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黑水虻成虫的触角感器超微结构及其对气味物质的嗅觉反应

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昆虫学报 2024年第6期67卷 806-815页

作者：王鑫桐周琼田苏周凯灵杨自强湖南师范大学生命科学学院长沙410081 宁乡丰裕生物科技有限公司长沙410600

【目的】明确黑水虻Hermetia illucens成虫触角感器的超微结构,探究其雌雄成虫对气味物质的嗅觉反应。【方法】利用透射电子显微镜观察黑水虻成虫触角感器的超微结构,再分别采用触角电位测量系统和Y型嗅觉仪测试雌雄成虫对异戊酸、乳酸... 详细信息

【目的】明确黑水虻Hermetia illucens成虫触角感器的超微结构,探究其雌雄成虫对气味物质的嗅觉反应。【方法】利用透射电子显微镜观察黑水虻成虫触角感器的超微结构,再分别采用触角电位测量系统和Y型嗅觉仪测试雌雄成虫对异戊酸、乳酸、乙酸乙酯和壬醛4种气味物质的触角电位(electroantennogram, EAG)反应和行为响应。【结果】黑水虻成虫触角上的毛形感器表皮壁厚,壁上无孔,内部感器淋巴液中有神经树突;腔锥形感器腔内有多分支的锥形突起,锥形突起的表皮壁薄,壁上有微孔,内部感器淋巴液中有神经树突。EAG测试结果表明,所测试的4种气味物质在各浓度下都能引起雌雄黑水虻成虫明显的EAG反应,不同气味物质引起的反应随浓度变化呈现不同趋势。其中,雌雄成虫对异戊酸的EAG反应均最大,二者的EAG反应相对值均随浓度升高而升高;雌成虫对乳酸的EAG反应随浓度升高先升高后降低,雄成虫对乳酸的EAG反应趋势则相反;对于乙酸乙酯和壬醛两种气味物质的EAG反应,随着测试浓度的升高,黑水虻雌成虫的EAG反应呈现出先降低后升高的趋势,而雄成虫的EAG反应则各不相同且无规律。行为选择测试结果表明,0.001-0.1μg/μL乳酸对黑水虻雌成虫有显著的吸引作用,0.1μg/μL异戊酸对雄成虫有显著的吸引作用。【结论】黑水虻成虫触角鞭节上的毛形感器可能为温湿度感器,腔锥形感器可能为嗅觉感器。黑水虻雌雄成虫的触角均对高浓度的异戊酸比较敏感;低浓度的乳酸、异戊酸对黑水虻成虫具有一定的引诱作用,有作为引诱剂成分的潜力。

关键词：黑水虻透射电子显微镜嗅觉感器触角电位行为选择嗅觉反应

两种传粉榕小蜂触角感受器超微结构比较形态学研究

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环境昆虫学报 2024年

作者：陈有城彭艳琼李莉王波贵州师范大学生命科学学院中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室

昆虫触角表面密布各种类型的感器，感器的形态、功能、数量及分布模式反映了触角作为信号接收器官所承受的进化压力。作为榕属Ficus spp.植物的专性传粉昆虫，传粉榕小蜂的触角形态不仅受系统发育保守性（phylogenetic conservatism）... 详细信息

昆虫触角表面密布各种类型的感器，感器的形态、功能、数量及分布模式反映了触角作为信号接收器官所承受的进化压力。作为榕属Ficus spp.植物的专性传粉昆虫，传粉榕小蜂的触角形态不仅受系统发育保守性（phylogenetic conservatism）的限制，而且被寄主特征塑造。本研究利用扫描电子显微镜技术，对来自不同属的菩提树传粉榕小蜂Platyscapa quadraticeps和壶托榕传粉榕小蜂Blastophaga sp.的触角感器进行了比较。结果表明，Blastophaga sp.和P. quadraticeps的触角总长分别为791.94 ± 3.04 μm和672.83 ± 5.22 μm，差异显著。其触角均呈膝状弯曲，由柄节、梗节和鞭节组成。柄节均呈三锥面体状，梗节均呈椭圆状，鞭节由特化的脊骨突、索节和棒节组成。两种榕小蜂触角上均着生有：波氏鬃毛（BB）、毛型感器（TS）、角锥型感器（OS）、刺型感器（CHS）、栓锥型乳突感器（BCPS）、锥型感器（BS）、多孔板型感器（MPS）7类感器。其中CHS-Ⅱ和BCPS-Ⅱ仅存在于Blastophaga sp.触角、MPS的亚型在P. quadraticeps触角上更为多样。两种榕小蜂的毛型感器和多孔板型感器的数量最多，占比超过50%。多孔板型感器在两种小蜂触角上覆盖面积最大，属于嗅觉感器。综上所述，虽然两种传粉榕小蜂触角的长度存在显著差异，但是整体形态相似。两种小蜂均具有脊骨凸和角锥型感器这一特化结构，该结构在榕小蜂进入榕果时具有撬起苞片，扩大通道的作用，属于榕小蜂科物种的同源性状。嗅觉感器在两种小蜂触角表面数量较多、覆盖面积最大的，表明接收气味信号是榕小蜂触角最主要的功能。这两种小蜂触角形态的比较支持稳定选择假设，因此在触角形态上表现出系统发育保守性。

