交配是昆虫繁衍的重要方式,雌性交配后会显现出一系列保护后代而产生的行为,SPR则是重要的交配行为调控受体基因.本研究根据前期转录组SPR基因数据信息,利用RT-PCR扩增出大蜡螟SPR基因的完整CDS序列,命名为GmelSPR(GenBank登录号:OR347698).生物信息学分析显示该基因编码区全长1 263 bp,编码420个氨基酸,预测分子量48.70718 kDa,理论等电点8.70,有7个跨膜螺旋区,具有典型G蛋白偶联受体蛋白特征.系统进化树比对结果显示大蜡螟GmelSPR与螟蛾科昆虫脐橙螟Amyelois transitella、印度谷螟Plodia interpunctella置信度较高.大蜡螟不同状态、不同组织中表达分析表明,未交尾雌蛾、雄蛾和已交尾雌蛾、雄蛾GmelSPR均在头部较高表达,且在未交尾雌蛾、雄蛾中表达量均高于已交尾雌蛾、雄蛾.本研究克隆了大蜡螟SPR基因,克隆结果表明GmelSPR与螟蛾科昆虫亲缘较近;表达谱分析则显示GmelSPR可能参与大蜡螟交配行为,为进一步研究大蜡螟中SPR基因功能奠定基础.

[目的]通过实验室研究高剂量性信息素环境中大螟Sesamia inferens的求偶和交配行为,分析比较性信息素化合物顺11-十六碳烯醛(Z11-16:Ald)和顺11-十六碳烯乙酸酯(Z11-16:Ac)抑制大螟成虫求偶和交配的差异,为田间大螟有效的交配干扰技术提供技术参数.[方法]在风洞生物测定仪中模拟性信息素高剂量环境,采用2-D行为记录和分析、行为观测、卵巢解剖、性信息素提取和GC-MS分析相结合的方法,测定了雌雄成虫的移动距离、求偶和交配率以及雌成虫性信息素滴度;采用主动释放器试验评价了合成的性信息素的田间交配干扰效果.[结果]大螟雄成虫在暗期第1个小时的移动距离大于其他时间段的,在Z11-16:Ac环境中大螟雄成虫移动距离占整个暗期移动距离的51.8％±9.3％,远高于对照(无性信息素释放)和Z11-16:Ald环境中的,而暗期不同时间雌成虫移动距离则没有显著差异.Z11-16:Ac和Z11-16:Ald环境中雌成虫产卵器伸出比例均显著低于对照环境中的.在对照环境中,1日龄雌成虫产卵器伸出比例为76.7％±14.6％,显著高于 Z11-16:Ald 环境中的(29.2％±13.1％)和 Z11-16:Ac 环境中的(26.7％±11.7％).而各交配干扰环境中不同日龄大螟雌成虫产卵器开始伸出时间和伸出后的持续时间则无显著差异.对照环境中,雌雄成虫的交配率高达72.2％±5.6％,Z11-16:Ac和Z11-16:Ald环境中交配率分别为40.5％±3.4％和45.2％±3.1％,说明对照组交配率显著高于交配干扰组.在不同的交配干扰环境中,雌成虫性信息素Z11-16:Ald和16:Ac的滴度无显著差异,Z11-16:Ac处理后顺11-十六碳烯醇(Z11-16:OH)和Z11-16:Ac的滴度显著降低,对照环境中的雌成虫Z11-16:OH和Z11-16:Ac的滴度分别为(3.79±2.56)和(7.29±4.49)ng,但Z11-16:Ac环境中仅分别为(0.80±0.59)和(1.99±0.45)ng.Z11-16:Ald环境中Z11-16:OH和Z11-16:Ac的滴度则与对照环境中的无显著差异.田间试验验证了交配干扰的效果,Z11-16:Ac交配干扰效果比Z11-16:Ald要稳定和高效,Z11-16:Ald的交配干扰效果则与地理种群有关.[结论]大螟性信息素交配干扰化合物需要加入Z11-16:Ac才能使交配干扰效果稳定和高效,仅仅只有Z11-16:Ald时干扰效果可能会受地理种群的影响,Z11-16:Ac不仅干扰雄成虫求偶,也同时影响了雌成虫性信息素的滴度以及雌雄成虫的交配,因此,在多个方面提高了防控效果.

