大豆蚜嗅觉在选择寄主植物中的作用

大豆蚜 Aphis hlycines 有翅和无翅孤雌生殖蚜为其寄主植物大豆叶和鼠李叶气味所引诱,而非寄主植物棉花叶和黄瓜叶气味处于中性,丝瓜叶和南瓜叶气味具有明显的排斥作用。非寄主植物气味可以遮蔽寄主植物气味的引诱作用。大豆蚜触角感受器对植物气味具有嗅觉生理反应,对一些化合物的最小感觉阈值达10-5至10-6体积比浓度,表明大豆蚜触角上存在识别植物气味的嗅觉受体细胞。由此证明,嗅觉在大豆蚜选择寄主植物过程中起重要作用。     

大豆蚜触角嗅觉感器结构及其功能

采用扫描电镜观察大豆蚜Aphis giycines各型触角上嗅觉感器的细微结构,结合触角电位记录,发现大豆蚜有翅孤雌生殖蚜对萜烯衍生物的感受部位在第6节原生感器上,而萜烯烃类则在第5节原生感器上,两原生感器都对绿叶气味和芳香类起嗅觉反应。末端2节上还有其它化学感器对植物气味起反应。因此,各型对植物气味的感觉部位在末端2节上。各型对报警信息素的作用部位主要在第6节原生感器上,无翅型第5节原生感器和有翅型第3节次生感器也有一定的感觉能力。     

昆虫对宿主植物的嗅觉定向

在混虫辨别宿主植物所利用的各种信息中,植物的气味是一个很重要的因素昆虫利用触角上的嗅觉感受器来感觉植物气味。触角电位是昆虫的触角感受到植物气味后所产生的神经反应,而嗅觉编码则是嗅觉感受器将植物的气味信息传至神经中枢的脉冲系列。本文从行为生理学的角度介绍了昆虫利用植物气味寻找宿主植物的过程。     

植食性昆虫寄主植物嗅觉搜寻述介

植食性昆虫与寄主植物关系的本质是化学。植食性昆虫搜寻寄主的嗅觉媒介是植物气味即化学信息物质。在介绍植物气味构成及其扩散模型基础上,阐述了植物气味在地上植食性昆虫成虫、幼虫和地下植食性昆虫搜寻寄主过程中的嗅觉导向作用,并指出了今后相关研究需要注意的问题。从植物与环境因子的关系来看,植物气味包括构成性气味和诱发性气味两类,这两类气味的概念既相联系而又不同。构成性气味组分及构成因植物分类地位等而不同。诱发性气味组分因植食性昆虫取食、植物病原微生物、机械致伤等因子的胁迫而变化,这种变化性状随植物属和/或种、植株生长发育阶段、胁迫因子性质及其作用方式而不同。无论是哪种植物气味,其释放均具有节律性。气味扩散过程比较复杂,扩散状态可用数学模型表征。对于地上植食性昆虫成虫,植物气味对其寄主搜寻行为具有导向特异性,重点分析了这种特异性形成的两个假说;鳞翅目昆虫幼虫,能够利用植物化学信息物质趋向寄主植物或回避非寄主植物;地下植食性昆虫搜寻寄主,既与寄主植物地下组织释放或分泌的次级代谢物有关,又与一些初级代谢物有关。初级代谢物中的CO₂,起着“搜寻触发器”作用。有助于增强人们对昆虫与植...     

美洲大蠊对多种化合物的触角嗅觉电位反应

用多种化合物的气味制激美洲大蠊(Periplaneza americana)触角,诱导、记录触角电位(EAG)反应.试验了各类化合物154种,其中53%能诱发出明显的EAG反应.绝大多数EAG反应是负相慢波,波幅多数为0.5—2mV,时程1.5—3秒.苯等少数化合物能诱发正相EAG反应.剂量-反应曲线大致呈“S”形,还可见适应现象.萜类化合物和挥发性植物油类诱发EAG反应的作用最强,其次是酮、醇、酯、胺类化合物.化合物的含氧功能基团和空间构型与EAG反应的诱发有一定的关系.可能是同一种化合物对不同种的感受器都可能诱发EAG反应.一般性化合物诱发雌、雄、成、幼虫EAG反应的差异不大,但雌虫类提取物仅对雄性成虫触角诱发较强的EAG反应.一些已知的驱、诱、杀虫剂也能诱发EAG反应,但仅表现为对一般化合物的反应特征.     

