століття

  • предметів
  • реферат
  • вступ
  • результат
  • Вагітна B. mori воліє листя шовковиці як місце яйцекладки
  • Специфічні леткі сполуки шовкового листя індукують і збільшують яйцекладку
  • Текстура листя не є критерієм вибору місця яйцекладки
  • Специфічна летюча шовковиця захищає яйця від паразитоїдів
  • обговорення
  • методи
  • Комахи та хімікати
  • Збір летючих речовин та хімічний аналіз
  • Електрофізіологічні дослідження
  • Біологічні тести на комах
  • Попередній тест на біполярну яйцекладку
  • Скринінг стимуляторів яйцекладки
  • Біопроби на ольфактометрі для паразитичних ос
  • Біоаналіз на паразитування яєць
  • Додаткова інформація
  • Файли PDF
  • Додаткова інформація
  • Коментарі

предметів

реферат

У комах вибір відповідного місця яйцекладки є складним процесом, що включає декілька методів і має вирішальне значення для здатності їх нащадків 1, 2. Оскільки яйця комах є легкою мішенню для хижаків та паразитоїдів яєць, вагітні самки повинні прийняти рішення щодо придатності місця яйцекладки, щоб забезпечити їхнє потомство в безпеці 3, 4. Під час відкладання яєць комахи оцінюють низку факторів, таких як колір 5, живлення 6, температура 7 та мікробний склад 1, 3. Крім того, нещодавні дослідження показали, що комахи, як правило, відбирають місця з яйцекладкою, які відштовхують паразитоїди та інші загрози, які можуть пошкодити яйця або личинок новонароджених 3, 4. Однак не було ясно, чи така функція вибору місця для яйцекладки у дуже одомашнених комах, Bombyx mori, все ще зберігається, і поточне дослідження було розроблене, щоб перевірити, чи збереглося воно після довгої історії одомашнення. Нещодавнє дослідження показало, що одомашнення порушує нюхову систему B. mori, роблячи її менш чутливою до подразників навколишнього середовища 8. Однак вибір місця з яйцекладкою є вродженою поведінкою і зазвичай передається нащадкам батьків протягом поколінь 9, 10 .

Люди одомашнили B. mori протягом майже 5000 років. Цей процес приручення загострив багато фенотипових та нюхових ознак та полегшив людям поводження з комахами у виробництві та розведенні шовку 8. Це також зробило шовковицю повністю залежною від людей для виживання. Хоча одомашнені тварини відрізняються від своїх предків, вони все одно можуть виявляти "інтуїтивну або вроджену" поведінку. Така вроджена поведінка може мати місце, коли тварини зазнають певних ознак (наприклад, нюхових, зорових чи фізичних ознак) або коли вони зазнають фізіологічних змін (наприклад, коли комаха вагітна) 11, 12. Оскільки у дорослих алевролітів вироджені мундштуки, метою дорослих у самців є пошук партнера, а у самок - сприятливе місце для яйцекладки. Хоча B. mori дуже приручена, ми висунули гіпотезу про те, що може зберігатися певна вроджена поведінка, що дозволяє локалізувати відповідні місця яйцекладки.

результат

Вагітність B. mori воліє листя шовковиці як місце яйцекладки

По-перше, ми використовували бінарний тест, щоб визначити перевагу відкладання яєць перед листям шовковиці або традиційним місцем яйцекладки, папером. Чума не мала обмежень і могла вільно пересуватися обраною ареною. У десяти копіях чуми постійно віддавали перевагу і відкладали більшість яєць на листя шовковиці. Чума (n = 1 на експеримент, 10 дослідів, кожен з яких тривав 24 години) відклала 93,77 ± 3,7% (середнє значення ± sem) яєць на листках шовковиці, порівняно з 6,03 ± 0,14% на фільтрувальних паперах (рис. 1а). Шовковиці чітко продемонстрували перевагу листя шовковиці (рис. 1b) як ділянок з яйцекладкою (парний t-тест; t = 11, 82; df = 9; P

Два стимулятори яйцекладки (α-гумулен і валентність) відлякували T. chilonis. Летючі речовини з листя шовку та два стимулятори яйцекладки (α-гумулен та валентність) були представлені паразитоїдом яєць у тесті на 4-плечовий ольфактометр. Паразитоїди з яєць відштовхувались цими стимуляторами яйцекладки. Істотну різницю аналізували парним t-тестом (див. Результати). Знімок зробив ВК

Повнорозмірне зображення

Мільйон років еволюційного тиску є кращим учителем, ніж тисяча років одомашнення. З часом прості вроджені способи поведінки, такі як вибір місця з яйцекладкою, стають складними і, здається, мають мету. Така поведінка є продуктом мільйонів років поліпшення поведінки шляхом природного відбору. У цьому дослідженні ми виявили, що вибір місця відкладання яєць у B. mora не порушується навіть після 5000 років приручення. Специфічні леткі натяки на рослину-господаря, шовковицю, M. alba можуть стимулювати яйцекладку та допомогти пристані знайти сприятливі місця для відкладення яєць.

