[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,0.001-0.1 μg/μL乳酸对黑水虻雌成虫有显著的吸引作用,0.1 μg/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.

[目的]了解横坑切梢小蠹幼虫触角和口器上化学感器的类型、数量和分布.[方法]应用扫描电子显微镜观察了横坑切梢小蠹末龄幼虫头部形态及触角和口器上的化学感器.[结果]横坑切梢小蠹幼虫触角仅有1 节,着生有2 类6 种感器,分别为锥形感器1～2 和末梢锥形感器1～4;下颚须和下唇须均为2 节,共发现有 3 类 5 种感器,包括锥形感器 3、指形感器、末梢锥形感器 2、4 和 5.锥形感器 1～3 表面具多孔,为典型的嗅觉器官;末梢锥形感器顶端具孔,应为味觉感器;指形感器为下颚须特有,每侧仅有 1个,光滑、无孔表面可能意味其具有声音感知功能.[结论]横坑切梢小蠹末龄幼虫头部化学感器数量少,分布模式简单,且集中分布在触角、下颚须和下唇须的端部,研究将为深入理解横坑切梢小蠹幼虫取食及其相关行为提供科学依据.

为探究和分析云南切梢小蠹Tomicus yunnanensis Kirkendall & Faccoli幼虫3个发育阶段头部感器的差别及其功能作用,应用场发射扫描电子显微镜对其触角和口器上的感器进行了对比观察.结果表明:云南切梢小蠹幼虫头式为下口式,头部前方有1对1节的触角,着生有锥形感器1和末梢锥形感器1～4,且每种感器在每根触角上的数量仅有1～3个;口器分为上唇、上颚、下颚和下唇4部分,共有5类12种感器,分别为毛形感器1～2、刺形感器1～5、锥形感器2、指形感器和末梢锥形感器2、4、5,每种感器的数量有4～406个不等.毛形感器和刺形感器表面光滑、无孔,位于口器的各个部位,为机械感器;锥形感器和末梢锥形感器表面具孔,集中分布于触角、下颚须和下唇须端部,应为化学感器;指形感器为下颚须和下唇须特有,每侧仅有1个,可能对声音震动有感知能力.随着幼虫龄数的增加,不同发育阶段的幼虫头部各感器的类型、数量和分布保持稳定,但各感器的大小呈指数级增加.研究结果将为理解云南切梢小蠹幼虫取食行为提供了科学依据.

为了解大辟缘蝽(Prionolomia gigas Distant)触角感器与其嗅觉感受机制的关系,采用扫描电镜观察大辟缘蝽雌、雄成虫触角感器类型、超微形态及其分布.结果表明:大辟缘蝽雌、雄成虫触角均呈线状,由柄节、梗节和鞭节3 部分组成;雌、雄成虫触角上共观察到 6 种类型感器,分别为毛形感器、刺形感器、锥形感器、腔形感器、腔锥形感器和具弯钩型感器,其中,以毛型感器数量最多、分布范围最广,鞭节上的感器类型较柄节和梗节丰富,雌虫的感器类型多于雄虫,表现出明显的性二型现象.

本文采用扫描电子显微镜技术,利用ImageJ软件测量,观察并获取了桃红颈天牛Aromia bungii雌雄成虫触角、口器及跗节感器的长度、数量和分布情况.研究结果表明,雌雄成虫触角均发现有感器类型5型17亚型,即刺形感器8亚型、锥形感器5亚型、毛形感器2亚型、耳形感器以及B?hm氏鬃毛各1亚型.雌雄成虫口器均分布有感器类型6型10亚型,即刺形感器2亚型、锥形感器4亚型、毛形感器、钟形感器、板形感器以及B?hm氏鬃毛各1亚型.雌雄成虫跗节表面均有感器类型3型6亚型,即刺形感器3亚型、锥形感器2亚型以及毛形感器1亚型,且雌雄虫间各部位感器无性二型现象.

[目的]探明农业重大入侵害虫草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的中国本土寄生性天敌螟蛉盘绒茧蜂Cotesia ruficrus雌雄成蜂触角感器的种类、形态、数量和分布,为深入探究螟蛉盘绒茧蜂各类感器的功能和嗅觉机制提供理论支持.[方法]采用扫描电镜技术对螟蛉盘绒茧蜂雌的雄成蜂触角感器进行超微结构观察.[结果]螟蛉盘绒茧成蜂雄成蜂触角鞭节各亚节呈长念珠状,雌成蜂触角的端部5节呈短念珠状;雄成蜂触角长度显著大于雌成蜂的.雌雄成蜂触角上共发现了分泌孔和11种感器,分别为B?hm氏鬃毛、毛形感器、板形感器、锥形感器、刺形感器、腔锥形感器、钟形感器、鳞形感器、芽孢形感器、腔形感器和柱形感器;其中,毛形感器、板形感器和锥形感器具有2种亚型.毛形感器和板形感器是螟蛉盘绒茧蜂触角上的主要感器,分布广,数量多;腔形感器只在梗节上成对分布;柱形感器仅在雄成蜂鞭节上发现;芽孢形感器为茧蜂科昆虫中首次发现.[结论]螟蛉盘绒茧蜂雌雄成蜂触角共有11种感器,多于其他已报道茧蜂的触角感器,其中芽孢形感器为茧蜂科昆虫中首次报道,推测它们可能在寄主定位和搜寻配偶过程中发挥重要作用.