美凤蝶觅食过程中的视觉和嗅觉利用

[目的]植物的花色和花香是访花蝴蝶识别花蜜的重要信息来源,本研究旨在利用花香挥发物、蜂蜜水加花色的诱集试验探讨美凤蝶Papilio memnon视觉、嗅觉在觅食行为中的作用.[方法]测试美凤蝶对不同颜色的假花和喷施蜂蜜的假花的行为反应,采用触角电位仪(EAG)测定美凤蝶对花香挥发物的触角电位反应,并通过行为学进行验证.[结果]在无气味的7种颜色的假花诱集时,美凤蝶对蓝色(440-475 nm)、紫色(380-420 nm)和红色(615-630 nm)显示出明显的颜色趋性;在假花上喷洒蜂蜜水后,雌雄蝶总体访花次数增加1.85倍;在单一蜂蜜水、苯甲醇和苯甲醛气味诱集时,美凤蝶访问次数较少,而在气味基础上加蓝色假花诱集时,蜂蜜水诱集时美凤蝶访问次数增加了27.40倍,苯甲醇和苯甲醛诱集时美凤蝶访问次数增加了52.59倍和75.80倍.而在颜色与颜色加气味比较时,蜂蜜水诱集时美凤蝶访问次数只增加了1.41倍,苯甲醇和苯甲醛诱集时美凤蝶访问次数增加了2.67倍和2.16倍.雌雄蝶对花颜色和挥发物的敏感性均有区别,美凤蝶雌蝶对颜色和挥发物(蜂蜜水、苯甲醇和苯甲醛)的敏感性高于雄蝶(P＜0.05).[结论]颜色是美凤蝶觅食的主要因子,单一气味对美凤蝶的引诱作用有限.美凤蝶在觅食过程中,以视觉为主嗅觉为辅,雌蝶对颜色和气味的识别能力和敏感性高于雄蝶,推断可能与雌蝶在繁殖中扮演的角色相关.     

嗅觉受体在非嗅觉组织和细胞中的作用及其机制

嗅觉受体(olfactory receptor)不仅表达在鼻腔中,还广泛表达在全身其他部位,起着重要的生理作用.本文综述了非嗅觉组织和细胞中表达的嗅觉受体及其功能,这些嗅觉受体通过调控细胞周围的内源性化学物质,维持正常的生理功能,并且能在选定的外源性配体刺激下,表现出特定的功能.在医药领域,大约有40%上市药物的作用靶点都来自于G蛋白偶联受体(GPCR)家族,而嗅觉受体是GPCR中最大的基因家族,鉴于其表现出的重要作用,我们推测这些嗅觉受体可能成为未来重要的药物靶标.本文对非嗅觉组织和细胞中嗅觉受体功能的综述,一方面有利于将其作为潜在药物靶点,开发新的药物,另一方面也为中药中挥发性单体的药理作用提供了新的研究思路.     

大豆蚜在寄主与非寄主植物上的口针刺吸行为

用EPG记录法记录了大豆蚜Aphis glycines Matsunra在寄主和非寄主植物上的口针刺吸行为。结果表明,大豆蚜在寄主大豆植物的韧皮部取食时间长,而在非寄主棉花、黄瓜和丝瓜植物韧皮部取食时间甚短或根本未取食;非寄主植物内部对大豆蚜的侵害存在抗性,影响取食的因素和其所在部位因非寄主植物种类的不同而不同。     

昆虫神经生物学研究技术:触角电位图记录

触角电位图记录是昆虫神经生物学中用于昆虫嗅觉、信息素生物测定研究的重要技术之一。该技术具有敏感性、选择性高及操作简单易行等优点。该文以荷兰Syntech公司的产品为例详细介绍了此技术原理、装置、操作及应用     

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全文替换

【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。