天牛成虫信息素及嗅觉感受机制研究进展

评述了天牛成虫信息素及嗅觉感受机制的研究进展。天牛雌、雄成虫均可释放性信息素,迄今已对31种天牛的性信息素进行了研究,其中完成组分鉴定的有13种。天牛性信息素包括长距离、短距离和接触性信息素3种类型。天牛性信息素存在变异现象,同种天牛分布在不同地区,其性信息素组分之间存在差异。触角是天牛感受性信息素的主要器官,也是判别成虫通讯方式的形态指标,性信息素发达的种类其触角常具显著的性二型现象。天牛利用寄主信息素(如萜烯类、醇类和酯类)寻找寄主。性信息素和寄主信息素在林间复合使用可提高诱捕率。天牛信息素还包括异种信息素、忌避信息素和产卵干扰素,能够提高天牛寄主定位效率。天牛触角嗅觉感受的神经细胞(RNs)有3类,气味信息经神经细胞群传输至中枢神经系统,神经信号按标记路线或交叉纤维样式输导。天牛气味结合蛋白(OBP)方面的研究尚未见报道。

寄生蜂基于嗅觉信号识别的宿主定位及其机制的研究进展

寄生蜂对宿主的成功定位是其繁衍后代的关键步骤之一,主要受挥发性化合物的调节。首先,雌性寄生蜂可根据寄主植物挥发物尤其是植食性昆虫诱导的植物挥发物(herbivore-induced plant volatiles,HIPVs)对宿主的栖息环境进行远距离定位,它们可根据HIPVs提供的信号缩小宿主范围,而HIPVs的混合物极为复杂,其成分和含量受多种因素的调节。尽管如此,萜类是HIPVs中常见的化合物,且被多数行为研究证实在寄生蜂宿主定位中发挥作用。随后,当寄生蜂发现并降落到与宿主相关的植物后,它们可利用宿主衍生的信号近距离定位宿主。宿主的虫体、茧和粪便等释放的挥发性化合物对寄生蜂具有吸引作用,有些宿主粪便的气味可以作为寄生蜂执行宿主定位行为的主信号,而且宿主粪便挥发物的成分因昆虫取食的植物种类的不同而发生变化。此外,来自寄生蜂自身的信息化学物质也有助于同种寄生蜂的其他个体对宿主的定位。寄生蜂对气味分子的感知依赖其主要位于触角上的嗅觉感器,而关于其嗅觉识别的分子机制的研究仍较为薄弱。由于气味结合蛋白(odorant-binding proteins,OBPs)是嗅觉系统中介导气味识别的关键蛋白,所以大多数研究仅限集中于触角OBPs的分析。据现有研究报道,在不同种寄生蜂之间,编码OBPs的基因数量具有较大的差异,且多数研究通过基因沉默、荧光竞争结合检测、分子对接等技术手段证实了OBPs在寄生蜂的宿主定位中发挥着重要作用。寄生蜂宿主定位行为及其嗅觉机制的研究具有重要的生态学意义,同时在农业害虫的综合治理中具有很好的应用前景,在田间施用挥发性化合物或种植能够释放有用挥发物的伴生植物和转基因植物可以增强寄生蜂对宿主的定位,从而达到更好的害虫生物防控效果。

探究儿童气味偏好的形成机制

气味心理偏好是有机体在对气味的积极情绪体验后产生的独特心理偏好,在儿童时期已经存在。本文梳理了与儿童气味偏好相关的主要文献,发现气味偏好的生态效价理论成为近些年研究的热点,其他研究则比较分散。本文从先天因素和后天因素、内部因素和外部因素等不同维度对儿童气味偏好形成机制展开论述,以期为未来更深入地研究儿童气味偏好提供参考。

昆虫嗅觉策略的进化

洛克菲勒大学和东京大学的研究人员发现，昆虫利用快速反应离子通道感知气味，这是一种完全不同于其他生物的嗅觉机制，也是生物进化领域的一大突破。达尔文生物进化树描绘了生物的进化路线，并可推测当代生物多样性的演化历程，而这项关于离子通道进化的结果有可能导致现有进化树的重构。

