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圆唇散白蚁雌性补充生殖蚁不同发育阶段表皮长链碳氢化合物的变化

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昆虫学报 2015年第4期58卷 375-381页

作者：孔小红赵莎郭晓慧谈彦玲王凯杨柳苏晓红邢连喜西北大学生命科学学院西安710069

【目的】确定圆唇散白蚁Reticulitermes labralis补充生殖蚁不同发育阶段表皮长链碳氢化合物（cuticular longchained hydrocarbons,CHCs）的变化。【方法】人工隔离巢群饲养圆唇散白蚁***,观测其翅芽型补充生殖蚁的分化时间和补充生殖... 详细信息

【目的】确定圆唇散白蚁Reticulitermes labralis补充生殖蚁不同发育阶段表皮长链碳氢化合物（cuticular longchained hydrocarbons,CHCs）的变化。【方法】人工隔离巢群饲养圆唇散白蚁***,观测其翅芽型补充生殖蚁的分化时间和补充生殖蚁数量趋于稳定的时间,并采用气质联用仪（GC-MS）对补充生殖蚁不同发育阶段的表皮长链碳氢化合物变化趋势进行分析。【结果】随着补充生殖蚁的出现,每一巢群会逐渐形成稳定数量的具有生殖能力的生殖蚁。若蚁在分化为补充生殖蚁的第8天时,43.3%的组补充生殖蚁数量趋于稳定,第16天时83.3%的组趋于稳定,第25天时93.3%的组趋于稳定,36 d后100%的组趋于稳定。通过补充生殖蚁不同发育阶段中CHCs各峰面积与若蚁阶段相应峰峰面积的比值随发育阶段的变化趋势分析发现,在卵中没有检测到的保留时间为38.52min的化合物在补充生殖蚁产7~8粒卵时峰面积比值是若蚁阶段的14.14倍;在卵中检测到的保留时间为35.50和39.21 min的峰面积比值在补充生殖蚁开始产卵后显著升高。【结论】CHCs不能用来区分有无生殖能力的补充生殖蚁个体,但可以很好地用来区分补充生殖蚁个体与尚未转化为生殖蚁的若蚁个体;保留时间为38.52 min的化合物是补充生殖蚁的特有物质;保留时间为35.50和39.21 min的化合物可作为补充生殖蚁已经产卵的标志。

关键词：圆唇散白蚁表皮长链碳氢化合物补充生殖蚁若蚁品级分化信息素

圆唇散白蚁补充生殖蚁发育过程中的卵黄蛋白原基因的表达及卵子发生

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应用昆虫学报 2015年第5期52卷 1257-1264页

作者：张小晶薛薇刘鹤陈娇玲邢连喜苏晓红西北大学生命科学学院西安710069

【目的】研究圆唇散白蚁Reticulitermes labralis(Hsia)补充生殖蚁分化及发育过程中卵黄蛋白原(Vitellogenin,Vg)基因的表达、卵母细胞的发育以及子代品级分化。【方法】通过使用实时定量PCR(Real-time quantitative polymerase chain r... 详细信息

