对不同浓度的蔗糖、黑芥子苷、单宁酸和盐酸奎宁4种刺激物质的电生理反应,并采用二项叶碟法测定草地贪夜蛾幼虫对这些刺激物质的取食选择行为。【结果】草地贪夜蛾幼虫中栓锥感器和侧栓锥感器内均存在对蔗糖、黑芥子苷和单宁酸敏感的味觉受体神经元,但是神经元的活性随着刺激物的种类及浓度而变化。其中,两类感器内神经元对蔗糖和黑芥子苷的反应均呈现典型的浓度梯度反应。中栓锥感器内存在对盐酸奎宁敏感的味觉受体神经元,但是呈现逆浓度梯度的反应模式,侧栓锥感器内不存在对盐酸奎宁敏感的神经元。蔗糖显著诱导幼虫的取食行为,而盐酸奎宁、黑芥子苷和单宁酸均抑制幼虫的取食行为,且都呈现浓度梯度的抑制活性。【结论】草地贪夜蛾幼虫中栓锥感器和侧栓锥感器内均存在对取食激食素和抑制剂敏感的味觉受体神经元,但是两类感器不论在反应谱上还是敏感性上均存在差异。蔗糖可以作为取食激食素,盐酸奎宁...
【文章来源】：昆虫学报. 2020,63(05)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
草地贪夜蛾5龄幼虫头部及口器示意图
图1 草地贪夜蛾5龄幼虫头部及口器示意图那么,幼虫的中栓锥感器和侧栓锥感器对这些物质的反应模式是否存在差异呢?利用单变量多因素方差分析(univariate ANOVA)检测了幼虫锥感器类型和刺激物浓度对反应频率的影响程度。对于系列浓度蔗糖诱导的反应,结果显示栓锥感器类型(侧栓锥和中栓锥)对总体反应水平影响不显著,但是蔗糖浓度显著影响幼虫的反应频率(感受器类型: df=1, F=3.018, P=0.089; 蔗糖浓度: df=2, F=22.437, P<0.001;感受器类型×蔗糖浓度: df=2, F=0.413, P=0.664)。同样,幼虫中栓锥感器和侧栓锥感器对不同浓度单宁酸的总体反应水平差异也不显著,但是浓度显著影响单宁酸诱导的反应 (感受器类型: df=1, F=0, P=0.988; 单宁酸浓度: df=2, F=21.031, P<0.001; 感受器类型×单宁酸浓度: df=2, F=0.054, P=0.948)。
利用单因素方差分析比较系列浓度的刺激物诱导中栓锥感器内所有活性神经元反应频率总和(总反应)的动态变化以及单一神经元(神经元Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ或Ⅳ)反应频率的动态变化。首先,幼虫中栓锥感器对0.1, 1.0和10 mmol/L蔗糖、黑芥子苷和单宁酸的总反应模式类似,均表现为随着刺激溶液浓度升高而感器总反应频率增加的浓度梯度反应模式(图3: A～D, 总反应),但是不同刺激物诱导的反应强度存在差异。对于蔗糖溶液,3个浓度溶液诱导中栓锥感器内所有味觉神经元的总反应频率分别为49.14±7.88, 67.00±7.42和95.13±8.86 spikes/s,均显著高于2 mmol/L KCl溶液诱导的反应频率(21.83±1.89 spikes/s)(P<0.001);10 mmol/L蔗糖溶液诱导的总反应频率显著高于0.1 mmol/L蔗糖溶液诱导的反应频率(P=0.001),但是1.0 mmol/L蔗糖溶液诱导的总反应频率与10 mmol/L和0.1 mmol/L蔗糖溶液诱导的反应频率差异均不显著(10 mmol/L: P=0.209; 0.1 mmol/L: P=0.134)(图3: A, 总反应)。蔗糖溶液诱导中栓锥感器内神经元I和Ⅳ的反应强度均较低(图3: A, 神经元I和Ⅳ),而不同浓度蔗糖诱导神经元Ⅱ的反应模式类似于中栓锥感器的总体反应,也呈现典型的浓度梯度反应,10 mmol/L蔗糖溶液诱导神经元Ⅱ的平均反应频率显著高于0.1 mmol/L蔗糖溶液诱导的反应频率(P=0.002),且3个浓度蔗糖溶液诱导神经元Ⅱ的反应频率均显著高于对照的平均反应频率(P<0.05)(图3: A, 神经元Ⅱ)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]草地贪夜蛾对小麦和玉米的产卵选择性及其种群生命表[J]. 巴吐西,张云慧,张智,关豆豆,李翠翠,季昭云,殷新田,张爱环,汤清波,刘延辉,李祥瑞,朱勋. 植物保护. 2020(01)
[2]草地贪夜蛾对4种寄主植物的偏好性[J]. 李定银,郅军锐,张涛,叶佳琴,禹云超,胡朝兴. 植物保护. 2019(06)
[3]中国不同地区草地贪夜蛾种群生物型分子特征分析[J]. 张磊,柳贝,姜玉英,刘杰,吴孔明,萧玉涛. 植物保护. 2019(04)
[4]入侵云南草地贪夜蛾的分子鉴定[J]. 张磊,靳明辉,张丹丹,姜玉英,刘杰,吴孔明,萧玉涛. 植物保护. 2019(02)
[5]草地贪夜蛾缅甸虫源迁入中国的路径分析[J]. 吴秋琳,姜玉英,吴孔明. 植物保护. 2019(02)
[6]警惕危险性害虫草地贪夜蛾入侵中国[J]. 郭井菲,赵建周,何康来,张峰,王振营. 植物保护. 2018(06)