柑橘大实蝇Bmin Minus OBP1和Bmin Plus OBP1的克隆、原核表达及其配体结合特性

【目的】分析柑橘大实蝇Minus-C OBP(BminMinusOBP1)和Plus-C OBP(BminPlusOBP1)的分子特征及其异源表达蛋白的配体结合特性,为揭示非Classic OBP在柑橘大实蝇嗅觉识别中的作用提供参考。【方法】基于实验室前期构建的柑橘大实蝇转录组数据,分析、鉴定和克隆BminMinusOBP1和BminPlusOBP1;利用生物信息学软件和RT-qPCR技术分别对BminMinusOBP1和BminPlusOBP1的序列特征和组织表达模式进行分析;构建重组表达载体pET32a/BminMinusOBP1和pET32a/BminPlusOBP1,将重组表达载体转入原核细胞BL21(DE3)中进行异源表达;以1-NPN为荧光探针通过竞争结合实验检测细菌表达的BminMinusOBP1和BminPlusOBP1蛋白对12种寄主植物挥发物组分的结合能力。【结果】序列分析表明,BminMinusOBP1开放阅读框全长426 bp,编码141个氨基酸残基,在其氨基端有一段16个氨基酸残基组成的信号肽。其成熟蛋白预测分子量为14.39 kDa,等电点为4.86。序列中存在Minus-C OBP典型特征,即4个保守半胱氨酸残基。BminPlusOBP1开放阅读框为765 bp,编码254个氨基酸残基,其氨基端的18个氨基酸残基为信号肽序列。其成熟蛋白预测分子量为27.29 kDa,等电点为5.75。序列中包含Plus-C OBP特有的保守半胱氨酸残基和脯氨酸残基。组织表达模式结果显示,BminMinusOBP1和BminPlusOBP1在主要嗅觉器官触角中的表达量并不高,而在去除触角的头部组织中表达量较高。荧光竞争结合实验显示,BminMinusOBP1和BminPlusOBP1均表现出较宽的配体结合谱。BminMinusOBP1可以结合供试12种气味中的8种,分别为丁香酚甲醚、芳樟醇、乙偶姻、α-蒎烯、水杨酸甲酯、苯甲醛、1-辛醇和柠檬醛,Ki值介于9.02—22.13μmol·L^(-1);BminPlusOBP1可结合供试的全部12种气味配体,Ki值介于7.40—16.74μmol·L^(-1)。【结论】BminMinusOBP1对芳樟醇、乙偶姻、柠檬醛等7种寄主植物挥发物组分表现出中、高强度的亲和力;BminPlusOBP1对丁香酚甲醚、覆盆子酮、苯乙酸甲酯等12种寄主植物挥发物组分表现出中、高强度的亲和力。这些信息可为全面了解柑橘大实蝇气味结合蛋白家族各成员的功能特征提供重要参考。

Ca^(2+)对罗非鱼嗅电图的影响

将 4种不同浓度的Ca2 +溶液灌注罗非鱼嗅上皮 ,观测其对罗非鱼嗅电图 (electroolfactogram ,简称EOG)电位幅值的影响 ,结果表明 :Ca2 +对罗非鱼EOG具双重效应。在一定浓度范围 ( 1～ 4mmol/dm3 )内 ,随着Ca2 +浓度的增大 ,Ca2 +对EOG的效应由抑制逐渐转向促进 ,表现为反应的增大与Ca2 +浓度的提高呈正相关。但当Ca2 +浓度进一步提高到 8mmol/dm3 时 ,EOG反应减小 ,呈现抑制效应。本文探讨了Ca2 +影响EOG的可能机制。

鼻子和脑子是怎样合作的?——评价2004年诺贝尔生理学或医学奖

巴克和阿克塞尔因从分子水平和基因水平阐明了嗅觉机制百荣获 2 0 0 4年度诺贝尔医学奖 .他们于 1 991年 4月2 5日发表于《细胞》杂志上的论文被公认为该领域的经典 ,它导致了众多科学家参与该领域 ,使这领域迅速扩大 .

蓟马信息素及在防治中的应用

蓟马是缨翅目昆虫的统称,虫体微小,多数为植食性,以锉吸式口器刺吸植物为害。蓟马繁殖力强,世代重叠严重,暴发频次高,是重要的农林害虫类群之一。蓟马为害行为和其信息素以及相关的嗅觉行为密切相关。本文分别从蓟马信息素的种类、触角的感受机制及信息素在防治中的应用等几个方面进行了综述,并对蓟马综合防治的应用前景进行了展望,以期在蓟马的综合防治中提供理论依据与指导。

人类受“气味”控制吗

2004年诺贝尔医学、生理学奖授予了进行“嗅觉受体基因与嗅觉机制”研究的美国阿克富博士与伯克博士，他们对于现在尚存在许多谜的气味进行了卓有成效的研究。

鼻子和大脑合作的探索

巴克和阿克塞尔因从分子水平和基因水平阐明了嗅觉机制百荣获2004年度诺贝尔医学奖。他们于1991年4月25日发表于《细胞》杂志上的论文被公认为该领域的经典,它导致了众多科学家参与该领域,使这领域迅速扩大。

野兔的乳腺信息素

据英国 Nature,2003,424:68报道,法国科学家首次发现了真正意义上的哺乳动物乳腺信息素。所有雌性哺乳动物都已演化出一套复杂的行为来刺激和引导新生幼崽寻找其乳房并吸吮母乳。新生幼崽又是如何做出有效反应的呢?长期以来。

周氏啮小蜂非典型气味受体基因的cDNA序列及进化分析

【目的】对重大林业害虫美国白蛾Hyphantria cunea(Drury)的重要寄生性天敌周氏啮小蜂Chouioia cunea Yang(膜翅目:姬小蜂科)一个Or83b直同源基因的cDNA全长序列CcOr1进行多角度的进化分析,为研究周氏啮小蜂嗅觉分子机制奠定基础。【方法】通过转录组测序的方法鉴定CcOr1基因全长,并对该基因进行序列及进化分析。【结果】该基因长度为1 428 bp,编码475个氨基酸;蛋白二级结构预测具脊椎动物G蛋白典型的七跨膜结构域。【结论】该基因较为保守,主要接受负选择压力。作为寄主广泛的寄生蜂,周氏啮小蜂与寄主单一的类群相比,其同义突变率较低,密码子偏好性较高。