棉铃虫与烟青虫对性信息素的外周嗅觉编码及遗传机制

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rwsonny
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近缘种棉铃虫Helicoverpaarmigera(Hübner)和烟青虫H.assulta(Guenée)(Lepidoptera:Noctuidae)在我国是同域分布的重要农业害虫,它们以顺-9-十六碳烯醛(Z9-16:Ald)和顺-11-十六碳烯醛(Z11-16:Ald)为性信息素组分,但是这两种化合物的比例相反,分别为2:98和95:5。这两种昆虫在实验室内可以成功杂交,为研究其性信息素通信系统的遗传提供了基础。作者主要采用风洞、触角电位图(EAG)和单感受器记录(SSR)等技术,对棉铃虫和烟青虫性信息素比例嗅觉编码进行了研究。在两种昆虫的性信息素腺体内还存在其它物质,含量上也有差异:棉铃虫内顺-11-十六碳烯醇(Z11-16:OH)的含量高于顺-9-十六碳烯醇(Z9-16:OH),而烟青虫内则相反;烟青虫内存在大量顺-9-十六乙酸酯(Z9-16:Ac)和顺-11-十六乙酸酯(Z11-16:Ac),而棉铃虫内则未检测到。在前面研究的基础上,利用行为和电生理学的方法进一步研究了这些物质对性信息素的作用。明确棉铃虫和烟青虫对性信息素的外周嗅觉编码及遗传机制。主要结果如下:  1.雄性棉铃虫和烟青虫可专一地感受各自性信息素的比例而引发行为反应,其触角上毛形感受器中的嗅觉感受神经元(olfactoryreceptorneuron,ORN)调谐性信息素的反应。A型感受器中的ORN调谐Z11-16:Ald,而C型感受器中的ORN调谐Z9-16:Ald,由此来识别着两种物质及其比例,作为中枢神经编码的基础。首先,两种雄虫神经元的特性不同。棉铃虫A型感受器中调谐Z11-16:Ald的ORN较之烟青虫中相应的ORN具有更高的敏感度,且在同一剂量刺激时具更高的脉冲发放频率。相反,烟青虫C型感受器中调谐Z9-16:Ald的ORN较之棉铃虫中相应的ORN具有更高的敏感度,且在同一剂量刺激时具更高的脉冲发放频率。其次,两种感受器在二者触角上的丰富度存在差异。A型感受器与C型感受器的比例在棉铃虫中为78:22,在烟青虫中为18:82。雄性杂交后代F1RS(雌性棉铃虫×雄性烟青虫),F1SR(雌性烟青虫×雄性棉铃虫)和F2(雌性F1SRx雄性F1SR)中,对Z11-16:Ald反应的感受器与对Z9-16:Ald反应的感受器比例分别为64:36,75:25和64:36,与棉铃虫的比例相似。结果暗示,ORN的种类和数量均可能在性信息素的外周神经编码中起关键作用。  2.Z9-16:Ac和Z11-16:Ac分别添加至性信息素混合物中,对烟青虫雄虫的作用不同:Z9-16:Ac表现为行为拮抗剂,Z11-16:Ac表现为行为增效剂。烟青虫雄虫触角上的感受器可以感受这两种物质,C型感受器中的ORN可以调谐Z9-16:Ac的反应,一种对两种性信息素组分均有反应的感受器中的ORN可以调谐Z11-16:Ac的反应。尽管棉铃虫雌虫不产生这两种组分,但是作为烟青虫同域发生的近缘种,其雄虫也存在相应的感受机制,在种间行为隔离中起作用,表现为拮抗反应。棉铃虫雄虫触角上A型感受器中的ORN可以调谐Z9-16:Ac,B型和C型感受器中的ORN可以调谐Z11-16:Ac的反应。  3.Z9-16:OH和Z11-16OH分别添加至棉铃虫和烟青虫的性信息素混合物中表现为不同的作用。Z11-16OH为雄性棉铃虫的行为拮抗剂,但是对雄性烟青虫的行为无影响;Z9-16:OH为雄性烟青虫的行为拮抗剂,对雄性棉铃虫的行为无影响。与亲本的效应不同,Z11-16:OH可以显著增加反交雄虫的起飞率,Z9-16:OH可显著增加正交雄虫的各个所测试行为的发应率。雄虫触角上发现了调谐Z9-16:OH和Z11-16:OH的ORN,位于C型感受器中。棉铃虫雄虫触角上仅发现感受Z11-16:OH的感受器。烟青虫雄虫触角上存在感受Z9-16:OH或Z11-16:OH的感受器,其中感受Z9-16:OH的感受器数量居多。F1RS和F1SR雄虫触角上存在感受Z9-16:OH或Z11-16:OH的感受器,但是感受Z11-16:OH的居多。在F2雄虫的触角上仅发现感受Z11-16:OH的感受器。雄虫调谐这两种组分的感受器性状受棉铃虫的遗传因子影响很大,但是烟青虫的遗传因子也同时具有一定的影响。
其他文献
本文从视应力的定义出发,介绍了采用振幅和震中距计算地震矩,进而实现用区域地震模拟资料计算视应力的方法.利用该方法,计算了1999年11月29日辽宁岫岩Ms5.4地震前后视应力的
小头虫被认为是一种广分布的海洋有机污染和环境扰动的指示物种,近年的研究表明它实际上包含很多在形态特征上非常相似而具有较大遗传差异的姊妹种。对中国沿海潮间带9个小头
本刊讯近日,记者在河北保定市的几个花卉市场了解到,盆栽睡莲种藕销售情况非常好。花商于丽说,盆栽睡莲易于莳养,花色多,花期长,花型优雅,很受消费者青睐。现在正值种藕栽植
目的 建立固相萃取-超高效液相色谱(SPE-UPLC)法同时测定复方荆防颗粒中升麻素苷和5-0-甲基维斯阿米醇苷的含量.方法 采用固相萃取系统对复方荆防颗粒进行处理,色谱柱为ACQUI
我国西南喀斯特地区地表复杂度高,地物交错分布且土被不连续,具有高度的时空异质性,以石漠化为特征的生态环境退化严重。遥感技术具有宏观、快捷、经济、信息综合等优势,是大
学位
在前人工作的基础上,本文着重对有源集成天线的单元设计方法和如何抑制有源集成天线的谐波辐射进行了研究。 首先,微带天线具有复杂的输入阻抗,设计振荡型有源集成天线时必须
H.264/AVC是ITU-T Video Coding Experts Group(VCEG)与ISO/IEC Moving Picture Experts Group(MPEG)共同组成的Joint VideoTeam(JVT)所制定的最新一代视频编码国际标准,也被
本论文的研究内容为喇曼光纤放大器和光突发交换系统核心交换矩阵的控制电路,对其进行分析、设计与制作。在喇曼光纤放大器中,需要采用多个大功率泵浦激光器作为泵浦光源,因而
从编码遗传信息的DNA转录到最终蛋白质的合成,这一连串的基因表达过程,代表了有机体内最具影响力的生物化学过程。很自然地,有机体进化出各种调节机制,在诸多层次确保基因表达的
光合作用是地球上最重要的化学反应,为绝大多数生物提供物质和能量。当今人类面临能源、资源、粮食和环境等危机,研究光合作用机理对解决这些问题具有重要意义。在近十年来人们