林慧玥，钱凯，白家秀，张道根，鲁瑞，万新龙

    斜纹夜蛾嗅觉反应昼夜节律及其调控机制

    林慧玥，钱凯，白家秀，张道根，鲁瑞，万新龙

    (温州医科大学 健康与环境生态研究所，浙江 温州 325035)

    目的：研究斜纹夜蛾嗅觉反应的昼夜节律和调控机制，为更有效的防治提供新的思路和方法。方法：通过测定多种寄主植物气味化合物和性信息素在昼夜8个不同时间点下的斜纹夜蛾触角电位(EAG)反应，发现斜纹夜蛾的EAG反应昼夜节律并筛选出斜纹夜蛾EAG反应最为强烈的化合物，进一步通过风洞技术测定黑暗期5个不同时间点斜纹夜蛾对这些化合物的行为反应，验证其行为昼夜节律；同时通过RT-qPCR技术检测多个调控昼夜节律的时钟基因和嗅觉受体基因在昼夜各个不同时间点的表达水平差异。结果：斜纹夜蛾雄虫对所有测试植物气味化合物和性信息素的EAG反应都表现出双峰模式，即都在黑暗之后3 h和9 h的反应最为强烈，并筛选出斜纹夜蛾最为敏感的5种化合物：Z9E12-14:OAc、Z9E11-14:OAc、石竹烯、芳樟醇和苯乙醛。斜纹夜蛾在黑暗期5个时间点对这5种化合物行为反应也表现出与EAG反应相类似的夜间节律。从 基因表达水平来看，大部分嗅觉受体基因和时钟基因都在黑暗之后3 h和(或)9 h表达水平达到最高峰值。结论：斜纹夜蛾的嗅觉反应昼夜节律与嗅觉基因和时钟基因表达的昼夜节律大体上是一致的，表明斜纹夜蛾的嗅觉反应节律可能都是由这些时钟基因和嗅觉基因在其体内进行表达调控的。

    斜纹夜蛾；昼夜节律；触角电位；风洞；RT-qPCR

    昆虫经过长期的演化，它们的许多生命活动和行为形成了昼夜节律性。昆虫的许多行为如取食、交配以及寻找栖息地等都是依靠嗅觉来完成的。因此，昆虫的嗅觉反应也一定具有节律性的。目前对昆虫嗅觉反应昼夜节律及其分子机制的研究报道较少。对隐花色素基因的研究表明，其在生物体内具有很高的同源性[1]，通过分子系统进化分析可以探索出各个物种间的亲缘关系，因而该基因成为分子进化的又一个研究热点。由于昆虫生理活动与生物钟现象密切相关，通过研究其节律机制能够更深人了解虫害的发生与发展规律[2-4]。

    近年来昼夜节律的分子机制这个暗箱逐渐被打开。目前转录/翻译反馈环被认为是主要的生物节律产生的分子基础，并通过该环中产生的蛋白反馈抑制它们自身的转录。现研究最多、最深入的是果蝇的昼夜节律分子机制[5]。在果蝇，有五种被认为是昼夜节律反馈调节的必需基因：period(per)、 timeless(tim)、clock(clk)、cycle(cyc)和cryptochromes(cry)[6] ......