昆虫触角电位技术的研究进展

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1、中图分类号：Ｑ９６５文献标识码：ＡＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＥｌｅｃｔｒｏａｎｔｅｎｎｏｇｒａｍ（ＥＡＧ）ＴｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆＩｎｓｅｃｔＴＩＡＮＨｏｕ－ｊｕｎ，ＣＨＥＮＹｉ－ｘｉｎ，ＨＵＡＮＧＹｕ－ｑｉｎｇ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｌａｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ＦｕｊｉａｎＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｆｕｚｈｏｕ，Ｆｕｊｉａｎ３５００１３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｌｅｃｔｒｏａｎｔｅｎｎｏｇｒａｍ（ＥＡＧ）ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｓａｎｅｌｅｃｔｒｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｗｈｉｃｈｄｉｒｅｃｔｌｙｔｏｄｅｔｅｃｔｉｎｓｅｃｔｒｅｓ

2、ｐｏｎｓｅｓｔｏｃｈｅｍｉｃａｌｓｉｇｎａｌ，ａｎｄｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅａｎｔｅｎｎａｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆＯｒｔｈｏｐｔｅｒａ，Ｈｙｍｅｎｏｐｔｅｒａ，Ｄｉｐｔｅｒａ，Ｃｏｌｅｏｐｔｅｒａ，ｅｔｃｔｏｓｅｍｉｃｈｅｍｉｃａｌｓ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｂｒｉｅｆｌｙｔｈｅｔｈｅｏｒｙ，ｂａｓｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＥＡＧ，ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｔｔｅｎｔｉｏｎｓａｎｄｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅＥＡＧｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ａｌｌｏｆｗｈｉｃｈａｉｍｉｎｇｔｏｐｒｏｖｉｄｅａｃｌｅａｒｔｈｉｎｋｉｎｇｆｏ

3、ｒｓｔｕｄｙｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒａｎｄｔｏｍａｋｅｓｏｍｅｈｅｌｐｆｏｒｓｏｌｖｉｎｇｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｅｌｅｃｔｒｏａｎｔｅｎｎｏｇｒａｍ（ＥＡＧ）；ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒ；ｓｅｍｉｃｈｅｍｉｃａｌｓ；ｇａｓｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ－ｅｌｅｃｔｒｏａｎｔｅｎｎｏｇｒａｐｈｉｃｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＧＣ－ＥＡＤ）；ｓｉｎｇｌｅｓｅｎｓｉｌｌｕｍｒｅｃｏｒｄｉｎｇ（ＳＳＲ）触角电位技术技术上尝试进行改进［１，６］。触角电位与气相色谱（ｅｌｅｃｔｒｏａｎｔｅｎｎｏｇｒａｐｈｙ，ＥＡＧ

4、）在昆虫学试验中被广泛使用，是直接检测昆虫对挥发性物质化学信号反应的电生理方法。昆虫的触角所扮演的嗅觉功能在其定位寄主、取食、配偶找寻及适宜的产卵场所的选择方面具有重要意义［１－４］。１９５７年，Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ［５］首次应用该技术测定触角对性信息素的反应，获得了缓慢的渐次变化的累加感结合，即气相色谱－触角电位联用仪（ＧＣ－ＥＡＤ），成筛选和鉴定生物活性物质的有效方法。气相色单细胞记录仪（ＧＣ－ＳＳＲ）可以区分不同感受细的反应，ＳＳＲ用于记录特定神经细胞的动作电反应振幅是一样的，随着化合物活性逐渐增高，发的动作电位反应的频率也就越高，因此研究触受电位即触角电位（ＥＡＧ）。ＥＡＧ

5、响应信号的振电位时，ＧＣ－ＳＳＲ可以作为ＧＣ－ＥＡＤ的有效补幅随刺激素浓度增大而增长，直到达到饱和状态。振幅的变化更依赖于刺激素的种类、昆虫的种类、昆虫的性别以及一些没有被很好定义的因素。ＥＡＧ方法可以被用在很多用途上，例如筛选生物学上有活性的化合物，净化萃取物，鉴定有活性的馏分，选择有活性的人造化合物。触角电位技术是从一系列化学物质中筛选出对昆虫有生理反应的部分化合物，这大大减少了工作量，在探讨昆虫性信息素、对植物挥发物的反应以及感知植物气味的机理方面发挥着重要的作用。国内学者也提出了此技术中需要注意的一些问题，并在蝇类昆虫触角电位触角电位技术昆虫触角电位技术原理１１．１昆虫的

6、嗅觉感受器主要分布在触角上，每个觉感受器细胞都可以被认为是１个电压源和电阻集合体。整个触角包含了无数的嗅觉感受器细组成了１个电压与电阻复合体的串联阵列。触角电压是相当小的，电阻则是比较高的，有几兆姆。当实验时触角变干，这个电阻一般还会增触角的顶部相对于基部会变成负的。电压变动的度范围为微伏（１０－６Ｖ）到毫伏（１０－３Ｖ）。昆虫收稿日期：２０１１－０５－１７初稿；２０１１－０８－１１修改稿作者简介：田厚军（１９８３－），男，硕士，研究实习员，主要从事昆虫化学生态学研究（Ｅ－ｍａｉｌ：ｔｉａｎｈｏｕｊｕｎｂｅｓｔ＠１６３．ｃｏｍ）基金项目：福建省农业科学院青年科技人才创新基金项目（

7、２０１０ＱＢ－１６）；福建省自然科学基金项目（２０１０Ｊ０６００８）；福建省科技计目———省属公益类科研院所基本科研专项（２００９Ｒ１００２８－５）；福建省发改委农业“五新”推广项目［２００９（９５８）］角电位信号是一种可以被适当仪器测量的电压偏差，它发生于受到适宜刺激昆虫触角的基部到顶部之间。不同种类以及性别的昆虫，电位的反应取决于以下一些因素，如刺激物的属性，刺激物的强度，触角所处的环境，制备物的存活时间，上一次刺激的数量和强度以及放大器输入信号的质量。此外，温度、湿度也会对