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Sci Rep:中科院版纳植物园谭垦研究组等揭示鉴定胡蜂性信息素

摘要 : 2017年10月11日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Scientific Reports》在线发表了中国科学院西双版纳热带植物园化学生态谭垦研究组的一篇研究论文,论文报道了研究组首次鉴定胡蜂性信息素。

2017年10月11日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Scientific Reports》在线发表了中国科学院西双版纳热带植物园化学生态谭垦研究组的一篇研究论文,论文报道了研究组首次鉴定胡蜂性信息素。

胡蜂是膜翅目胡蜂总科(Vespoidea)昆虫的总称,更多的指胡蜂科(Vespidae)的真社会性昆虫种类,通常具有大型巢群。除了人们所熟悉的作为高蛋白质食物外,它们也是亚洲地区最重要的节肢动物类捕食者之一。小胡蜂Vespa velutina是种群密度最高的胡蜂种类。近年来,一种源自我国沿海地区的亚种——墨胸胡蜂(Vespa velutinanigrithorax Buysson)还入侵到了欧洲地区,严重影响了当地本土意大利蜜蜂的安全及养蜂业。同样,本土分布小胡蜂,包括亚种凹纹胡蜂(Vespa velutina auraria Smith)等,是蜜蜂的主要捕食者,严重影响养蜂业。在同时养殖胡蜂和蜜蜂的地区,养蜂冲突也较为激烈。人为的食物残渣等垃圾是胡蜂的丰富食物源,在人类活动旺盛的地区,胡蜂也容易生存,多数哺乳动物会对胡蜂的毒素过敏,因此胡蜂也经常影响人畜的安全。

小胡蜂为一年生社会昆虫,每到秋冬季节,胡蜂巢群内便分化产生雌蜂(来年的蜂王)和雄蜂。两性成虫间的化学通讯也决定了胡蜂的繁殖成功率。虽然研究者们关注胡蜂类的繁殖行为已经有近半个世纪,也有许多对各种胡蜂的性信息素进行鉴定的报道,但均没有能够成功地分离出高效的有活性的成分。

为了解小胡蜂的两性成虫间的化学通讯,西双版纳热带植物园化学生态研究组采用了特殊的微量化学分析、有机合成、电生理活性分析、行为活性分析等方法,对凹纹胡蜂性信息素进行了研究。结果表明,凹纹胡蜂的性信息素来自于处女王的第6和第7腹板腺,主要成分为4-氧代辛酸(4OOA)和4-氧代癸酸(4ODA),两个成分的质量比例约为OOA/ODA 0.8,单个蜂王的分泌量在20~200ug左右。雄蜂对两个成分有明显的电生理活性,人工合成的标准品能够有效的引诱雄蜂。

这一结果为小胡蜂种群密度的监测、入侵和本土有害小胡蜂种群的控制提供了一个有效方法。在科技养蜂中,这种信息素也可以用来捕获、筛选优质的雄蜂,用于食用小胡蜂育种。相关结果与前期研究的胡蜂报警信息素研究成果一起,使人们对小胡蜂的化学通讯系统有了更进一步的认识。由于小胡蜂的入侵,国际上对其研究的热度急速增加,本研究结果也为进一步研究其嗅觉通信系统提供了基础。

信息素结构的质谱解析

原文链接:

The sex pheromone of a globally invasive honey bee predator, the Asian eusocial hornet, Vespa velutina

原文摘要:

The Asian hornet, Vespa velutina, is an invasive, globally-distributed predator of European honey bees and other insects. To better under its reproductive biology and to find a specific, effective, and low-impact control method for this species, we identified and tested the key compounds in V. velutina sex pheromone. Virgin gynes (reproductive females) produced this sex pheromone in the sixth intersegmental sternal glands of their abdomens. The active compounds were 4-oxo-octanoic acid (4-OOA, 10.4 μg bee−1) and 4-oxo-decanoic acid (4-ODA, 13.3 μg bee−1) at a 0.78 ratio of 4-OOA/4-ODA. We synthesized these compounds and showed that male antennae were highly sensitive to them. Moreover, males were only strongly attracted to a 4-OOA/4-ODA blend at the natural ratio produced by gynes. These results provide the first demonstration of an effective way to lure V.velutina males, and the first chemical identification of a sex pheromone in the eusocial hornets.

来源: Scientific Reports 浏览次数:0

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