[7]棉铃虫和烟青虫幼虫对植物次生代谢物质的味觉电生理反应和取食选择行为[J]. 汤清波,党静,詹欢,曹欢,赵新成,闫凤鸣. 河南农业大学学报. 2015(01)
[8]一种测定鳞翅目幼虫取食选择的方法——叶碟法及其改进和注意事项[J]. 汤清波,王琛柱. 昆虫知识. 2007(06)
本文编号：3566053
【文章来源】：昆虫学报. 2020,63(05)北大核心CSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
草地贪夜蛾5龄幼虫头部及口器示意图
图1 草地贪夜蛾5龄幼虫头部及口器示意图那么,幼虫的中栓锥感器和侧栓锥感器对这些物质的反应模式是否存在差异呢?利用单变量多因素方差分析(univariate ANOVA)检测了幼虫锥感器类型和刺激物浓度对反应频率的影响程度。对于系列浓度蔗糖诱导的反应,结果显示栓锥感器类型(侧栓锥和中栓锥)对总体反应水平影响不显著,但是蔗糖浓度显著影响幼虫的反应频率(感受器类型: df=1, F=3.018, P=0.089; 蔗糖浓度: df=2, F=22.437, P<0.001;感受器类型×蔗糖浓度: df=2, F=0.413, P=0.664)。同样,幼虫中栓锥感器和侧栓锥感器对不同浓度单宁酸的总体反应水平差异也不显著,但是浓度显著影响单宁酸诱导的反应 (感受器类型: df=1, F=0, P=0.988; 单宁酸浓度: df=2, F=21.031, P<0.001; 感受器类型×单宁酸浓度: df=2, F=0.054, P=0.948)。
利用单因素方差分析比较系列浓度的刺激物诱导中栓锥感器内所有活性神经元反应频率总和(总反应)的动态变化以及单一神经元(神经元Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ或Ⅳ)反应频率的动态变化。首先,幼虫中栓锥感器对0.1, 1.0和10 mmol/L蔗糖、黑芥子苷和单宁酸的总反应模式类似,均表现为随着刺激溶液浓度升高而感器总反应频率增加的浓度梯度反应模式(图3: A～D, 总反应),但是不同刺激物诱导的反应强度存在差异。对于蔗糖溶液,3个浓度溶液诱导中栓锥感器内所有味觉神经元的总反应频率分别为49.14±7.88, 67.00±7.42和95.13±8.86 spikes/s,均显著高于2 mmol/L KCl溶液诱导的反应频率(21.83±1.89 spikes/s)(P<0.001);10 mmol/L蔗糖溶液诱导的总反应频率显著高于0.1 mmol/L蔗糖溶液诱导的反应频率(P=0.001),但是1.0 mmol/L蔗糖溶液诱导的总反应频率与10 mmol/L和0.1 mmol/L蔗糖溶液诱导的反应频率差异均不显著(10 mmol/L: P=0.209; 0.1 mmol/L: P=0.134)(图3: A, 总反应)。蔗糖溶液诱导中栓锥感器内神经元I和Ⅳ的反应强度均较低(图3: A, 神经元I和Ⅳ),而不同浓度蔗糖诱导神经元Ⅱ的反应模式类似于中栓锥感器的总体反应,也呈现典型的浓度梯度反应,10 mmol/L蔗糖溶液诱导神经元Ⅱ的平均反应频率显著高于0.1 mmol/L蔗糖溶液诱导的反应频率(P=0.002),且3个浓度蔗糖溶液诱导神经元Ⅱ的反应频率均显著高于对照的平均反应频率(P<0.05)(图3: A, 神经元Ⅱ)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]草地贪夜蛾对小麦和玉米的产卵选择性及其种群生命表[J]. 巴吐西,张云慧,张智,关豆豆,李翠翠,季昭云,殷新田,张爱环,汤清波,刘延辉,李祥瑞,朱勋. 植物保护. 2020(01)
[2]草地贪夜蛾对4种寄主植物的偏好性[J]. 李定银,郅军锐,张涛,叶佳琴,禹云超,胡朝兴. 植物保护. 2019(06)
[3]中国不同地区草地贪夜蛾种群生物型分子特征分析[J]. 张磊,柳贝,姜玉英,刘杰,吴孔明,萧玉涛. 植物保护. 2019(04)
[4]入侵云南草地贪夜蛾的分子鉴定[J]. 张磊,靳明辉,张丹丹,姜玉英,刘杰,吴孔明,萧玉涛. 植物保护. 2019(02)
[5]草地贪夜蛾缅甸虫源迁入中国的路径分析[J]. 吴秋琳,姜玉英,吴孔明. 植物保护. 2019(02)
[6]警惕危险性害虫草地贪夜蛾入侵中国[J]. 郭井菲,赵建周,何康来,张峰,王振营. 植物保护. 2018(06)
[7]棉铃虫和烟青虫幼虫对植物次生代谢物质的味觉电生理反应和取食选择行为[J]. 汤清波,党静,詹欢,曹欢,赵新成,闫凤鸣. 河南农业大学学报. 2015(01)
[8]一种测定鳞翅目幼虫取食选择的方法——叶碟法及其改进和注意事项[J]. 汤清波,王琛柱. 昆虫知识. 2007(06)
本文编号：3566053
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