【目的】研究圆唇散白蚁Reticulitermes labralis(Hsia)补充生殖蚁分化及发育过程中卵黄蛋白原(Vitellogenin,Vg)基因的表达、卵母细胞的发育以及子代品级分化。【方法】通过使用实时定量PCR(Real-time quantitative polymerase chain reaction)技术测定补充生殖蚁从分化到产卵的过程中Vg基因相对表达量的动态变化;采用组织染色的方法进行卵母细胞发育阶段的观察;对子代的数量及分化进行统计分析。【结果】补充生殖蚁发育过程中,Vg基因表达呈现先升高后降低的动态变化模式。在补充生殖蚁分化后的第10天开始形成具卵黄的卵母细胞,在20 d时具卵黄卵母细胞的数量达到最高值。第1个月至第3个月,补充生殖蚁的产卵数逐渐增加,分别为(2.45±1.43)、(7.68±2.53)和(12.10±7.09)粒。第3个月,巢内开始出现幼蚁,数量为(5.15±2.41)头;第10个月,巢群内有工蚁、前兵蚁和兵蚁的分化,分别为(17.03±2.28)、(1.45±0.31)和(0.79±0.18)头。【结论】在新建巢群中,若蚁的分化在工蚁和兵蚁分化之后。圆唇散白蚁若蚁在巢群需要的时候,可以在很短时间内转化为补充生殖蚁;Vg基因的表达水平与卵母细胞的卵黄形成相关,Vg基因表达量的增加启动了卵母细胞的卵黄摄取过程。虽然单个补充生殖蚁产卵量不如单个原始生殖蚁的多,但是在一个巢内补充生殖蚁总的产卵数目要远远超过原始生殖蚁,因为补充生殖蚁的数量比原始生殖蚁的数量多。因此补充生殖蚁对巢群稳定和发展具有重要作用。

关键词：白蚁补充生殖蚁卵黄蛋白原基因卵母细胞实时定量PCR

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黑胸散白蚁补充生殖蚁群体的发展与发育规律

昆虫学报 1994年第1期37卷 38-43页

作者：刘源智唐太英四川省林业科学研究院

从黑胸散白蚁Ｒｅｔｉｃｕｌｉｔｅｒｍｅｓ　ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ幼年群体或成熟群体中，分离出部分工、兵蚁个体。待培养出补充生殖蚁并开始产卵繁殖后，转移到大容器内饲养，观察了由补充生殖蚁控制的群体的发展与发育，结果表明：分... 详细信息

从黑胸散白蚁Ｒｅｔｉｃｕｌｉｔｅｒｍｅｓ　ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ幼年群体或成熟群体中，分离出部分工、兵蚁个体。待培养出补充生殖蚁并开始产卵繁殖后，转移到大容器内饲养，观察了由补充生殖蚁控制的群体的发展与发育，结果表明：分离群体在产生补充生殖蚁的过程中，群内个体数量有较大变动，其变动保存率约为６１．５％；补充生殖蚁群体的发展较快，其个体数是在变动保存Ｆ来的基础上，经过一个恢复期后的发展：补充生殖蚁群体的发育较早，是伴随着群体的发而发育；在实验条件下，由１００－３００头个体组建的群体，在产生的补充生殖蚁开始产卵后２—３年就可发育，进入分化出长翅成虫的成熟年龄，野外的自然群体，因群内个休多，不会因生殖蚁的更替而扰乱群体的发展和发育进程，更不会中断一年一度的分飞活动；在补充生殖蚁群体中，能再次产生补充生殖蚁，再生补充生殖蚁的品级可出现翅芽型补充生殖蚁。

关键词：补充生殖蚁群体散白蚁发育

圆唇散白蚁末龄若蚁向两种补充生殖蚁转化和发育过程中的保幼激素水平和卵黄蛋白原基因表达的变化

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圆唇散白蚁末龄若蚁向两种补充生殖蚁转化和发育过程中的保幼激素...

作者：刘明花西北大学

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补充生殖蚁分化的可塑性和多样性对巢群的生存和扩张具有重要的作用,主要由若蚁分化产生。圆唇散白蚁末龄若蚁可以转化为翅鳞型补充生殖蚁（adultoid reproductives, AR）和翅芽型补充生殖蚁（brachypterous neotenics, BN）,目前对末... 详细信息

