甘蓝饲养小菜粉蝶幼虫对两种寄主植物叶片汁液的行为及电生理反应

[目的]探讨小菜粉蝶幼虫对2种寄主植物(甘蓝和旱金莲)叶片汁液的行为及电生理反应,为阐明植食性昆虫寄主植物选择机制提供一定的理论依据.[方法]小菜粉蝶幼虫孵化后饲养在甘蓝叶片上,选用进入5龄24~48 h的小菜粉蝶幼虫供试;植物叶片榨出汁液,用行为试验双选法测试幼虫对汁液的行为反应,用顶端记录法测试幼虫侧栓锥和中栓锥味觉感受器对汁液的电生理反应.[结果]行为试验结果表明,甘蓝饲养小菜粉蝶幼虫取食含有甘蓝叶片汁液的玻璃纤维滤纸圆片极显著多于取食含有旱金莲叶片汁液的圆片(P<0.001).电生理试验表明,侧栓锥味觉感受器对2种叶片汁液的电生理反应均显著强于中栓锥味觉感受器(P<0.01),且侧栓锥味觉感受器对旱金莲叶片汁液的电生理反应显著强于甘蓝叶片汁液(P<0.01),而中栓锥味觉感受器的反应对两者无显著差异(P>0.05);侧栓锥味觉感受器有3个味觉神经元对叶片汁液有反应,中栓锥味觉感受器只有2个味觉神经元对叶片汁液有反应,且侧栓锥味觉感受器中味觉神经元1和神经元2对旱金莲叶片汁液的反应频率极显著强于对甘蓝叶片汁液的反应频率(分别为P<0.01和P<0.001),味觉神经元3对两者反应无显著差异(P>0.05);中栓锥味觉感受器中味觉神经元1和神经元2对旱金莲叶片汁液和对甘蓝叶片汁液的反应频率则无显著差异(P>0.05).[结论]甘蓝饲养小菜粉蝶幼虫对旱金莲叶片汁液有拒食行为,这种拒食行为与侧栓锥味觉感受器中相关味觉神经元的激活有关.小菜粉蝶幼虫侧栓锥味觉感受器对2种寄主植物叶片的反应均显著强于中栓锥味觉感受器,说明在对寄主植物的探测上侧栓锥味觉感受器可能起到更重要的作用.     

棉铃虫和烟青虫幼虫对咖啡因的味觉行为及电生理反应

采用行为试验双选法研究棉铃虫和烟青虫幼虫对咖啡因的味觉行为反应,采用电生理顶端刺激法研究其电生理反应。行为试验表明,咖啡因对2种幼虫都是取食抑制素,但对寡食性的烟青虫表现出了更强的抑食性;电生理顶端刺激法研究表明,棉铃虫和烟青虫幼虫的中栓锥感受器均有1个对咖啡因敏感的抑食素神经元,烟青虫中栓锥感受器中的抑食素神经元对咖啡因的电生理脉冲反应显著强于棉铃虫的抑食素神经元。表明咖啡因对寡食性烟青虫的抑食效果要强于多食性的棉铃虫。行为上的抑食效果的不同与中栓锥感受器中抑食素神经元对咖啡因的敏感程度密切相关。     

不同取食经历的棉铃虫幼虫对糖和肌醇的味觉电生理反应

利用单感受器记录技术测定了不同取食经历的棉铃虫幼虫对糖和肌醇的电生理反应,以分析昆虫味觉细胞的可塑性.研究结果表明,(1)连续多代取食含量约39 mmol.L-1蔗糖的标准人工饲料的棉铃虫幼虫下颚中栓锥感器和侧栓锥感器对阿拉伯糖、海藻糖、麦芽糖、葡萄糖和蔗糖均产生明显的脉冲反应,但中栓锥感器对海藻糖和葡萄糖的反应频率显著高于侧栓锥感器,表明中栓锥感器内存在海藻糖和葡萄糖敏感细胞.(2)直接从田间采集的野生棉铃虫幼虫中栓锥感器对阿拉伯糖、麦芽糖、葡萄糖、蔗糖和肌醇脉冲反应的反应频率显著高于室内种群的反应频率,但2种群对海藻糖的反应频率没有显著差异,表明幼虫对海藻糖的反应机制不同于对蔗糖、肌醇和其他糖的反应机制.(3)连续多代取食标准人工饲料的棉铃虫幼虫中栓椎感器对阿拉伯糖、麦芽糖、葡萄糖、蔗糖和肌醇的电生理反应被抑制,但是当下一代幼虫取食不含蔗糖的人工饲料后,幼虫对这4种糖的反应频率恢复到野生种群的水平,而对肌醇的反应强度继续被抑制,表明幼虫对肌醇的反应机制不同于对阿拉伯糖、麦芽糖、葡萄糖和蔗糖的反应机制.这些结果表明幼虫前期取食经历能够显著影响后代对不同糖及肌醇的电生理反应,但是不同糖之间、糖与肌醇之间的反应机制存在差异.     

