摘要
人工饲养昆虫在某些领域的教育、科学研究和害虫防治实践中是一个必要的环节，相关科普教育和科学研究往往需要少量、长期饲养模式昆虫，害虫生物防治则需要大规模长期饲养生防天敌昆虫。迄今。只有极少数昆虫可人工饲养，那些可人工饲养的昆虫也面临着品质退化的难题。所以，如何保证人工饲养的昆虫尽可能接近于野外的昆虫，是人们长期探索可望达到的目标。导致饲养昆虫品质退化的原因主要是遗传多样性降低，此外，在大规模人工繁殖昆虫的遗传防治项目中，比较重视性昆虫信息素释放的检测，因为饲养的昆虫只有找到野外的配偶、交配后才能发挥防效，已发现昆虫释放的信息素可能发生变化。但在大规模人工繁殖捕食性和寄生性天敌的生物防治项目中，往往不重视信息素释放的检测，昆虫的信息素是否会发生变化，尚不得而知。 蠋蝽 (Arma custos) 是一重要的捕食性天敌昆虫，已被人工大规模繁殖、释放防治烟草上的蛾类害虫。蠋蝽如同其他蝽类一样具有发达的外分泌腺体，释放的信息在其行为和生活史中发挥着重要的作用。为了给蠋蝽大规模饲养技术研发提供参考依据，本学位论文聚焦蠋蝽信息素生产与释放是否受长期室内饲养影响的科学问题。首先，开展室内实验，鉴定出成虫和若虫的信息素组分；然后通过生测了解这些信息素组分的功能；随后比较长期饲养（室内饲养 3 年，约 30 代）与短期（＜ 3 代）饲养的蠋蝽信息素组分的异同；最后，为进一步探究蠋蝽接收信息素的嗅觉感受机制，初步鉴定了蠋蝽雌虫触角感受气味的相关基因。研究获得以下主要结果和结论。 1. 蠋蝽成虫信息素组分及其受饲养时长的影响 雌、雄成虫的气味存在明显的差异：仅性成熟（羽化 9 d）的雄虫大量释放信息素组分，而雌虫仅少量释放部分组分，如(E)-2-己烯醛；雄虫主要通过腹部背腹腺 (DAG) 合成、释放信息素组分，雌、雄虫的后胸腺 (MTG) 则大量释放其他气味组分，如十三烷、(E)-2-癸烯醛、(E)-2-癸烯醇乙酸脂和芳樟醇等。通过四臂嗅觉仪进行生测验证，结果表明，(E)-2-己烯醛、(E)-2-己烯醇和苯甲醇为主要聚集信息素组分；芳樟醇对交配后的雌虫具有吸引力。 与短期饲养的蠋蝽相比，实验室长期饲养的蠋蝽释放的气味组分发生了显著变化：性成熟雄虫释放的信息素大幅减少，其化学提取物已经丧失吸引配偶的功能；雌、雄虫增加释放其他气味组分，如十三烷、(E)-2-癸烯醇乙酸脂等；这些气味主要由后胸腺合成、释放，可能用于成虫竞争食物与配偶。长期饲养的蠋蝽通过相对发达的后胸腺、相对萎缩的背腹腺改变了释放气味的化学组成。推测长期饲养的蠋蝽成虫释放到大田后可能无法找到配偶、影响种群增长，从而降低防效。 2. 蠋蝽若虫信息素组分及其受饲养时长的影响 蠋蝽若虫孵化后具有聚集习性，但其聚集信息素组分尚不清楚。分析发现，若虫释放的气味主要由4-氧代-(E)-2-己烯醛、十三烷、(E)-2-癸烯醛和十四醛等组成。通过生测发现，4-氧代-(E)-2-己烯醛为低龄若虫释放的聚集信息素，但该信息素的作用效果取决于释放量：低龄若虫的释放量较少（100-200 ng/头），可吸引其他若虫的聚集；当若虫生长到高龄（如4龄）后，其释放量随即增大到数微克，其吸引作用随之消失。该规律与低龄若虫聚集、高龄若虫分散觅食的习性相吻合。 研究发现，长期饲养可影响若虫信息素的释放。长期饲养的高龄若虫释放4-氧代-(E)-2-己烯醛的量与其低龄若虫类似，其提取物依然对其他若虫有吸引力。故推测，长期饲养的蠋蝽释放到田间后，其高龄若虫不分散觅食，而是如同低龄若虫一样聚集，导致竞争加剧和聚集分布，从而降低对害虫的控制效果。 3. 蠋蝽雌成虫触角转录组数据分析和气味受体（OR）基因鉴定 对蠋蝽雌成虫（羽化 2 d 和 8 d）触角的转录组分析发现，转录组大约获得四万条Unigenes，其中大约有45%基因在NR数据库中得到注解,有33%在SwissProt中得到注释；有35%在KOG或KEGG数据库中得到注解。这说明蠋蝽的基因信息相对较少，仍存在大量未知基因。比较几种蝽后发现，最高为茶翅蝽，其次为温带臭虫和点蜂缘蝽。羽化 2 d 和 8 d 的蠋蝽雌虫触角大多数基因表达量类似（39,805 个），但羽化2 d的雌虫触角含有1750个特有基因，羽化8 d的雌虫触角含有2,308个特有基因。由于仅羽化 8 d 后的雌虫才达到性成熟，其高表达的嗅觉相关基因可能用于感知信息素，进一步分析其功能注释发现,其中包括36个气味受体与14个气味结合蛋白。这些基因数据为以后深入研究蠋蝽信息素感受机制奠定了基础。
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