补充生殖蚁分化的可塑性和多样性对巢群的生存和扩张具有重要的作用,主要由若蚁分化产生。圆唇散白蚁末龄若蚁可以转化为翅鳞型补充生殖蚁（adultoid reproductives, AR）和翅芽型补充生殖蚁（brachypterous neotenics, BN）,目前对末龄若蚁转化来的AR和BN分化和发育很少有报道。由于AR羽化时也具有长翅,木白蚁科（Kalotermitidae）和白蚁科（Termitidae）研究报道认为其来自长翅成虫;而在散白蚁Reticulitermes（鼻白蚁科Rhinotermitidae）的报道中有人认为其是若态型补充生殖蚁。因此,关于AR的来源还不确定,对其分化和发育的过程及调节机理也未见报道,尤其是AR和BN转化发育的差异和调节机理还不清楚。本研究对圆唇散白蚁Reticulitermes labialis末龄若蚁向AR和BN分化和发育过程中的保幼激素Ⅲ（Juvenile hormoneⅢ, JHⅢ）水平和卵黄原蛋白（Vitellogenin,Vg）基因表达进行了比较,并且研究了两者在第一个产卵周期中的卵子发生过程。分析比较得出以下结果和结论：***由末龄若蚁直接蜕皮产生,并不是来自于长翅成虫;在无工蚁时配对的AR不能存活和成功建立新巢;AR在形态和行为上与若态型生殖蚁（neotenic reproductives）更相似;巢群大小影响末龄若蚁向补充生殖蚁分化的时间。2.末龄若蚁个体从自然巢群中隔离第5天JHⅢ水平迅速升高为1.45±0.18ng/mg;一周后向AR和BN转化蜕皮时,JHⅢ水平很低,分别为0.42±0.12ng/mg,0.69±0.32ng/mg;第10天时AR的JHⅢ水平达到最高值为1.42±0.52ng/mg,BN的JHⅢ水平在第5天时达到最高值1.31±0.24ng/mg,与向AR分化相比,末龄若蚁向BN分化需要较高的JH水平。即末龄若蚁个体从自然巢群隔离之后JH水平先显著升高,正在向AR和BN转化蜕皮时JH水平又降低。表明末龄若蚁蜕皮分化为AR或BN前需要大幅度迅速升高JH水平;向AR和BN分化过程中Ⅲ水平为先升高后降低的动态变化模式。JH水平高或低影响着末龄若蚁向不同类型生殖蚁转化的方向。3.末龄若蚁隔离培养5天,卵黄蛋白原基因相对表达量快速升高,为0.2640±0.1848,约是隔离前的26倍。一周后,当末龄若蚁正在向AR和BN转化蜕皮时,卵黄蛋白原基因表达量均下降到极低水平,分别为0.0036±0.0015和0.0358±0.0269,BN的卵黄蛋白原基因表达量约是AR的10倍。AR和BN形成后卵黄蛋白原基因表达都呈现先增加后降低的变化模式,都在第15天达到最高值,分别为0.3956±0.0787和0.6811士0.1215,之后表达量快速下降直到产卵。在发育和卵子成熟的过程中,BN的卵黄基因表达量都显著高于AR的。JH水平升高先于卵黄发生,表明高的JH水平诱导卵母细胞的卵黄发生,JH水平是决定卵黄发生Cvitellogenesis)开始和延续的关键因素。BN和AR在JH水平达到峰值时间上的差异是导致两者卵母细胞成熟以及产卵时间上不同的关键因素。4.与AR相比,BN的卵母细胞成熟较早。AR在发育第15天卵巢内有具卵黄的卵母细胞,在第20天时,具卵母细胞发育处于卵黄形成中期;而BN在第10天时有具卵黄的的卵母细胞,第20天时卵母细胞发育至卵黄形成末期。另外,与AR相比,BN的具卵黄卵母细胞数目、初次产卵数较多,并且产卵较早。AR的初次产卵量为1.3±0.50（n=5）,而BN的初次产卵量为2.7±0.60（n=5）;AR和BN的产卵时间分别为28.54±2.2天和24.7±2.6天。建巢初期AR的产卵量没有BN的多,但是在第10个月AR和BN的子代数目没有显著性差异。AR能在短时间能增加巢群的生殖力,与BN一起保证了圆唇散白蚁巢群的扩张和发展。