[目的]探究松墨天牛Monochamus alternatus雌成虫卵巢发育过程,从日龄的角度对松墨天牛卵巢发育进行分级,并且判断引诱剂野外诱捕雌成虫的发育状态,为松墨天牛高效防控提供参考.[方法]对达到0,5,10,15,20,30,40和15日龄交配前后的松墨天牛雌成虫以及引诱剂诱集雌成虫进行生物解剖,观察卵巢发育状态.[结果]松墨天牛雌成虫卵巢发育过程分为5级:发育前期(0-5日龄):卵巢管透明纤细,无卵黄沉积;卵黄沉淀期(5-15日龄):卵巢管内含有少数乳白色和淡黄色未成熟的卵粒;卵巢成熟期(15-20日龄):卵巢管内包含大量完全成熟的卵粒,呈长纺锤形,黄色饱满有光泽;产卵盛期(20-40日龄):输卵管萼中堆满成熟卵粒,中输卵管和侧输卵管中存在待产的卵粒;衰老期(≥40日龄):卵巢管、输卵管萼和输卵管逐渐萎缩.交配后的雌成虫能够产生受精卵,输卵管萼膨大、形态清晰;未交配的雌成虫无法产生受精卵,卵粒堆积在输卵管中无法产出,输卵管萼未分化完全、形态不清晰.野外诱集结果显示,诱集的不同 日龄的雌成虫量具有显著性差异,其中处于产卵盛期的雌成虫占比最多,占总量的54.90％±5.50％;卵巢成熟期、衰老期和卵黄沉淀期的雌成虫占比较少,分别占总量的31.37％±5.52％,11.76％±1.54％和1.96％±0.51％;没有诱集到发育前期的雌成虫.[结论]松墨天牛雌成虫发育至15-20日龄达到性成熟;交配行为能够促进松墨天牛雌成虫卵巢发育.引诱剂可以诱捕到大量刚性成熟的松墨天牛成虫,对于减少松墨天牛产卵量,降低下一代发生基数,降低松材线虫Bursaphelenchus xylophilus传播几率具有积极意义.

[目的]为了更好地利用性信息素进行番茄潜叶蛾Tuta absoluta的测报和防控,深入研究其运动、求偶和交配行为的昼夜节律.[方法]针对番茄潜叶蛾成虫,采用视频记录和二维轨迹分析其运动;固相微萃取(solid-phase microextraction,SPME)吸附提取和气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分析雌成虫性信息素滴度;2022年8-9月在四川省西昌市番茄大棚开展番茄潜叶蛾田间诱捕试验,根据诱捕结果分析番茄潜叶蛾成虫性信息素滴度与日龄和昼夜节律的关系,室内养虫笼内观察交配行为,并抽样解剖观察分析番茄潜叶蛾雄成虫的生殖系统发育与日龄关系.[结果]结果表明,在室内环境下,雌雄成虫的运动发生在暗期第5小时开始至光期第2小时结束,但进入暗期第5-7小时为高峰期,其运动时间和距离在雌雄及所测日龄(1-7日龄)之间均没有显著差异.番茄潜叶蛾的性信息素在1-11日龄成虫中都能检测到,日龄之间性信息素滴度没有显著差异.雌成虫性信息素在整个24 h内都可检测到,且不同时段之间信息素滴度差异不显著.交配没有显著影响雌成虫性信息素滴度.田间雄成虫被诱捕到的时间段在暗期第7小时至光期第2小时.番茄潜叶蛾成虫羽化当天就可以交配,交配率在3日龄为最高,之后则下降,交配持续时间在日龄之间没有显著差异.交配的高峰期则发生在暗期第7和10小时,进入光期之后则无新增的交配.雄成虫精巢体积随着日龄的增加而减少,依据性诱雄成虫的体积大小推算其日龄在3-7日龄.[结论]番茄潜叶蛾成虫的求偶和交配时间发生在暗期的末段,雌成虫性信息素滴度在不同日龄和昼夜节律保持持续的高水平,交配也不影响性信息素滴度.性诱雄成虫的年龄偏大,其精巢体积与7日龄的一致,多数可能已经交配.研究结果为不仅深入了解了番茄潜叶蛾成虫的求偶和交配行为,而且为开发基于性信息素的防控技术提供依据.

