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。由于其幼蟲生活習(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的成蟲期防治策略已經(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還未見報(bào)道。為此，本研究在對云斑天牛交配行為觀察的基礎(chǔ)上，分析了嗅覺及視覺在其

2、交配過程中的功能，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60對云斑天牛交配行為的觀察發(fā)現(xiàn)，雄蟲有80％是在沒有觸角接觸的情況下與雌蟲完成相遇進(jìn)而抱對的，即雄蟲主要不通過觸角接觸這種方式尋找雌蟲；云斑天牛一次完整的交配行為分為三個階段：相遇抱對、嘗試交配和輸精、配后保護(hù)。從抱對到雄蟲輸精之前的階段，統(tǒng)稱為嘗試交配

3、階段，該階段平均需時32.7min,在這期間雄蟲有不斷舔觸雌蟲鞘翅的行為；從雄蟲開始輸精到輸精完成平均時間61.2s；88.3％的云斑天牛輸精完成后仍然保持著抱對狀態(tài)即為配后保護(hù)階段，平均用時25.5min。
　　 在室內(nèi)對云斑天牛整個成蟲期交配和產(chǎn)卵行為進(jìn)行了觀察。結(jié)果表明平均每對云斑天牛交配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。雌蟲從羽化出孔12日后產(chǎn)卵，產(chǎn)卵過程大致持續(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別在室內(nèi)利用“Y”型嗅覺儀測試了云斑天牛雌、雄成蟲之間的嗅覺反應(yīng)。結(jié)果表明，以空氣為對照時，雌蟲對雄蟲有明顯的吸引作用(P＜0，05)，而雄蟲對雌蟲則無明顯的吸引作用(P＞0.05)；當(dāng)以補(bǔ)充營養(yǎng)植物野薔薇為

5、對照時，雄蟲對雌蟲+野薔薇、雌蟲對雄蟲+野薔薇均無明顯的行為趨向(P＞0.05)。說明雌蟲可能存在非接觸性信息素，而雄蟲則可能不存在非接觸性信息素。
　　 凍死雌蟲與活雌蟲同樣能夠引起測試雄蟲曲腹的交配反應(yīng)，但經(jīng)正己烷浸泡后的雌蟲則不會引起雄蟲曲腹行為；而將雌蟲正己烷浸泡液回滴到正己烷浸泡后的雌蟲或雄蟲、以及玻璃管上時，均能夠引起雄蟲的曲腹行為。說明云斑天牛雌蟲存在接觸性信息素，雄蟲通過接觸性信息素對雌蟲進(jìn)行識別。
　　

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