昆蟲嗅覺是一種高度特異和敏感的化學檢測系統,可識別環(huán)境中特異的氣味分子,在尋找食物、配偶和產卵地等過程中起著重要作用。觸角是昆蟲最重要的外周嗅覺器官,分布有大量的感受器。觸角感受器內有大量的嗅覺蛋白和氣味降解酶,是昆蟲識別氣味分子的重要基礎。昆蟲的嗅覺反應可大致歸納為:外界環(huán)境中親脂性的氣味分子可以通過嗅覺感器的微孔進入親水性的感器淋巴液,經感器淋巴液中的氣味結合蛋白（odorant-binding proteins,OBPs）結合并運轉到位于神經元膜上的嗅覺受體（olfactory receptors,ORs）,嗅覺反應被激活,隨后這些氣味分子被感器淋巴腔或支持細胞中的氣味降解酶（odorant-degrading enzyme,ODE）降解,以保持嗅覺的靈敏性。約5000年前,家蠶（Bombyx mori）由野桑蠶（B.mandarina）馴化而來,歷經長期的人工馴化,家蠶與野桑蠶在行為和生理上都表現出了一定的差異,比如體色和蠶蛾個體的大小等。事實上,除了顯而易見的性狀外,馴化過程也影響了蠶蛾的嗅覺神經生理響應,已有研究發(fā)現家蠶對環(huán)境氣味分子的嗅覺反應已大大降低。近年來,家蠶的全基... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

家蠶成蟲以及其觸角(Bisch-Knaden,etal.2014)

慶大學碩士學位論文 1 緒目前對昆蟲氣味識別途徑的觀點是（圖 1.2）：昆蟲的觸角上的嗅覺感器的感覺器官，感器的表皮上存在許多微孔，環(huán)境中一些親脂性的分子能通微孔到達感器淋巴液，與其中的 OBPs 結合，形成氣味分子-OBP 復合體，步運轉到神經元膜上的 ORs 上；ORs 被識別和激活后，引發(fā)出級聯反應，味分子被氣味降解酶降解(Vogt 2005; Zhou 2010)。并且 Rutzler 等認為氣味只是一類，而是有兩類，一類是傳統的氣味受體，即位于神經元膜上的 O以直接識別 OBP；另外一類受體，則是位于感覺神經元上的感覺神經元膜SNMPs）和 Or83b 蛋白，其中 SNMPs 可以與 ORs 或 Or83b 之間相互作用起到氣味受體的作用。傳統的氣味受體與高度保守的Or83b家族相互作用，族蛋白促進傳統 ORs 轉運到神經元樹突膜上，可能有助于信號的轉導(Rd Zwiebel 2005)。

圖 1.3 ORs 對于同氣味分子刺激的反應(Tanaka et al. 2009)Fig 1.3 Recordings of odorant-induced currents in Xenopus oocytes1.2.4 家蠶與野桑蠶嗅覺感受差異的研究經過 5000 年的人工馴化，家蠶與其野生祖先 B. mandarina 在表型上發(fā)生了較大的分化，成蟲觸角的嗅覺感受器數目也不例外 (Bisch-Knaden et al. 2014) （圖1.4）。該研究證實，長期的人工選擇已導致家蠶雌性個體觸角嗅覺感受器的數目大為減少，而且不同個體間有較大的分化（圖 1.4），暗示著野桑蠶在自然環(huán)境中可能面臨著較大的自然選擇壓力，保有著數目眾多的感受器以增強嗅覺感知的能力。Bisch-Knaden 等利用 14 種已知的桑葉揮發(fā)性物質做為氣味分子，分別對家蠶和野桑蠶雌雄個體的感知能力進行了電生理檢測。結果表明，家蠶與野桑蠶雄性個體間對 4 種氣味分子（linalool、hexanol、hexanal 和 octanal）的感知能力存在顯著差異，而在雌性個體間對 9 種氣味分子的嗅覺反應具有顯著差異。均表現出野蠶的嗅覺反應更為強烈和靈敏。這一結果從形態(tài)和生理學水平揭示了馴化對家蠶嗅覺反應的影響，但分子機制仍不清楚。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3497708