关键词：白蚁圆唇散白蚁补充生殖蚁保幼激素卵黄蛋白原基因表达卵巢发育

圆唇散白蚁雌性工蚁向补充生殖蚁转化途径的研究

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圆唇散白蚁雌性工蚁向补充生殖蚁转化途径的研究

作者：刘鹤西北大学

学位级别：硕士

白蚁品级发育的多样性和可塑性是其社会性的显著性特征。在散白蚁属Reticulitermes中,工蚁品级有着非常灵活的可塑能力,工蚁的分化有三种途径:经历蜕皮后维持工蚁形状不变,经历两次蜕皮成为完全不育的兵蚁或经历一次蜕皮成为无翅型补充... 详细信息

白蚁品级发育的多样性和可塑性是其社会性的显著性特征。在散白蚁属Reticulitermes中,工蚁品级有着非常灵活的可塑能力,工蚁的分化有三种途径:经历蜕皮后维持工蚁形状不变,经历两次蜕皮成为完全不育的兵蚁或经历一次蜕皮成为无翅型补充生殖蚁(apterous neotenic reproductives,NRs)。当巢群分割重组或生殖蚁缺失时,无翅型补充生殖蚁的分化可以延续巢群的发展。至今工蚁向补充生殖蚁的转化只需经历一次蜕皮的观点尚未受到质疑。实际上,目前工蚁向补充生殖蚁转化的机制并不清楚,这种转化过程是否只经历一次蜕皮尚未有深入的探讨和充足的证据。本文以圆唇散白蚁Reticulitermes labralis(Hisa)为材料,对工蚁向补充生殖蚁转化过程中的形态学变化、卵巢发育、卵子发生中的生殖细胞凋亡以及卵母细胞成熟过程中的基因表达进行了研究。研究结果及结论如下:1.首次发现了圆唇散白蚁雌性工蚁向NRs转化过程中需要经历两次蜕皮,即需要经过前补充生殖蚁(pre-apterous neotenic reproductive,pre-NR)阶段,雄性工蚁直接与雌性补充生殖蚁交配,不经历蜕皮。Pre-NRs是雌性工蚁向NRs分化过程中的一个独立的龄期,并且有其独特的形态特征。老龄雌性工蚁经历一次蜕皮后形成的pre-NRs,pre-NRs再经历一次蜕皮后形成NRs。Pre-NRs与工蚁和NRs的形态特征有显著性差异,在腹部长度方面,工蚁为1.99±0.02mm,pre-NRs为2.61±0.05mm,NRs为2.85±0.20mm,Pre-NRs较工蚁显著性增长(P蚁为0.24±0.02mm,pre-NR为0.38±0.025mm,NRs为0.5±0.01 mm,工蚁、pre-NRs和NRs第七腹板长度随转化呈阶段性增长,三者之间均存在显著性差异(P蚁向补充生殖蚁的转化过程,为揭示工蚁向补充生殖蚁转化的机制提供了基础依据。2.卵巢从工蚁转化为pre-NRs后开始生长,但是卵母细胞恢复发育是从NRs开始的。工蚁转化为pre-NRs后卵巢虽然显著性增长,但是卵母细胞的发育依然被退化的滤泡细胞抑制,表明雌性pre-NRs并不具备生殖能力,只是雌性工蚁向NRs转化中的过渡阶段。Pre-NRs和工蚁的滤泡细胞形态细长,成退化状态,而分化成为NRs后滤泡细胞恢复为柱形形态,滤泡细胞恢复发育。工蚁转变为pre--NRs后卵巢显著增大(P蚁为0.7±0.04mm、pre-NRs 的为 1.63±0.021mmm,NRs 的为 1.73±0.09mm。三者的卵母细胞直径分别为 22.83±4.2 μm、25.06±5.8 μm、和 69.55±4.8 μm,工蚁与 pre-NRs 无显著性差异,与NRs有显著性差异(P蚁向生殖蚁转化过程中卵巢形态学变化以及生殖力抑制和启动的机理。3.通过细胞凋亡检测,发现工蚁维持生殖能力的主要原因是工蚁以退化的滤泡细胞抑制卵母细胞发育的方式代替了卵母细胞自身的凋亡。尽管工蚁和pre-NRs的滤泡细胞发生了退化,但是卵母细胞和滤泡细胞并未发现凋亡。在卵原细胞区细胞凋亡检测中,NRs的卵原细胞凋亡程度最少,表明在工蚁蜕皮转变为Pre-NRs阶段,卵巢中卵原细胞数量一直处于增长状态。只有在NRs中发现了少数滤泡细胞和卵母细胞存在凋亡现象,证明了卵子发生的恢复是在工蚁经历两次蜕皮转变后的NRs阶段,而并非pre-NRs阶段。本结果表明卵母细胞和滤泡细胞出现凋亡是卵母细胞恢复发育的标志,pre-NRs卵母细胞受到抑制,因此没有生殖力,只有成为NRs时才能恢复活性,并发育成为成熟的卵母细胞。4.通过实时定量PCR,我们对卵母细胞减数分裂成熟有关的7个基因在工蚁、pre-NRs和NRs中的相对表达量进行了研究。证明了工蚁向补充生殖蚁转化的过程中,完全恢复卵母细胞减数分裂成熟能力的是NRs阶段,pre-NRs是卵母细胞恢复减数分裂能力的过渡阶段。其中在2个基因的表达水平上,NRs的表达显著高于工蚁和pre-NRs(P蚁与pre-NRs无显著性差异,证明工蚁转化为NRs后卵母细胞恢复减数分裂成熟能力。在调控促成熟因子(Mature Promoting Factor,MPF)的cyclin dependent kinase 1中NRs的表达水平显著高于工蚁和Pre-NRs,分别约是pre-NRs的34倍,是工蚁的68.3倍;在调控后期促进复合物(anaphase-promoting complex,APC)的

