發(fā)布時間：2017-10-18 10:30

  本文關鍵詞：雌性棉鈴蟲觸角刺形感器和喙管栓錐感器的味覺感受特性

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【摘要】：鱗翅目夜蛾科昆蟲棉鈴蟲Helicoverpa armigera (Hubner)是一種廣食性昆蟲,其寄主植物多達兩百多種。在自然界中,棉鈴蟲處在充斥著植物化學信息的復雜環(huán)境中。在棉鈴蟲對寄主植物選擇的過程中,尤其是當其降落到植物表面時,其味覺感受系統(tǒng)起十分重要的作用。早期的研究已經證實昆蟲的味覺感器主要存在于其足部、觸角、口器以及產卵器等部位。棉鈴蟲在取食時,會用前足、觸角和喙上的感器接觸待取食物質,進行辨別、判斷,最終決定是否取食。這些器官上味覺感器特性,只有前足的已有詳細報道,觸角和喙管上的尚缺乏系統(tǒng)的研究。我們采用了形態(tài)學觀測,頂端記錄技術(tip-recording technique)和行為學生物測定方法,在電生理和行為學水平上研究了棉鈴蟲觸角和喙上味覺感器對植物初級和次級代謝物質的電生理反應特征以及這些物質對棉鈴蟲取食等行為的影響。1、雌性棉鈴蟲觸角刺形感器味覺感受特性研究結果表明,雌性棉鈴蟲成蟲觸角司味覺感受的刺形感器(sensilla chaetica)在每一觸角節(jié)上均有分布,在每一觸角節(jié)的側邊緣(lateral edge)、背面(dorsal surface)和腹面(ventral surface)分別有2、1-2、2個刺形感器。端部(distal part)的感器比基部(proximal part)的感器長。最尖端觸角節(jié)上刺形感器的數量多于其它觸角節(jié),約7-8根,它們對糖類等物質的敏感性顯著強于其它部位上的感器。通過記錄觸角上味覺感器對蔗糖、果糖、葡萄糖、麥芽糖、海藻糖、肌醇和9種常見氨基酸以及4種植物次生代謝物質——水楊苷、煙堿、黑芥子苷、番木鱉堿(除煙堿和番木鱉堿為10mmol/L,其余化合物均為100mmol/L)的電生理反應,發(fā)現蔗糖、果糖和煙堿引起顯著的電生理反應,且隨劑量的增大反應加強,引起反應的最低濃度均為1 mmol/L。其余物質只引起微弱反應或無反應。通過測定觸角上刺形感器對混合物的電生理反應和交叉適應試驗(cross adaptation test),我們發(fā)現在觸角頂端刺形感器內,蔗糖和果糖刺激同一味覺神經元引起電生理反應；蔗糖和煙堿分別刺激不同的味覺神經元引起電生理反應；同時,煙堿的存在可顯著抑制感受糖類物質的神經元的活性,并且隨著煙堿濃度的增加,抑制效果越明顯。行為學實驗結果表明,蔗糖和果糖刺激昆蟲觸角時均引起喙管伸長反應(proboscis extension reflex)和吸食行為；劑量越大反應越強,與感器的電生理反應呈正相關性；蔗糖對喙管伸長反應的刺激作用最強。煙堿是一種重要的取食抑制素,顯著抑制棉鈴蟲的喙管伸長反應。觸角味覺感器在感受煙堿的過程發(fā)揮了重要作用。2、雌性棉鈴蟲觸喙管栓錐形感器味覺感受特性棉鈴蟲的喙上大約有90個栓錐形感器(sensilla styloconica)發(fā)揮味覺感受功能。它們分布在喙管前部約1/3處；從感器分布部位的基部到端部,感器逐漸變短,不同部位的感器對糖類物質感受的敏感性無顯著差異。喙上栓錐感器的頂端記錄結果顯示,感器對蔗糖、果糖和葡萄糖有較強的電生理反應,且隨劑量的增大反應加強。通過測定喙上栓錐感器對蔗糖和葡萄糖的混合物的電生理反應,我們發(fā)現蔗糖和葡萄糖刺激同一味覺神經元產生電生理反應。通過測定棉鈴蟲喙管對不同糖類溶液的取食速率,我們發(fā)現棉鈴蟲對蔗糖、果糖和葡萄糖的取食速率較高,且呈劑量依賴型,其中對蔗糖的取食速率最高,進一步證實了糖類物質對昆蟲的重要意義。
【關鍵詞】：棉鈴蟲 觸角 喙 煙堿 頂端記錄技術 喙管伸長反應
【學位授予單位】：安徽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S433