Вибір відповідного місця яйцекладки - це складна поведінка, при якій самки комах можуть використовувати вхідні дані з численних сенсорних способів, щоб прийняти правильне рішення, щоб максимізувати придатність свого потомства. Хоча для прийняття рішень потрібні складні сенсорні дані, наші результати показують, що комахи використовують спеціальні вроджені шаблони розпізнавання, налаштовані на конкретні нюхові сигнали, вибираючи місце яйцекладки. Вроджені шаблони розпізнавання вбудовуються як прямий передавальний кабель в геном організму під час еволюції і передаються від батьків своєму потомству. Шовковиці воліють яйцекладку на шовковиці, яка приймає її протягом мільйонів років. Оскільки в дикій природі немає B. mori, нам досить важко вивчити еволюційну взаємодію рослин та комах між шовкопрядами, B. mori та шовковицею, M. alba. Наше дослідження дає нам емпіричне уявлення про те, як шовковиця могла еволюціонувати для відбору шовковиці в якості господаря, а виявлені стимулятори яйцекладки можуть допомогти майбутнім дослідженням виділених нервових ланцюгів, що лежать в основі цієї вродженої поведінки. Крім того, стимулятори яйцекладки також можуть бути використані для збільшення несучості яєць у цієї економічно важливої ​​комахи.

методи

Комахи та хімікати

Чума B. PM (гібрид PM × CSR 2) був отриманий з ферми в Бангалорі, Індія. Чума могла спаровуватися, поки вони природним чином не вийшли зі свого місця шлюбу. Їх негайно використали для біологічних випробувань. Оси Trichogramma chilonis були придбані у NBAII, Бангалор, Індія, вирощені на яйцях Corcera. Оси, яких годували 10% -ним розчином меду та водою, розподіленою у ватяні диски, витримували в культуральних камерах при 25 ° C, відносній вологості 75% та фотоперіодах 14 D/10 Nh. Звільненим дорослим сокирам дозволили спаровуватися протягом 24 годин перед використанням для біологічних аналізів. Автентичні сполуки (чистота> 95%), перелічені в Додатковій таблиці S1 (Інтернет), були придбані у Sigma Aldrich, Сент-Луїс. Луї, Міссурі, США.

Збір летючих речовин та хімічний аналіз

Електрофізіологічні дослідження

Дослідження щодо електрофізіологічної активності елюату Porapak Q та окремих сполук листя шовковиці при різних концентраціях проводили, як описано раніше 9, 10 .

Біологічні тести на комах

Тести поведінки були розділені на три частини. Спочатку ми вивчили перевагу яйцекладки B. mori за допомогою бінарного селекційного тесту. По-друге, ми використовували EAD для виявлення електрофізіологічно активних летких сполук та їх стимулюючої яйценосно-активної активності. По-третє, ми вивчали, чи відібрані леткі сполуки відбивають звичайний яєчний паразитоїд, T. chilonis .

Попередній тест на біполярну яйцекладку

Листя шовковиці або фільтрувальний папір використовували як субстрат для яйцекладки для визначення відбору шовку для вибору місця. Арена розміром 30 см х 20 см х 15 см була розділена на дві рівні частини, одна частина містить фільтрувальний папір (контроль), а інша частина містить листя шовковиці або активні леткі ЕАД. Штам вагітної жінки помістили в центр арени і залишили відбиратися на 24 години. Всі аналізи проводили в контрольованій камері, що підтримувалась при 25 ° C, відносній вологості 75% та фотоперіоді 14 D/10 N год. Було використано один експеримент на кожну комаху, з 10 експериментів, кожен з яких тривав 24 години.

Скринінг стимуляторів яйцекладки

Біопроби на ольфактометрі для паразитичних ос

Біоаналіз на паразитування яєць

У біологічному тесті на паразитизм яєць ми використовували подібне розташування, як описано в попередньому тесті біполярного яйцекладки. Яйця шовковиці на фільтрувальному папері (по 450 яєць в кожному) поміщали в контрольні та оброблені частини арени. Фільтрувальний папір з яйцями на обробленій частині отримував фітонциди (100 мкл фітонцидів з листя шовковиці або 100 мкл заздалегідь визначених концентрацій синтетичних летких сполук; див. Метод та додаткову таблицю S1 в Інтернеті). Оси (1000 спарованих самок) були випущені на арену і паразитували на яйцях шовковиці протягом 24 годин. Відсоток паразитування зафіксували через 7 днів паразитування.

Додаткова інформація

Файли PDF

Додаткова інформація

Деталі електрофізіологічно активних летких фракцій з листя шовковиці

Коментарі

Надсилаючи коментар, ви погоджуєтесь дотримуватись наших Умов надання послуг та Правил спільноти. Якщо ви вважаєте щось образливим або не відповідаєте нашим умовам чи інструкціям, позначте це як невідповідне.