明确昆虫求偶及交配等生殖行为的节律,对于性信息素引诱剂的研发与田间合理应用具有重要的指导意义.本研究对番茄潜叶蛾雌虫的求偶行为和雌雄成虫的交配行为节律进行了探究.结果表明,番茄潜叶蛾雌虫主要在亮期进行求偶,亮期开始前少数个体出现求偶现象,亮期开始求偶率迅速增加,在0.5 h内达到高峰期,高峰期平均求偶率达80％以上.不同日龄求偶率不同,2～3日龄为该虫求偶最活跃龄期.番茄潜叶蛾雌雄间交配主要发生在亮期,亮期0.5 h到达高峰期,交配率达90％,与雌虫求偶高峰期吻合.番茄潜叶蛾雌、雄虫一生均可进行多次交配,雌虫7 d内最高交配4次.相对于雌雄比1∶1,雌雄比1∶2的交配率有所降低,而雌雄比2∶1的交配率和平均交配时长均有所上升.本研究证实了番茄潜叶蛾主要在亮期进行求偶和交配,且求偶和交配行为存在明显的节律性,雌、雄蛾一生均可进行多次交配.

生存和繁衍是动物的本能,交配则是营有性繁殖动物成功繁殖的前提,亦是自然选择和性选择的重要作用环节.由于在自然条件下较难观察交配行为,故而相对缺乏有关野生动物交配行为的量化分析.本研究以济源五龙口地区的太行山猕猴(Macaca mulatta tcheliensis)WLK-1A群为对象,利用焦点动物取样法,采集了太行山猕猴交配行为数据,并对其进行了量化分析,进而与近缘物种作了比较.研究结果显示,(1)太行山猕猴的交配前行为以社会理毛为主(49.8％),且多由雌性发起(61.8％);(2)太行山猕猴的交配模式属于多次爬跨射精型,一次完整的交配过程包括12个爬跨回合和1次射精,持续时长平均为(719.4±43.3)s;(3)交配后行为以社会理毛(19.4％)和休息(18.1％)为主,雌雄个体交配关系可持续平均(2.1±2.03)d;(4)猕猴属(Macaca)物种的交配参数存在种间差异,交配模式与系统发育关系和分类群组基本吻合,但与社会风格关系不甚明显.本研究结果为全面理解猕猴属物种的繁殖生态学特征提供了基础数据.

性打搅是指动物在交配期间受到同种其他个体化学信息素、面部表情、声音、攻击等方面干扰的现象.性打搅行为作为非人灵长类繁殖行为生态研究的重要话题,具有高度的种间和种内差异,在种内主要受到性别和年龄等因素的影响.本研究于2021年9月至2022年8月在太行山猕猴国家级自然保护区五龙口地区,以太行山猕猴(Macaca mulatta tcheliensis)WLK-1A群为研究对象,采用焦点动物取样法和连续记录法观察并记录目标个体的交配行为,以期探讨太行山猕猴的性打搅行为及其性别-年龄组差异.结果表明:(1)太行山猕猴的性打搅行为仅发生在交配期,高峰期为11月;(2)从性打搅的发起者来看,雄性(成年和亚成年)个体占29.1％,雌性(成年和亚成年)个体占14.9％,青少年个体占7.5％,婴幼个体占48.5％;(3)与接触式性打搅相比,雄性(P=0.011)和雌性(P=0.033)的性打搅均以非接触式性打搅为主,青少年个体的非接触式与接触式性打搅之间无显著差异(P=0.334),婴幼猴以接触式性打搅为主(P=0.001);(4)雄性倾向于打搅交配中的雌性(P=0.040),雌性对交配中雄性与雌性间的打搅频次无显著差异(P=0.157),青少年个体的性打搅大多指向其母亲(90％),婴幼猴的性打搅均指向其母亲.太行山猕猴的性打搅频次、方式和打搅对象等表现出性别-年龄组间差异.基于功能分析,本研究认为,雄性和雌性太行山猕猴的性打搅均支持性竞争假说,青少年个体的性打搅支持学习假说,婴幼猴的性打搅支持分离焦虑假说和学习假说.本研究结果可望增加对非人灵长类性打搅行为发育及其功能差异的认识.