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 第一章 前言11-20
• 1 昆蟲味覺感器的分布12-13
• 2 昆蟲味覺感受神經元的研究進展13-14
• 3 昆蟲味覺受體及其功能14-17
• 3.1 糖受體16
• 3.2 苦味受體16-17
• 3.3 CO_2受體17
• 4 糖類和植物次生物質及其相互作用對昆蟲取食行為的影響17-18
• 5 研究目的和意義18-20
• 第二章 雌性棉鈴蟲成蟲觸角刺形感器對糖和氨基酸的味覺感受20-42
• 1 材料與方法21-25
• 1.1 供試昆蟲21-22
• 1.2 供試化合物22
• 1.3 掃描電鏡實驗22-23
• 1.4 電生理實驗23-24
• 1.5 喙管伸長反應(proboscis extension reflex,PER)24-25
• 1.6 數據統(tǒng)計分析25
• 2 結果25-39
• 2.1 雌性棉鈴蟲成蟲觸角刺形感器的形態(tài)及分布25-26
• 2.2 棉鈴蟲觸角不同部位上味覺感器對糖類反應的差異性26-27
• 2.3 棉鈴蟲觸角頂端部位味覺感器的分類27-29
• 2.4 棉鈴蟲觸角頂端部位味覺感器對糖及氨基酸的電生理反應29-32
• 2.5 感器內對特定化合物反應的神經元的鑒定32-36
• 2.6 喙管伸長反應36-38
• 2.7 觸角頂端味覺感器對特定化合物的電生理反應和行為反應之間的關系38-39
• 3 討論39-42
• 3.1 觸角味覺感器的電生理反應39-40
• 3.2 糖類對棉鈴蟲行為的影響40-41
• 3.3 電生理反應和行為反應之間的關系41-42
• 第三章 雌性棉鈴蟲成蟲觸角刺形感器對植物次生物質的味覺感受42-56
• 1 材料與方法42-45
• 1.1 供試昆蟲42-43
• 1.2 供試化合物43
• 1.3 電生理實驗43-45
• 1.4 喙管伸長反應45
• 1.5 數據統(tǒng)計分析45
• 2 結果45-54
• 2.1 觸角頂端部位味覺感器對植物次生物質的電生理反應45-48
• 2.2 觸角頂端感器對糖類和煙堿反應的神經元的鑒定48-49
• 2.3 煙堿對棉鈴蟲感受糖類物質的影響49-53
• 2.4 電生理反應和行為反應的關系53-54
• 3 討論54-56
• 第四章 雌性棉鈴蟲成蟲喙上味覺感器對糖類物質的電生理反應及與行為的關系56-69
• 1 材料與方法57-60
• 1.1 供試昆蟲57
• 1.2 供試化合物57
• 1.3 掃描電鏡實驗57-58
• 1.4 電生理實驗58-59
• 1.5 行為實驗59
• 1.6 數據統(tǒng)計分析59-60
• 2 結果60-67
• 2.1 雌性棉鈴蟲成蟲喙管栓錐形感器的形態(tài)及分布60
• 2.2 棉鈴蟲喙管不同部位上味覺感器對糖類的反應60-61
• 2.3 棉鈴蟲喙管上味覺感器的分類61-62
• 2.4 棉鈴蟲喙管味覺感器對糖類物質的電生理反應62-65
• 2.5 感器內對特定化合物反應的神經元的鑒定65-66
• 2.6 取食行為實驗66-67
• 3 討論67-69
• 總結69-70
• 參考文獻70-82
• 致謝82-84
• 攻讀學位期間發(fā)表和待發(fā)表論文目錄84

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1 任自立,張清敏,郭淑華;亞洲玉米螟成蟲觸角的掃描電鏡觀察[J];昆蟲學報;1987年01期

2 李連昌;樊永亮;任自立;;棗粘蟲成蟲觸角的掃描電鏡觀察[J];山西農業(yè)大學學報;1989年02期

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1 賈巖巖;雌性棉鈴蟲觸角刺形感器和喙管栓錐感器的味覺感受特性[D];安徽大學;2016年

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本文編號：1054414