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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

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基于SSR和EAG的麦长管蚜及其寄生性天敌的嗅觉反应研究

基于SSR和EAG的麦长管蚜及其寄生性天敌的嗅觉反应研究

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作者：王璐山东农业大学

学位级别：硕士

小麦Triticum aestivum L.是我国最主要的粮食作物之一,麦蚜通过刺吸小麦植株韧皮部汁液、传播小麦病毒病、分泌蜜露造成煤烟病,降低小麦植株的光合效能等,严重影响小麦的产量和品质。造成小麦常年减产10%以上,大发生年份超过30%。长期... 详细信息

小麦Triticum aestivum L.是我国最主要的粮食作物之一,麦蚜通过刺吸小麦植株韧皮部汁液、传播小麦病毒病、分泌蜜露造成煤烟病,降低小麦植株的光合效能等,严重影响小麦的产量和品质。造成小麦常年减产10%以上,大发生年份超过30%。长期过量的化学农药使用带来了一系列的农药残留、环境污染和害虫再猖獗等突出问题。因此研发麦蚜防治新技术,减少化学农药使用,保障国家粮食安全、农产品安全和生态安全具有重要意义。本文采用单感器记录(SSR)、触角电位(EAG)测定技术,并结合嗅觉行为测定试验,明确麦长管蚜及2种麦田蚜茧蜂对2种植物挥发物6-甲基-5-庚烯-2-酮和顺-3-己烯醇以及2种蚜虫外激素报警外激素(EβF)及性外激素(NEP)的电生理和嗅觉行为反应,测定反应阈值。为丰富蚜虫的生态调控及行为调控理论,研发基于信号化合物的蚜虫控制新技术提供理论依据。结果如下:麦长管蚜触角第六节原生感觉圈的SSR测定表明,4种化合物和2种蚜虫翅型间,有翅蚜对EβF的反应棘波数最多,反应最强。植物挥发物中,2种翅型对6-甲基-5-庚烯-2-酮的最大反应强度皆大于对顺-3-己烯醇的反应;且6-甲基-5-庚烯-2-酮在较低剂量(0.01μg·μL)时就能产生刺激波峰。蚜虫外激素中,2种翅型对EβF的最大反应强度皆大于对NEP的反应;其中有翅蚜对EβF的反应强于无翅蚜。麦长管蚜及燕麦蚜茧蜂和烟蚜茧蜂EAG测定表明,麦长管蚜2种翅型触角电位的反应趋势趋于一致。6-甲基-5-庚烯-2-酮和EβF的触角电位反应分别强于顺-3-己烯醇和NEP。2种蚜型对EβF反应的最大剂量在0.01μg·μL。烟蚜茧蜂雌蜂在低浓度时对6-甲基-5-庚烯-2-酮的反应高而其雄蜂和燕麦蚜茧蜂对较高浓度反应高。对顺-3-己烯醇的反应,皆在浓度稀释100倍时最大。烟蚜茧蜂雄蜂在高浓度时对EβF反应强,而其它3者对较低浓度反应强。燕麦蚜茧蜂雌雄蜂对NEP的反应水平低于烟蚜茧蜂雌雄蜂。整体而言,2种蚜茧蜂对6-甲基-5-庚烯-2-酮反应高于顺-3-己烯醇;对EβF的反应比对其他挥发物反应更强。四臂嗅觉计行为反应测定显示,6-甲基-5-庚烯-2-酮对有翅或无翅蚜有显著驱避作用,而顺-3-己烯醇对有翅或无翅蚜吸引作用明显。EβF驱避作用显著,而NEP并未表现明显的行为作用。“Y”型管测定表明,燕麦蚜茧蜂雄蜂对各种挥发物都没有明显选择性,但雌蜂对2种浓度的EβF和6-甲基-5-庚烯-2-酮都有趋向。烟蚜茧蜂雌蜂除对顺-3-己烯醇外,对其它的不同浓度的植物挥发物和蚜虫外激素的都有显著趋向。烟蚜茧蜂雄蜂对Eβf的趋向作用明显强于燕麦蚜茧蜂雄蜂。烟蚜茧蜂雌蜂对性外激素的反应明显强于燕麦蚜茧蜂雌蜂。

关键词：麦长管蚜寄生蜂蚜虫外激素植物挥发物单感器记录触角电位行为反应

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天然除虫菊素对白纹伊蚊的驱避作用研究

天然除虫菊素对白纹伊蚊的驱避作用研究

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作者：周巧玲浙江大学

学位级别：硕士

天然除虫菊素是一种植物源杀虫剂,与其人工类似物拟除虫菊酯杀虫剂一样,都作用于昆虫神经系统,拟除虫菊酯杀虫剂长期使用不仅污染环境并且导致很多昆虫产生抗药性,因此使用天然除虫菊素是更有潜力更环保的害虫防治手段。天然除虫菊素对... 详细信息

天然除虫菊素是一种植物源杀虫剂,与其人工类似物拟除虫菊酯杀虫剂一样,都作用于昆虫神经系统,拟除虫菊酯杀虫剂长期使用不仅污染环境并且导致很多昆虫产生抗药性,因此使用天然除虫菊素是更有潜力更环保的害虫防治手段。天然除虫菊素对蚊虫具有较好的防治效果,不仅对蚊虫具有杀灭活性,还具有驱避作用。但是目前关于天然除虫菊素的活性研究大多聚焦于击倒活性和触杀活性,其驱避作用的机制尚不清楚。本文结合驱避行为实验以及昆虫电生理手段,探索天然除虫菊素对白纹伊蚊的驱避作用及其机制。研究发现,对白纹伊蚊而言,天然除虫菊素是与传统驱避剂避蚊胺驱避效力相当的强效驱避剂。EAG实验表明天然除虫菊素可被白纹伊蚊触角识别,激活嗅觉神经元。为了明确天然除虫菊素的六种活性成分的驱避效果,利用半制备液相色谱、高效液相色谱和高分辨串联质谱等手段,分离、制备和鉴定得到六种纯度大于98%的活性成分。进一步对分离得到的六种活性成分进行驱避作用评估和触角电位检测,结果表明除虫菊素Ⅰ、除虫菊素Ⅱ、瓜叶菊素Ⅰ、瓜叶菊素Ⅱ和茉酮菊素Ⅱ可以被触角识别,具有EAG信号;除虫菊素Ⅰ、除虫菊素Ⅱ、瓜叶菊素Ⅱ和茉酮菊素Ⅱ对白纹伊蚊具有驱避作用,可作为驱避剂。此外,研究表明天然除虫菊素中含量较多的除虫菊素Ⅰ、除虫菊素Ⅱ与含量较少的瓜叶菊素Ⅱ和茉酮菊素Ⅱ相比,驱避效力并无显著性差异。进一步利用昆虫触角单感器记录技术定位天然除虫菊素在白纹伊蚊雌蚊触角上的靶标嗅觉感器,发现雌蚊触角上sst类型中的一种功能亚型感器对天然除虫菊素有响应,并明确了该类感器的化合物反应谱。综上所述,本文研究了天然除虫菊素对白纹伊蚊的驱避作用及其机制,为发展高活性的驱避剂提供理论依据,并为驱避剂先导化合物的发现和优化提供指导,也为阐明感知天然除虫菊素的嗅觉受体奠定了基础。

关键词：天然除虫菊素白纹伊蚊驱避作用触角电位单感器记录

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