[目的]透射电子显微镜技术在生物学研究中发挥着越来越深入广泛的作用,通过透射电镜技术获得生物组织连续切片,从而对其神经网络等延伸结构进行连续追踪及三维重构是非常迫切的科研诉求.但捞片方法的限制使得连续切片的获得困难重重,尤其是对于组织致密的昆虫外骨骼如昆虫触角而言,常因包埋剂浸透不够充分而导致聚合欠佳,增加了连续切片收集的难度.为解决捞取昆虫触角连续切片过程中的系列问题,获得完整、平整的触角连续切片,我们自行研制了一种适用于狭缝载网捞片的组合器具.[方法]用组合器具中的捞样器和放样台分别捞取及放置超薄切片.[结果]捞取的昆虫触角切片不会局部脱离树脂切片而产生不同程度的折叠,不会整片脱离树脂切片而滑落至树脂切片一侧,样品切片完整无破损、无皱褶,连续切片成条贴附在狭缝覆膜区.[结论]新型捞片器具为获得昆虫触角连续切片提供了有力支持.

家蚕头部是一个神经中枢和感受的器官,其头部含有触角和感觉毛,感受外界的信号,并将外界信号传送到大脑进行反应.保幼激素主要是由咽侧体合成和分泌的,而保幼激素结合蛋白是保幼激素转运和发挥功能的载体,在昆虫体内具有极其重要的功能.文中通过SilkDB和NCBI数据库筛选并鉴定到一个新的具有保幼激素结合蛋白家族保守结构的蛋白BmTOL,其编码基因编号为BGIBMGA003404 (GenBank登录号:KY681053).利用原核表达系统成功表达了该蛋白,通过Ni-NTA亲和层析的方法获得了BmTOL的重组蛋白并制备了多克隆抗体.组织表达分析发现无论是转录水平还是蛋白水平BmTOL在头部都是高量表达,且Bmtol基因在起蚕时表达量较高,在5龄和蛹期表达量较低,而在化蛾后表达量又开始上调.免疫组化结果显示BmTOL蛋白定位在头部的皮层、触角和脑中,推测其可能与头部信息传递有关,为家蚕的生长发育和行为调控提供重要的信息来源.

[目的]化学感受蛋白(Chemonsensory proteins,CSPs)是一类可溶性小分子蛋白质,广泛存在于昆虫的触角及其他感受器中,参与昆虫的化学感受行为,在昆虫化学感受系统中发挥重要的作用,本文旨在探究Amel-CSP1、Amel-CSP2和Amel-CSP6在意大利蜜蜂成年工蜂中的时空表达水平及生理功能.[方法]首先通过荧光定量PCR技术检测了Amel-CSP1、Amel-CSP2和Amel-CSP6在哺育蜂和采集蜂的触角、头部、胸部、腹部和腿的表达水平;然后又对不同日龄工蜂(1,6,12,18,28日龄)触角中Amel-CSP1、Amel-CSP2和Amel-CSP6的表达情况进行检测.[结果](1)Amel-CSP1在工蜂的触角和头部都有较高的表达水平,其在工蜂触角中的表达水平显著高于其他部位(P<0.05);Amel-CSP2在哺育蜂触角中表达水平最高,显著高于其他部位(P<0.05),而其在采集蜂头部的表达水平最高,显著高于其他部位(P<0.05);Amel-CSP6在哺育蜂和采集蜂的头部表达量最高,其在触角、胸部也有较高表达水平.(2)Amel-CSP1在工蜂触角中的表达水平随日龄的增长而增加,其在28日龄的表达水平显著高于其他日龄(P<0.05);Amel-CSP2在1日龄和12日龄工蜂触角的表达量最高,显著高于其他日龄(P<0.05);Amel-CSP6在28日龄工蜂触角中的表达水平最低,显著低于其他日龄(P<0.05).[结论]Amel-CSP1、Amel-CSP2、Amel-CSP6在意大利蜜蜂成年工蜂中的表达具有明显的时空特异性,这对进一步探测意大利蜜蜂CSPs家族的生理功能提供了研究方向和理论基础,具有一定的生物学意义.

研究嗜虫书虱触角的超微结构及其在交配行为中的作用,对于其生物学和行为学具有重要的意义.本研究利用Quanta 250型扫描电镜对嗜虫书虱触角超微结构进行研究,在LeiCAEZ4HD型解剖镜下用WPI500374型显微剪刀分别剪去雌、雄虫触角及触角不同部位后,利用Smartzoom 5型超景深显微镜观察其交配行为.研究结果表明,嗜虫书虱雌、雄虫触角形态类似,均属于线状触角,由柄节、梗节和鞭节组成,鞭节分13个亚节,成虫触角感受器主要有微毛形感受器、刺形感受器(SC1、SC2)、锥形感受器(SB1、SB2)和B(o)hm氏鬃毛4类感受器6种形态,绝大部分触角感受器分布在雌雄触角的背面、腹面和外侧面,两性间触角感器的类型和分布无明显差异,但数量差异明显(雌、雄虫感受器的数量分别约为8280和7240).嗜虫书虱触角在交配行为中起到重要的作用,其中雌虫触角的梗节在交配过程中起主要作用,其次是柄节,再次是鞭节;雄虫触角的鞭节部位起着主要的作用,其次是柄节和梗节.结合其交配行为并参考其他昆虫触角感受器的研究结果,推测雌虫触角柄节和梗节上分布的B(o)hm氏鬃毛和雄虫触角鞭节上分布的微毛形感受器在两性识别中起着主要作用,雌、雄虫触角上分布的两种刺形感受器(SC1、SC2)和两种锥形感受器(SB1、SB2)在交配过程中有机械感受的作用.本研究结果为嗜虫书虱的行为生物学、化学生态学和电生理学的研究提供参考.