关键词：触角触角感器传粉榕小蜂扫描电镜嗅觉感器

白蜡窄吉丁气味结合蛋白AplaOBP2的定位、配体结合特性及配体活性

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林业科学 2021年第9期57卷 130-139页

作者：宋玄王泽华虞国跃王凡单双张永军王山宁北京市农林科学院植物保护环境保护研究所北京100097 中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室北京100193 中国农业大学植物保护学院北京100193 新疆生产建设兵团第三师农业科学研究所图木舒克843900

【目的】研究白蜡窄吉丁气味结合蛋白AplaOBP2在触角中的表达定位,解析AplaOBP2重组蛋白的配体结合特性及配体活性,旨在通过气味结合蛋白筛选白蜡窄吉丁新的信息化合物。【方法】原核表达白蜡窄吉丁气味结合蛋白AplaOBP2,采用免疫组织... 详细信息

【目的】研究白蜡窄吉丁气味结合蛋白AplaOBP2在触角中的表达定位,解析AplaOBP2重组蛋白的配体结合特性及配体活性,旨在通过气味结合蛋白筛选白蜡窄吉丁新的信息化合物。【方法】原核表达白蜡窄吉丁气味结合蛋白AplaOBP2,采用免疫组织化学技术研究AplaOBP2在白蜡窄吉丁触角中的表达定位,通过荧光竞争结合试验分析AplaOBP2重组蛋白与58种化合物的结合特性,并进一步通过触角电位仪和“Y”型嗅觉仪测定AplaOBP2的配体对白蜡窄吉丁成虫的活性。【结果】在原核表达系统中成功表达AplaOBP2重组蛋白。免疫定位结果显示AplaOBP2在触角嗅觉感器——锥形感器Ⅰ的淋巴液表达。荧光竞争结合试验结果表明,AplaOBP2蛋白能够与反-2-己烯醛、反-2-庚烯醛、苯甲醛、4′-乙基苯乙酮、3′,4′-二甲氧基苯乙酮和β-紫罗兰酮6种配体结合,其解离常数KD值分别为4.44,4.17,5.20,2.91,3.45和0.63μmol·L^(-1)。白蜡窄吉丁雌雄成虫对10 mg·mL^(-1)的6种配体均有触角电位反应。行为学试验表明,在10 mg·mL-1刺激剂量条件下,反-2-己烯醛对雌成虫有显著引诱作用,β-紫罗兰酮对雌虫表现出明显的趋避作用。【结论】白蜡窄吉丁气味结合蛋白AplaOBP2在嗅觉感器表达,能够选择性结合醛类和酮类物质,推测其在嗅觉识别中发挥功能。气味结合蛋白可作为靶蛋白,鉴定对白蜡窄吉丁具有吸引或趋避活性的信息化合物。

关键词：白蜡窄吉丁气味结合蛋白嗅觉感器荧光竞争结合 EAG反应行为反应

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昆虫单个感觉器记录技术研究进展

应用生态学报 2022年第11期33卷 3146-3158页

作者：唐加菜魏成梅赵婧严乃胜董文霞云南农业大学植物保护学院/云南生物资源保护与利用国家重点实验室昆明650201

单感器记录技术是一种昆虫细胞外电生理技术,可以测量昆虫单个感受器对刺激物的电生理反应。该技术有助于探明昆虫嗅觉和味觉感受器对不同信息化合物的电生理响应机制,将单感器记录技术与其他技术相结合,不仅可以阐明昆虫嗅觉反应的分... 详细信息

单感器记录技术是一种昆虫细胞外电生理技术,可以测量昆虫单个感受器对刺激物的电生理反应。该技术有助于探明昆虫嗅觉和味觉感受器对不同信息化合物的电生理响应机制,将单感器记录技术与其他技术相结合,不仅可以阐明昆虫嗅觉反应的分子机制,还可以研制昆虫行为调节剂、检测挥发性有机化合物的生物传感器。本文介绍了单感器记录仪的结构和昆虫单感器记录的原理,并对单感器记录技术在昆虫学研究方面的应用进行了综述,以期为探明昆虫感受化学信息物质的机理和应用提供依据。

关键词：单感器记录昆虫嗅觉感器味觉感器电生理反应