[目的]探明黄翅绢丝野螟Glyphodes caesalis的求偶及交配行为节律,为该虫性信息素提取鉴定、两性通讯机制和群集诱杀技术研究提供理论基础.[方法]统计黄翅绢丝野螟的雌、雄蛹性比,测定成虫在光期和暗期的羽化率,观察其求偶和交配行为;利用等比配对试验测定寄主(菠萝蜜)、成虫日龄和暗期时段对交配率、交配时长和交配次数的影响.[结果]黄翅绢丝野螟雌、雄蛹平均性比为1.06:1,雌蛹占比显著大于雄蛹占比.黄翅绢丝野螟成虫羽化高峰期集中于光暗转换期的前、后2 h,交配仅发生于暗期,寄主(菠萝蜜)的存在对该虫交配有促进作用,有果组交配率为93.33％±2.89％,显著高于无果组(71.67％士14.43％);有果组和无果组交配日龄分别为3-5日龄和3-7日龄;有果组3日龄成虫的交配率为53.33％±11.55％,显著高于无果组(31.67％± 5.77％),两组交配率随日龄增加逐渐降低.有果组交配时段主要集中在进入暗期的0-2 h,其中暗期0-0.5 h为交配高峰期,较无果组提前,交配率为36.67％±17.56％;无果组交配时段主要集中在暗期的0-3.5 h,其中暗期1.0-1.5 h为交配高峰期,交配率为16.67％±11.55％.黄翅绢丝野螟雌成虫最多交配2次,雄成虫最多交配4次,但雌、雄成虫的交配比例随交配次数增加而递减;首次交配时间越早其多次交配概率越高,首次交配发生于3日龄的雌、雄成虫分别可进行2次和4次交配,首次交配发生于5日龄后的雌、雄成虫均无多次交配行为.[结论]黄翅绢丝野螟可进行多次交配,寄主菠萝蜜对其交配有促进作用,该虫交配行为具节律性,仅在暗期发生交配,交配高峰期为3-4日龄、大多发生在暗期的0-2 h内.

为探明许氏平鲉交配诱导机制,研究以繁殖内分泌及生殖行为重要调控因子促性腺激素抑制激素(GnIH)及其受体为对象,探究其在卵胎生鱼类中的功能.结果显示,gnih在下丘脑表达量最高,定位于视前区小细胞体视前核(NPO)、大细胞体视前核(PM)及前室周核(NAPv);gnihr与脑中调控生殖行为的基因kiss-peptin1和cgnrh共定位;GnIH成熟肽能够结合GnIHR并激活下游CRE信号通路;脑室注射和腹腔注射结果显示,GnIH成熟肽在生殖轴及血清类固醇激素等水平协同促进性腺成熟并引发交配行为.

梨小食心虫Grapholitha molesta(Busck)是水果生产中一种重要的害虫,研究梨小食心虫在田间的活动规律,有助于防控其危害.本研究通过物联网自动监测系统对梨小食心虫田间活动规律及主要环境因子进行了实时监测.结果分析表明,梨小食心虫日活动有2个峰期,第1个峰期发生在6:00左右,第2个峰期发生在19:00左右.梨小食心虫在田间最适活动温度范围为22℃-23℃、相对湿度为3%-31%、光照强度300-4000 Lx,其中光照是影响梨小食心虫的主要环境因子,光照强度与梨小食心虫日活动呈负相关,300 Lx左右的弱光条件为刺激梨小食心虫活动的主要环境信号.本研究丰富了梨小食心虫的基础理论研究并可用于指导防控梨小食心虫.