云斑天牛交配行為研究及化學(xué)感受蛋白基因的克隆.pdf

1、云斑天牛Batocerahorsfieldi(Hope)，屬于鞘翅目Coleoptera，天?？艭erambycidae，是用材林、防護(hù)林和經(jīng)濟(jì)林的一種重要的毀滅性蛀干害蟲(chóng)。由于其幼蟲(chóng)生活習(xí)性隱蔽，防治十分困難。隨著化學(xué)生態(tài)學(xué)的發(fā)展，基于有取食和交配等裸露活動(dòng)的成蟲(chóng)期防治策略已經(jīng)成為探索云斑天牛防治的新途徑。但目前關(guān)于云斑天牛的交配行為及其交配行為所利用的信號(hào)還未見(jiàn)報(bào)道。為此，本研究在對(duì)云斑天牛交配行為觀察的基礎(chǔ)上，分析了嗅覺(jué)及視覺(jué)在其

2、交配過(guò)程中的功能，并克隆了其化學(xué)感受蛋白基因，以期為闡明云斑天牛的交配行為機(jī)制及開(kāi)發(fā)新的防治方法提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.云斑天牛的交配行為在室內(nèi)對(duì)60對(duì)云斑天牛交配行為的觀察發(fā)現(xiàn)，雄蟲(chóng)有80％是在沒(méi)有觸角接觸的情況下與雌蟲(chóng)完成相遇進(jìn)而抱對(duì)的，即雄蟲(chóng)主要不通過(guò)觸角接觸這種方式尋找雌蟲(chóng)；云斑天牛一次完整的交配行為分為三個(gè)階段：相遇抱對(duì)、嘗試交配和輸精、配后保護(hù)。從抱對(duì)到雄蟲(chóng)輸精之前的階段，統(tǒng)稱為嘗試交配

3、階段，該階段平均需時(shí)32.7min,在這期間雄蟲(chóng)有不斷舔觸雌蟲(chóng)鞘翅的行為；從雄蟲(chóng)開(kāi)始輸精到輸精完成平均時(shí)間61.2s；88.3％的云斑天牛輸精完成后仍然保持著抱對(duì)狀態(tài)即為配后保護(hù)階段，平均用時(shí)25.5min。
　　 在室內(nèi)對(duì)云斑天牛整個(gè)成蟲(chóng)期交配和產(chǎn)卵行為進(jìn)行了觀察。結(jié)果表明平均每對(duì)云斑天牛交配26.2次；交配次數(shù)第一次高峰出現(xiàn)在羽化出孔后的7d-8d，總的趨勢(shì)是隨著日齡增加交配次數(shù)減少；在一天中，交配主要發(fā)生在12:00-22

4、:00，特別是16:00-18:00。雌蟲(chóng)從羽化出孔12日后產(chǎn)卵，產(chǎn)卵過(guò)程大致持續(xù)30min，平均每雌產(chǎn)卵39.8粒，產(chǎn)卵數(shù)隨著日齡增加而增加，在36日齡產(chǎn)卵量達(dá)到峰值，之后減少進(jìn)入生殖末期。
　　 2.云斑天牛配偶定位和識(shí)別在室內(nèi)利用“Y”型嗅覺(jué)儀測(cè)試了云斑天牛雌、雄成蟲(chóng)之間的嗅覺(jué)反應(yīng)。結(jié)果表明，以空氣為對(duì)照時(shí)，雌蟲(chóng)對(duì)雄蟲(chóng)有明顯的吸引作用(P＜0，05)，而雄蟲(chóng)對(duì)雌蟲(chóng)則無(wú)明顯的吸引作用(P＞0.05)；當(dāng)以補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)植物野薔薇為

5、對(duì)照時(shí)，雄蟲(chóng)對(duì)雌蟲(chóng)+野薔薇、雌蟲(chóng)對(duì)雄蟲(chóng)+野薔薇均無(wú)明顯的行為趨向(P＞0.05)。說(shuō)明雌蟲(chóng)可能存在非接觸性信息素，而雄蟲(chóng)則可能不存在非接觸性信息素。
　　 凍死雌蟲(chóng)與活雌蟲(chóng)同樣能夠引起測(cè)試雄蟲(chóng)曲腹的交配反應(yīng)，但經(jīng)正己烷浸泡后的雌蟲(chóng)則不會(huì)引起雄蟲(chóng)曲腹行為；而將雌蟲(chóng)正己烷浸泡液回滴到正己烷浸泡后的雌蟲(chóng)或雄蟲(chóng)、以及玻璃管上時(shí)，均能夠引起雄蟲(chóng)的曲腹行為。說(shuō)明云斑天牛雌蟲(chóng)存在接觸性信息素，雄蟲(chóng)通過(guò)接觸性信息素對(duì)雌蟲(chóng)進(jìn)行識(shí)別。
　　

6、 利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)對(duì)云斑天牛雌、雄成蟲(chóng)正己烷提取物進(jìn)行了分離鑒定。在本試驗(yàn)條件下，云斑天牛雌、雄成蟲(chóng)正己烷提取物共分離鑒定出32種化合物，雌蟲(chóng)28種、雄蟲(chóng)24種；其中有8種化合物是雌蟲(chóng)所特有的，而對(duì)于哪種或哪些化合物對(duì)雄蟲(chóng)具有行為活性還需要進(jìn)一步研究。
　　 3.云斑天?；瘜W(xué)感受蛋白基因的克隆和序列分析云斑天牛雄蟲(chóng)下顎須的舔翅行為在配偶識(shí)別方面有重要作用。為了明確其化學(xué)感受機(jī)制，利用RT-PCR技術(shù)克隆獲