台湾乳白蚁取食选择行为及其诱导代谢响应

发布时间：2020-07-11 16:54

【摘要】：台湾乳白蚁(Coptotermes formosanus Shiraki)是最重要的林木有害白蚁之一,营隐蔽性生活且有主巢、副巢之分,防治难度较大,利用饵剂的诱杀技术是目前白蚁防治的主要方法。诱食信息素的发现,对于白蚁监控诱杀系统的防治效果具有潜在的应用价值。本文旨在结合白蚁诱食信息化合物对苯二酚,筛选对苯二酚增效剂,并与其他不同物质的诱食效果进行比较,进一步基于试验结果给白蚁喂食不同配方处理的纤维素饵片,利用代谢组学气相色谱-质谱联用技术分析其具有显著差异的代谢产物,检测白蚁诱食的代谢响应情况,为开发台湾乳白蚁毒饵诱杀技术提供基础资料。主要研究结果如下:1、对苯二酚联合抗氧化剂对台湾乳白蚁诱食的增效作用通过将2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(Butylated Hydroxytoluene,BHT)和茶多酚(Tea Polyphenols)与对苯二酚进行混配,比较其对台湾乳白蚁的趋性反应和诱食效果,研究其对白蚁诱食信息素对苯二酚的增效作用,结果发现1 ng/μL对苯二酚与茶多酚混配均有诱食效果,并随着茶多酚质量比重的增加而提高,其中本研究中质量比为1:5的混合处理,在选择与非选择试验中均显示对台湾乳白蚁具有显著的诱食效果;而BHT与对苯二酚混配对台湾乳白蚁的增效作用较对照组则没有显著差异。2、台湾乳白蚁对不同食物的诱食响应比较3%的木糖溶液、鲜牛奶、0.5%的没食子酸十八酯以及混配诱食溶液(1 ng/μL对苯二酚与茶多酚按质量比为1:5混配)4种处理对台湾乳白蚁的引诱和促食作用,结果得到:3%的木糖溶液和混配诱食溶液对台湾乳白蚁工蚁都具有显著的诱食作用,而0.5%的没食子酸十八酯具有一定程度的驱避性。3、台湾乳白蚁取食诱导代谢组学分析将微晶纤维素分别添加超纯水、1 ng/μL对苯二酚与茶多酚按质量比为1:5混配溶液和1 ng/μL对苯二酚与0.8 ng/μL茶多酚按质量比为5:1混配溶液做成三种不同的纤维素饵片,在适宜环境条件下喂食10天,然后利用气相色谱飞行时间质谱(gas chromatography time-of-flight mass spectrometry,GC-TOF-MS)联用的代谢组学技术方法,检测分析白蚁取食不同纤维素后的代谢产物的变化,按照与数据库数据相似度大于200、VIP(Variable Importance in the Projection)大于1及P值小于0.05的条件筛选,与对照组相比,喂食1 ng/μL对苯二酚与茶多酚按质量比为1:5混配溶液处理的纤维素的白蚁共有53种有显著差异的代谢产物被鉴定,包括:谷氨酸和环亮氨酸这2种氨基酸的下调,草氨酸、3-羟基正缬氨酸等7种氨基酸的上调;葡糖内酯和赤酮酸内酯这2种酯类的下调,磷酸甲酯、可立酯等4种酯类的上调;核糖、槐糖等5种糖类的上调;以及其它6种代谢产物的下调和脂肪酸、激素等27种代谢产物的上调。涉及的代谢通路有:脂肪酸的合成代谢、不饱和脂肪酸的合成代谢、甘氨酸,丝氨酸和苏氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、色氨酸代谢以及ATP结合盒转运载体蛋白。与对照组相比,喂食1 ng/μL对苯二酚与茶多酚按质量比为5:1混配溶液处理的纤维素的白蚁共有54种有显著差异的代谢产物被鉴定,包括脯氨酸、谷氨酸、环亮氨酸等6种氨基酸的下调,3-羟基-L脯氨酸、3-羟基正缬氨酸等3种氨基酸的上调;磷酸甲酯、可立酯等4种酯类的上调;麦芽糖、甘露糖和赤藓糖3种糖类的下调,核糖、槐糖等6种糖类的上调;以及其它9种代谢产物的下调和脂肪酸、醇类、激素等23种代谢产物的上调;涉及的代谢通路包括:糖酵解/糖异生途径、果糖和甘露糖代谢、淀粉和蔗糖代谢、半乳糖代谢、脂肪酸的合成代谢、不饱和脂肪酸的合成代谢、乙醛酸和二羧酸代谢、2-氧代羧酸代谢、氨基酸的合成代谢、甘氨酸,丝氨酸和苏氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、ATP结合盒转运载体蛋白以及碳代谢。
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S763
【图文】：

白蚁,诱食,处理组,鲜牛奶

图 3-1 白蚁对不同处理组滤纸片的选择率Fig 3-1 Selection rate of filter paper in different treatment groups of termites非选择性试验果显示：5 天内白蚁平均取食率由高到低依次为：木糖（M）>混配诱食>对照组（C）>鲜牛奶（N）>没食子酸十八酯（Z）（表 3-1）。白蚁对木糖配诱食液处理组之间的取食率相差甚微且没有显著性差异（p>0.05）；白蚁取食率明显低于木糖处理组（p=0.035）和混配诱食液处理组（p=0.032）（图蚁对鲜牛奶处理组以及没食子酸十八酯处理组的取食率均低于对照组，但是牛奶处理组相比，二者之间的差异并不显著(p=0.354)，当对照组和没食子酸组相比，二者之间具有明显差异（p=0.006）；另外，鲜牛奶处理组与没食子理组之间差异显著（p=0.040）（图 3-3）。具有较高取食率的木糖和混配诱食鲜牛奶和没食子酸十八酯处理组之间都存在显著差异（p＜0.05）（图 3-4）。

取食,木糖,混合液,处理组

图 3-2 3%木糖、混合液处理组与对照组取食率的比较ig 3-2 Comparison of feeding rate of xylose solution treatment group, mixed liquor treatment groand control group

取食,鲜牛奶,对照组,没食子酸

图 3-2 3%木糖、混合液处理组与对照组取食率的比较ig 3-2 Comparison of feeding rate of xylose solution treatment group, mixed liquor treatment groand control group

【参考文献】