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

为了研究棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)和烟青虫H.assulta(Guenée)2种近缘种昆虫寄主差异和寄主转移的味觉机制,本研究利用单感受器记录和叶碟法测定了棉铃虫和烟青虫5龄幼虫下颚栓锥感器对烟碱、辣椒素、棉酚和番茄苷等植物次生物质的电生理反应和取食选择行为。结果表明,棉铃虫幼虫中栓锥感器内存在对番茄苷和棉酚敏感的味觉神经元,而烟青虫侧栓锥感器和中栓锥感器内分别存在对辣椒素和烟碱敏感的味觉神经元。棉酚能够显著诱导棉铃虫5龄幼虫的取食选择行为,但是供试次生物质并不能显著影响烟青虫幼虫的取食选择行为。     

棉铃虫幼虫对印楝素的味觉适应性行为及其生理机制

采用行为试验双选法和电生理顶端刺激法研究不同取食经历的棉铃虫5龄幼虫对印楝素的味觉适应性行为。行为试验结果表明,正常人工饲料饲养幼虫对印楝素敏感,表现为味觉抑制行为,而使用含有低浓度印楝素的人工饲料饲养的幼虫对其不敏感。电生理顶端刺激法结果表明,不同取食经历的棉铃虫幼虫的侧栓椎感受器中的取食抑制素神经元对印楝素反应不同。说明棉铃虫幼虫对印楝素有味觉适应性行为,且这种适应性行为与相关味觉神经元的脱敏有关。     

胡椒碱和山椒醇经历对棉铃虫幼虫取食的影响

【目的】拒食剂是通过改变农作物对害虫的适口性来调控其取食行为的一大类化学物质。使用拒食剂对害虫取食行为进行生态调控,可有效地克服化学防治带来的负面影响。但害虫随着取食经历会对拒食剂表现出很强的味觉适应能力,尤其是味觉习惯化限制了这类物质的大田应用。论文旨在明确两种酰胺类拒食剂胡椒碱和山椒醇作用于多食性棉铃虫（Helicoverpa armigera）幼虫的感觉器官类型,以及两种拒食剂取食经历对棉铃虫后期取食行为的影响,为此类拒食剂在农田大规模应用提供依据。【方法】首先在两项选择式条件下,测试棉铃虫幼虫对胡椒碱和山椒醇的嗅觉趋向性反应,并在非选择性条件下测定棉铃虫幼虫在首次接触山椒醇和胡椒碱处理过的烟草叶碟后的取食持续时间,然后以4龄幼虫的拒食中浓度为基础,研究棉铃虫幼虫前期对含有胡椒碱、山椒醇或二者混合物的饲料的取食经历对后期取食选择反应的影响。【结果】选择性趋性反应测试结果表明,胡椒碱和山椒醇释放到环境中的气味对棉铃虫并没有显著的嗅觉驱避作用。棉铃虫幼虫首次接触处理烟草叶碟后的取食持续时间为30 s左右,比对照叶碟上的取食持续时间（100 s以上）显著缩短,该反应时间和模式昆虫烟草天蛾（Manduca sexta）幼虫典型的味觉摄入后反应的时间相吻合。胡椒碱和山椒醇对4龄棉铃虫幼虫的拒食中浓度分别为0.2259和0.4003 mg/叶碟（1.5 cm ID）。取食经历效应测试发现,有过胡椒碱和山椒醇取食经历的试虫仍然受到相应经历物质的极显著拒食作用,说明两种物质以4龄幼虫拒食中浓度混入人工饲料,从3龄幼虫开始进行取食经历诱导,发育至5龄幼虫期时并没有对所经历的物质产生明显的习惯化现象。有山椒醇经历的试虫极显著受胡椒碱的拒食作用,但有胡椒碱取食经历的试虫则会对山椒醇产生味觉习惯化反应,说明二者存在不对称的交叉习惯化现象。无论是组内处理叶碟和对照叶碟被食量差异的角度分析,还是相同测试环境下不同经历组别拒食反应率的角度进行分析,均未发现胡椒碱和山椒醇组成的二元混合物对味觉习惯化的明显延缓作用。【结论】胡椒碱和山椒醇通过味觉摄入后效应对棉铃虫幼虫起到拒食作用,均不易使棉铃虫幼虫产生习惯化,且混用也不会显著延缓习惯化的过程。这两种酰胺类拒食剂有望在农田应用中兼治更多的靶标害虫。     