关键词：圆唇散白蚁工蚁补充生殖蚁卵子发生细胞凋亡卵母细胞减数分裂

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黑胸散白蚁补充型生殖蚁的产生及发育的观察

昆虫学报 1990年第1期33卷 43-48页

作者：唐国清刘源智四川省林业科学研究所

根据翅和翅芽的有无、长短,把分离群体中培养出的黑胸敌散蚁Reticulitermes chinensis Suyder补充生殖蚁命名为翅鳞型、长翅年型、短翅芽型、微翅芽型和无翅型补充生殖蚁。在工蚁、兵蚁、若蚁组成的群体中,分化较复杂,能培养出多种类型... 详细信息

根据翅和翅芽的有无、长短,把分离群体中培养出的黑胸敌散蚁Reticulitermes chinensis Suyder补充生殖蚁命名为翅鳞型、长翅年型、短翅芽型、微翅芽型和无翅型补充生殖蚁。在工蚁、兵蚁、若蚁组成的群体中,分化较复杂,能培养出多种类型的补充生殖蚁,而在工蚁和兵蚁组成的群体中多数只培养出无翅型补充生殖蚁,少数远能培养出微翅型补充生殖蚁。短翅型、微翅型、无翅型补充生殖蚁需要经历一个后熟期才能产卵。此外,还对分离群体产生补充生殖蚁的频率、数量及初期产卵能力进行了观察。

关键词：黑胸散白蚁补充生殖蚁分离群体

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圆唇散白蚁的繁殖体系

圆唇散白蚁的繁殖体系

作者：吴佳西北大学

学位级别：硕士

繁殖是指生物产生新个体的行为或过程,是繁衍后代延续种族最基本的行为和过程,同时也是种群的形成、发展和进化的核心问题。在社会性昆虫白蚁中,繁殖这一行为或过程是由一个特殊的群体—生殖品级来完成的。在低等的散白蚁中,生殖品级除... 详细信息

