[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]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.

[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.

鸟类的鸣唱具有吸引配偶和保卫领域的功能,多为雀形目雄性鸟类发出,在其婚配、繁殖中起重要作用.非雀形目鸟类缺乏内鸣肌,发出的声音较为单调.但杜鹃科(Cuculidae)等少数非雀形目鸟类,利用鸣叫来吸引异性和宣示领域,功能上类似雀形目鸟类的鸣唱.鸟类在繁殖期面临觅食等基本生理活动与求偶行为的时间权衡.而鸣唱是雄性鸟类在繁殖期耗能较多的求偶行为,鸣唱的活跃程度受到外界环境和鸟类自身习性的影响.通过研究鸟类鸣声的日节律,有助于了解鸟类对生活史策略的响应.本研究于2016年和2017年鸟类繁殖季在北京小龙门森林公园(40°00′N,115°26′E)进行.2016年和2017年在大鹰鹃(Hierococcyx sparverioides)活动区利用录音机(美国Wildlife Acoustics公司,型号SM4)分别录制了3d和43 d的录音.通过Kaleidoscope Pr0 4.0.3软件(美国Wildlife Acoustics公司),量化录音并提取反应大鹰鹃鸣声特征的参数,进而自动识别出录音中大鹰鹃的鸣声.在优化识别条件后,对大鹰鹃鸣声识别的正确率可以达到60.26％,探测率可以达到44.71％.发现大鹰鹃有两个鸣叫的高峰,一个在3:00时,另一个在19:00时.与同域分布的其他鸟类相比,大鹰鹃鸣声的高峰时段持续的时间更长,且具有夜间鸣叫的特点.结合大鹰鹃的生活史,我们对其鸣声日节律进行了讨论.

膜蛋白在人类和其他物种的生命活动中都起着至关重要的作用.在已完成测序的基因组中,膜蛋白占据30％.药物作用靶向位点、细胞之间的信号传递以及对外界环境的探测等功能,大多是通过生物膜上的特殊膜受体蛋白实现的.膜蛋白研究在工业、环境、国防、医学等领域具有重大意义.嗅觉受体蛋白是一类典型的膜蛋白,属于G蛋白偶联受体家族.嗅觉受体蛋白调控着生物的食物寻找、危险趋避和求偶行为.其主要分布于脊椎动物鼻腔和昆虫触角.嗅觉受体蛋白可以直接识别气味分子,将生物信号转化为电信号,最终传递至神经中枢,进而做出相关应答.膜蛋白的获取并不容易.天然组织中的膜蛋白含量太低不足以支撑学术研究.异源表达难以实现膜蛋白整合上膜,这给膜蛋白的结构和功能研究带来很大挑战.无细胞蛋白质合成系统是一个开放体系,且不依赖细胞活性,是体外表达蛋白质的有效方法.通过无细胞蛋白合成体系,在体外实现膜蛋白二聚体的自组装,将为膜蛋白研究带来全新突破.本文总结了用于无细胞表达的膜蛋白研究进展.

本文将亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis (Guen6e)初孵幼虫分别置于16C、22℃、25℃、28℃、35℃的恒温培养箱,研究温度对其生长发育、繁殖和求偶行为的影响.结果表明,16℃下亚洲玉米螟幼虫仅有2头化蛹,且蛹不羽化,发育停滞.随着温度的升高,幼虫历期逐渐缩短,发育速率与温度呈现正相关.在22C-25℃范围内,蛹历期和成虫寿命随着温度的升高而延长,而在25℃-35℃范围内时,蛹历期和成虫寿命随着温度的升高而缩短.幼虫存活率在28℃时最高,达57.00％.羽化率、卵孵化率、蛹重、雌雄性比和产卵量均在25℃时最高,并随着温度的上升先上升后下降.在28℃时,雌虫求偶百分率在6个暗期均最高,在第2、3、4个暗期最高达100％.其次是在25℃时,雌虫求偶百分率仅在第4个暗期达到100％.在22℃、25℃、28℃时,雌虫最长求偶持续时间均出现在第3个暗期,分别为4.46 h、4.78 h和5.28 h.当温度升高至35℃时,雌虫求偶高峰期和最高求偶持续时间比在22℃时提前1-2个暗期.

果实蝇Bactrocera是危害经济作物的一类重要农业害虫,研发有效的果实蝇防控技术是现代农业产业发展的迫切需求.雄性不育技术是防控果实蝇高效绿色的防控方法.深入研究果实蝇求偶行为是雄性不育技术顺利开展的前提,也能为开发新防控技术提供有效的生物学靶标.本文将以果蝇研究作为对照,对果实蝇求偶行为与求偶歌的研究相关进展进行总结.果实蝇求偶行为基本属于预交配求偶行为,但其求偶歌中是否具有物种特异性的特征参数还有待验证.这为下一步开展果实蝇求偶行为与求偶歌的研究工作提供了基本依据与方向性引导.

飞翔能力帮助鸟类极大地扩展了生存空间,使其能够迅速移动来应对各种局部环境的变化.然而,个体发育早期,不具备这样的能力,使其极不适应环境,需要大量的亲本照顾.不同于哺乳类动物主要依赖母本行为,雄性鸟类表现出了大量的父本行为,诸如筑巢行为、孵卵行为和育雏行为等.针对这一系列行为及其调控机制,本文进行了归纳:1)筑巢行为常常伴随着雄性的求偶行为,睾酮对两种行为均有促进作用,加压素也促进筑巢行为.2)孵卵行为可以传递热量,保护和帮助子代发育;同时会刺激泌乳素释放,而泌乳素又会进一步促进孵卵行为;此时的睾酮水平下降.3)育雏行为与雏鸟的发育速度有关,晚成鸟需要更多的父本照顾;与孵卵行为的调控相似,泌乳素升高,睾酮降低;孕酮也参与调控父本行为.4)环境压力通过影响皮质酮和泌乳素水平的变化,调节鸟类的父本行为.综上,在鸟类父本行为形成和表现过程中,睾酮和泌乳素先后发挥着主要的调控作用,并且受到环境压力的影响.然而,在神经内分泌水平上,研究非常缺乏,需要加强.

捕食性天敌在害虫的自然控制方面起着重要作用.当害虫大发生时,需使用化学农药来进行有效控害,但化学农药会对捕食性天敌的生存造成影响.因此,了解农药对捕食性天敌的影响有利于协调化学防治和生物防治的关系.大部分农药对捕食性天敌的生长发育和繁殖表现为抑制作用,但有的为促进作用.在农药的干扰下,多数捕食性天敌的信息识别能力会降低,少部分会通过提高雄虫接收性信息素的能力或增加雌虫性信息素的释放来诱导求偶行为、增加交配频率.有的杀虫剂会影响捕食性天敌的捕食行为及捕食功能,部分杀虫剂会直接使其捕食功能模型由Holling-Ⅱ型转变为Holling-Ⅰ型.在农药胁迫下,捕食性天敌会产生抗药性,其解毒酶活性升高、保护酶活性改变及靶标部位敏感性下降可能是抗药性产生的机理.农药对捕食性天敌的影响研究在协调害虫化学防治和生物防治中有着重要的理论和现实意义,可以有效地推进捕食性天敌在害虫综合治理中的应用.