棉铃虫5龄幼虫对棉酚和印楝素的味觉适应性行为研究

【目的】研究棉铃虫幼虫对棉酚和印楝素的味觉适应性行为,为棉铃虫的防治提供参考依据。【方法】采用叶碟法和味觉感受器切除法进行不同取食条件下棉铃虫5龄幼虫的取食选择行为试验。供试化合物为处理后终浓度为2mmol／L的棉酚和印楝素。【结果】正常人工饲料饲养的棉铃虫幼虫对棉酚和印楝素均十分敏感,取食对照叶碟量显著高于处理叶碟（P〈0．05）;切除中栓锥感受器后棉铃虫幼虫取食含棉酚或含印楝素的叶蝶量与正常叶碟有显著差异（P〈0．05）,而切除侧栓锥感受器后棉铃虫幼虫取食含棉酚或含印楝素的叶蝶量与正常叶碟差异不显著（P〉0．05）;以含有低浓度取食抑制素的人工饲料饲养的棉铃虫幼虫对棉酚和印楝素不敏感,取食对照叶碟量与处理叶碟无显著差异（P〉0．05）。【结论】棉酚和印楝素是棉铃虫幼虫的取食抑制素,侧栓锥感受器中含有对棉酚和印楝素敏感的味觉神经元,不同取食经历的棉铃虫幼虫对棉酚和印楝素具有行为适应性。     

肌醇和Ca~(2+)对辣椒幼苗生长发育的协同作用研究

初步研究了肌醇与钙的协同作用对辣椒幼苗生长发育的影响。研究结果显示,在肌醇与钙配合施用条件下,辣椒幼苗的生物量、叶绿素含量、根系活力等生理指标以及SOD、POD等保护性酶活性均得到了显著的提高;其中,以E处理组(5.0 mg/L肌醇+400 mg/L Ca⁽²⁺⁾)的效果最佳,表现出较好的协同作用。     

肌醇和Ca~(2+)对辣椒幼苗生长发育的协同作用研究

初步研究了肌醇与钙的协同作用对辣椒幼苗生长发育的影响。研究结果显示,在肌醇与钙配合施用条件下,辣椒幼苗的生物量、叶绿素含量、根系活力等生理指标以及SOD、POD等保护性酶活性均得到了显著的提高;其中,以E处理组(5.0 mg/L肌醇+400 mg/L Ca~(2+))的效果最佳,表现出较好的协同作用。     

柑橘果实发育成熟中果肉游离糖、 肌肌醇及钾含量的变化

以龟井(无籽)温州蜜柑和鄂柑1号(有籽)橘为试材,对果实发育成熟过程中果肉游离糖(果糖、葡萄糖和蔗糖)、肌肌醇及钾含量变化进行了测定。结果表明:(1)果实增大初期鄂柑1号果肉果糖和葡萄糖含量明显上升,蔗糖变化小,肌肌醇却趋下降,进入果实增大中后期,蔗糖含量显著上升,其它变化小;而龟井的果糖、葡萄糖和蔗糖均于果实增大初期和中期出现明显积累,肌肌醇除在增大中期出现一峰值外趋于平稳;采前果实发育期两品种总糖含量变化趋势均与各自的蔗糖较一致;(2)采后贮藏期内两品种果肉总糖和肌肌醇含量均趋于稳定,而二者的果糖、葡萄糖和蔗糖含量变化趋势却均趋相反;(3)两品种果肉钾含量均在果实增大期内出现明显上升并居相对较高水平。     

外加肌醇和氯化钠对嗜鞣管囊酵母生长和产酒精能力及耐酒精能力的影响

嗜鞣管囊酵母(Pachysolen tannophilus)是可以同时发酵葡萄糖和木糖为酒精的菌种,在其培养基中分别添加不同浓度的(0~0.2 g·L-1)肌醇和(0~1.5 g·L-1)NaCl,以考察它们对嗜鞣管囊酵母生长、产酒精能力和耐酒精能力的影响.结果表明,外加肌醇和NaCl对嗜鞣管囊酵母生长有轻微的刺激作用,而对酵母生长的耐酒精能力却有明显的影响,并且,菌种在YEPD培养基中的耐酒精能力高于在YEPX培养基中的耐酒精能力.经实验测定,肌醇和NaCl对嗜鞣管囊酵母产酒精能力及发酵的耐酒精能力均有显著的影响.当发酵培养基中未添加酒精,肌醇和NaCl浓度各为0.1 g·L-1和1.5 g·L-1时,可以分别达到的最高酒精产量为45.20 g·L-1和40.12 g·L1.在发酵过程中,当酒精起始浓度分别为10%和12%时,随肌醇浓度的增加,酒精的净生成量呈上升趋势,最高分别为17.18 g·L-1和16.68 g·L-1;添加NaCl后,酒精的净生成量亦呈现相同的规律,最高可达10.16g·L-1和9.87 g·L-1.     