繁殖是指生物产生新个体的行为或过程,是繁衍后代延续种族最基本的行为和过程,同时也是种群的形成、发展和进化的核心问题。在社会性昆虫白蚁中,繁殖这一行为或过程是由一个特殊的群体—生殖品级来完成的。在低等的散白蚁中,生殖品级除了原始蚁王蚁后外还包括各种类型的补充生殖蚁,一些类群中,补充生殖蚁和原始蚁王蚁后同时存在,它们共同维护巢群的稳定和发展,而另一些类群中,原始繁殖蚁死亡后巢群中才能分化出补充生殖蚁。每一种类型的补充生殖蚁都有雌雄两性,它们在白蚁巢群中与原始的蚁王蚁后构成了一个完整的繁殖体系。一个灵活多变的繁殖体系和该体系中各种类型的生殖蚁的生殖能力是白蚁巢群稳定和发展的基础,也是白蚁巢群向外扩散和传播的基础。了解白蚁的繁殖体系和繁殖生物学的特征、规律有助于快速有效地开展白蚁防治和利用。目前,关于白蚁的繁殖生物学特征和白蚁的繁殖体系尚无相系统研究,本文以我国广泛分布的圆唇散白蚁Reticulitermes aculabialis为研究材料,通过行为、形态学观察比较,不同性别、不同品级隔离饲养以及微卫星位点遗传学分析得到以下结论： 1、在圆唇散白蚁的繁殖品级中,具有明显形态特征的补充生殖蚁类型有3种：无翅芽型补充生殖蚁(Ergatoid)、翅芽型补充生殖蚁(Nynphoid)和翅鳞型拟成虫补充生殖蚁(Adultoid form reproductive, AFR;或Floppy wing form reproductive, FFR)。其中AFR是散白蚁中新发现的一个补充生殖蚁类型,由末龄若蚁羽化后脱翅留在原巢群中作为补充生殖蚁,属于幼态的生殖蚁(Neotenic),而不是像高等白蚁中的翅鳞型补充生殖蚁那样来源于成虫。 2、补充生殖蚁是白蚁巢群主要的繁殖力量,在初建的隔离群体中,单个补充生殖蚁的繁殖力大于婚飞成虫,成熟巢群中大量补充生殖蚁产卵量的总和也是原始繁殖蚁的上百倍。 3、圆唇散白蚁不存在孤雌生殖行为,但是在一定的条件下,圆唇散白蚁的雄性工蚁能够在不发育成补充生殖蚁的情况下直接参与生殖。所以在圆唇散白蚁巢群中雄性的生殖品级就包括原始繁殖蚁、补充生殖蚁和有生殖能力的工蚁。工蚁能和长翅成虫交配,这为工蚁与落在自己巢群觅食范围内的配对失败的成虫交配建立新的群体提供了可能。 4、在圆唇散白蚁繁殖品级的雌雄个体间,交配方式除了传统观念中认为的一雄多雌(一王多后)以外,一个雌性个体也能同时跟多个雄性个体交配产生可以孵化的子代个体。巢群中同时存在大量的补充生殖蚁,这为繁殖个体之间的交配提供了一定的选择范围,也增加了白蚁巢群的遗传多样性。

关键词：圆唇散白蚁交配方式补充生殖蚁繁殖体系白蚁

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黑胸散白蚁的研究

中华卫生杀虫药械 2003年第4期9卷 8-12页

作者：刘源智四川省林业科学研究院园林科学设计研究所四川成都610066

黑胸散白蚁(Reticulitermes chinensis)是Shyder1923年定名发表的一个蚁种,模式产地在四川宜宾.黑胸散白蚁在我国广布于北京以南各省,以木材及其纤维制品为食,危害房屋建筑、园林树木等许多方面,危害的严重性与台湾乳白蚁不相上下,是我... 详细信息

黑胸散白蚁(Reticulitermes chinensis)是Shyder1923年定名发表的一个蚁种,模式产地在四川宜宾.黑胸散白蚁在我国广布于北京以南各省,以木材及其纤维制品为食,危害房屋建筑、园林树木等许多方面,危害的严重性与台湾乳白蚁不相上下,是我国几大成灾蚁种之一.

关键词：黑胸散白蚁分飞生活周期补充生殖蚁品质分化