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Biochemical, molecular, and morphological variations of flight muscles before and after dispersal flight in a eusocial termite, Reticulitermes chinensis

引用

Insect Science 2021年第1期28卷 77-92页

作者： Zhen-Yu Zhang Jing Ren Fei Chu Jun-Xia Guan Guang-Yu Yang Yu-Tong Liu Xin-Ying Zhang Si-Qin Ge Qiu-Ying Huang Hubei Insect Resources Utilization and Sustainable Pest Management Key Laboratory College of Plant Science and TechnologyHuazhong Agricultural UniversityWuhanChina Key Laboratory of Zoological Systematics and Evolution Institute of ZoologyChinese Academy of SciencesBeijingChina

Swarming behavior facilitates pair formation,and therefore mating,in many eusocial termites.However,the physiological adjustments and morphological transformations of the flight muscles involved in flying and flightless insect forms are still unclear.Here,we found that the dispersal flight of the eusocial termite Reticulitermes chinensis Snyder led to a gradual decrease in adenosine triphosphate supply from oxidative phospho・rylation,as well as a reduction in the activities of critical mitochondrial respiratory enzymes from preflight to dealation.Correspondingly,using three-dimensional reconstruction and transmission electron microscopy(TEM),the flight muscles were found to be gradually deteriorated during this process.In particular,two tergo-pleural muscles(IItpm5 and IIItpm5)necessary to adjust the rotation of wings for wing shedding behavior were present only in flying alates.These findings suggest that flight muscle systems vary in function and morphology to facilitate the swarming flight procedure,which sheds light on the important role of swarming in successful extension and fecundity of eusocial termites.

关键词： dispersal flight eusocial termite flight muscle mitochondrial oxidative phosphorylation swarming behavior three-dimensional reconstruction

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