饲料中氮和糖含量对亚洲玉米螟幼虫取食的影响

对亚洲玉米螟幼虫在含糖量为２２．２７％，含氮量分别为１．６９％，２．２５％，３．０１％，３．６７％，４．４２％和含氮量为３．０１％，含糖量分别为１３．１４％，１６．４３％，２２．２７％，２９．６６％，３２．４９％的两个系列人工饲料上的取食选择、速率和行为的研究结果表明，初孵幼虫嗜食高氮、低糖含量的饲料，而高龄幼虫则喜食低氮、高糖的饲料。３龄幼虫在含氮３．０１％和含糖２２．２７％的饲料上，相对取食速率最快；５龄幼虫的相对取食速率则随所取食饲料含糖量的增加而加快。取食高氮、糖含量饲料时，５龄幼虫的首次取食前时间显著延长，１２ｈ内取食次数减少、取食总时间缩短；取食含氮３．０１％，３．６７％和含糖２２．２７％的饲料时，５龄幼虫的取食总时间最长。说明饲料中含糖量的增加有利于高龄幼虫的取食活动。     

在不同pH条件下铜绿微囊藻藻毒素对棉铃虫幼虫中肠类胰蛋白酶的抑制作用

为探求铜绿微囊藻藻毒素(microcystin)对昆虫产生胃毒影响的机理,选用棉铃虫作为研究对象,在pH=10.4和pH=5.6等不同的酸碱环境条件下,研究了铜绿微囊藻藻毒素粗提物对棉铃虫幼虫中肠类胰蛋白酶的水解专性底物活性的抑制影响。结果显示微囊体藻藻毒素粗提物在碱性环境下对棉铃虫幼虫的类胰蛋白酶具有非常稳定的抑制作用,并与铜绿微囊藻毒素的浓度增加表现出显著的相关性。在pH=8.6的弱碱性条件下的抑制效率要高于在pH=10.4的强碱性条件下的抑制效率,证明铜绿微囊藻是一种很有潜力的生物杀虫物质,具备了应用于农业害虫防治的潜力。     

转卵泡抑制素基因对绵羊肌源性细胞中 肌肉抑制素基因的调控

【目的】构建骨骼肌特异表达目的基因卵泡抑制素（follistatin,FST）的真核表达载体pCFCDs-red和 pSPFCDs-red,分别转染到不同细胞系中,检测FST及下游基因在RNA和蛋白水平的表达情况,同时测定骨骼肌特异启动子SP和α-actin的启动效率,以研究FST的特异表达对肌肉发育的影响。【方法】利用脂质体分别将真核表达载体pCFCDs-red和pSPFCDs-red转染到绵羊胎儿成纤维细胞（SFFCs）、骨骼肌卫星细胞（SMSCs）和SMSCs诱导肌管中,获得转基因细胞;对获得细胞的生长状况、细胞周期、细胞形态大小以及目的基因和下游基因的表达情况,分别用流式细胞仪、实时定量PCR和western blotting等方法进行检测分析。【结果】①转基因细胞系的生长趋势与非转基因细胞相似,转基因SMSCs细胞增殖的速度高于转基因SFFCs细胞;②流式细胞仪分析表明,转基因细胞系转染后70%以上细胞均处于G0/G1期,保持旺盛的分裂能力、具有单一峰值、细胞的整倍性好、细胞电子体积显著增大;③实时定量PCR及western blotting检测结果表明,转基因细胞系中FST的RNA及蛋白水平相比非转基因细胞系均上调;④转基因SMSCs和肌管相比转基因SFFCs细胞的FST表达量高,转pSPFCDs-red转基因细胞中FST的表达水平比转pCFCDs-red细胞系高。【结论】骨骼肌特异性启动子SP及α-actin能够在SMSCs及肌管中有效启动FST目的基因的表达,且在肌管中具有较高的表达量,SP启动子的启动效率较高于α-actin。在肌源性细胞中,FST的上调可以引起MSTN蛋白水平的下调,FST对骨骼肌细胞的生长发育具有一定促进作用。