桑天牛、云斑白条天牛、星天牛雄性附腺内容物研究

摘要

桑天牛、云斑白条天牛、星天牛均属鞘翅目天牛科沟胫天牛亚科，为我国常见的林业害虫。天牛整个幼虫期都在树干内蛀食，羽化出孔后成虫在补充营养阶段啃食枝皮。雄性附腺是雄性生殖系统的重要器官，其内容物具有激活、营养及促进精子贮存的作用，还能促进卵巢发育，刺激雌虫产卵和调节性行为等交配效应。研究雄性附腺内容物成分，并在此基础上进一步研究内容物生理功能，可探索通过控制生殖防治天牛的新途径。 本研究以桑天牛、云斑天牛、星天牛雄性附腺为对象，包括三方面研究内容：(1)桑天牛、云斑白条天牛、星天牛三种天牛雄性内生殖系统结构比较；(2)雄性附腺内容物主要组成成分分析；(3)雄性附腺内容物各成分的生理功能。主要结果如下： 1、桑天牛、云斑白条天牛、星天牛雄性内生殖系统结构大体相同，均由精巢(睾丸)、输精管、贮精囊、射精管、附腺等器官组成，左右对称。但在精巢数目和雄性附腺着生部位存在种间差异。云斑白条天牛和桑天牛每侧有2个大小相等的“叶”状精巢，星天牛每侧含有12个“小叶”状精巢。云斑白条天牛、星天牛雄性附腺与贮精囊共同汇入射精管，而桑天牛雄性附腺开口于贮精囊中部。 2、三种天牛雄性附腺内容物中均含有可溶性蛋白、总糖等组分，且大、小附腺管内各组分含量不同。比较三种天牛雄性附腺内容物中蛋白和总糖含量，桑天牛附腺内两种物质含量最高，星天牛次之，云斑白条天牛最低。桑天牛雄性附腺内容物各主要组分含量依次为：可溶性蛋白>总糖>海藻糖>游离氨基酸。交配后，桑天牛雄性附腺内四类组分含量均下降，之后可恢复到交配前水平，但不同组分含量恢复时间有差异，蛋白组分在交配48h后即可恢复到交配前水平。 3、三种天牛雄性附腺蛋白经PAGE电泳及糖蛋白染色后，蛋白谱带具有种间差异。桑天牛大附腺管内蛋白共分离出4组蛋白质区带，包括一组大分子量糖蛋白，小附腺管内蛋白仅分离出1组大分子量糖蛋白质区带；经SDS-PAGE电泳检测后附腺蛋白同样分为4组区带。电泳检测同样证明交配后48h，桑天牛雄性附腺内蛋白组分即可恢复。 4、用不同提取方法从桑天牛雄性附腺内容物中分离得到蛋白、糖、氨基酸粗提物。将三种粗提物及总内容物分别注入雌虫腹部，测定各组分的生理功能。结果表明：总内容物缩短雌虫寿命，糖粗体物刺激雌虫取食并延长雌虫寿命。 5、桑天牛精子在精巢中聚集成精子束，但在贮精囊内游离为单个精子。精子形态细长，长79.2～94.1um，宽<3.3um，头长11.6～17.2um。选用Grace’s昆虫培养液和M199培养液体外培养精子，均能使精子存活到6h。将雄性附腺总内容物与精子共培养后发现，向前运动精子增加，精子可在培养液中存活到8h，推测雄性附腺内容物中含有能量物质及精子保护剂。 6、雄性附腺内容物经凝胶过滤得到4个蛋白质峰，蛋白质峰1与精子共培养后，平均有37.1％精子原地尾部颤动，精子荧光观察为F型；经离子交换柱纯化后得到的两个蛋白质峰。其中蛋白质峰2处理体外培养的精子后，平均有42.1％精子原地尾部颤动，精子仍为F型。

目录

文摘

英文文摘

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致谢

第一章文献综述

1昆虫雄性附腺的构造

2昆虫雄性附腺内容物的组成成分

3昆虫雄性附腺内容物的生理活性

4昆虫雄性附腺内容物的研究方法

5天牛雄性附腺研究

6本课题研究思路及技术路线

7本课题研究意义和目的

参考文献:

第二章雄成虫内生殖系统的研究

1材料和方法

1.1供试昆虫

1.2仪器设备及试剂

1.3试验方法

2结果

2.1桑天牛雄性内生殖系统

2.2云斑白条天牛雄性内生殖系统

2.3星天牛雄性内生殖系统

3讨论

参考文献:

第三章雄性附腺内容物组分分析

1材料和方法

1.1供试昆虫

1.2仪器设备及试剂

1.3试验方法

2结果

2.1标准曲线

2.2桑天牛雄性附腺内容物中主要成分与含量

2.3云斑白条天牛和星天牛雄性附腺内容物主要成分与含量

2.4桑天牛雄性附腺内容物中主要成分含量变化

2.5桑天牛雄性附腺内容物主要成分在交配过程中的变化情况

3讨论

参考文献:

第四章雄性附腺蛋白电泳分析

1材料和方法

1.1供试昆虫

1.2仪器设备及试剂

1.3附腺蛋白电泳

2结果

2.1附腺蛋白电泳缓冲液筛选

2.2雄性附腺蛋白PAGE电泳

2.3雄性附腺的糖蛋白

2.4桑天牛附腺蛋白SDS-PAGE电泳

2.5交配过程中桑天牛附腺蛋白SDS-PAGE电泳

3讨论

3.1天牛雄性附腺蛋白的生化特征

3.2天牛雄性附腺蛋白的功能

3.3天牛雄性附腺蛋白的来源

参考文献:

第五章桑天牛雄性附腺内容物不同组分对雌虫的生理功能

1.材料和方法

1.1材料

1.2仪器设备及试剂

1.3试验方法

2.结果

2.1雄性附腺内容物中各成分粗提

2.2对雌虫寿命的影响

2.3对雌虫产卵量的影响

2.4对取食量的影响

3讨论

参考文献:

第六章桑天牛雄性附腺内容物对精子的生理功能

1材料和方法

1.1供试昆虫

1.2仪器设备及试剂

1.3精子体外染色

1.4精子体外培养

1.5雄性附腺内容物对精子的生理功能

2.结果

2.1精子体外染色

2.2精子体外培养

2.3雄性附腺总内容物对精子的生理功能

3.讨论

参考文献:

第七章桑天牛雄性附腺内容物蛋白组分的纯化

1材料和方法

1.1仪器设备及试剂

1.2凝胶过滤层析

1.3离子交换层析

1.4纯化蛋白对精子的生理活性测定

2结果

2.1离子交换柱层析缓冲液筛选结果

2.2雄性附腺蛋白凝胶分离纯化结果

2.3雄性附腺蛋白离子交换纯化结果

2.4纯化蛋白对桑天牛精子的生理功能研究

3讨论

参考文献:

第八章全文总结

图版