昆蟲(chóng)觸角電位測(cè)量系統(tǒng)用于記錄昆蟲(chóng)觸角電位在施加不同刺激物時(shí)的變化,研究昆蟲(chóng)的電生理,廣泛用于植保、生物防治、森林病害等研究領(lǐng)域。
EAG 昆蟲(chóng)觸角電位測(cè)量系統(tǒng)作為一種生物鑒定儀器被廣泛的使用在試驗(yàn)昆蟲(chóng)學(xué)方面,用于檢測(cè)那些通過(guò)觸角來(lái)感知世界的昆蟲(chóng),記錄在外界激素的作用下昆蟲(chóng)觸角的尖端和根部之間有一個(gè)很小的電壓波動(dòng),電壓值振幅隨刺激物的濃度增加而變大,知道達(dá)到飽和狀態(tài)。振幅的變化更依賴(lài)于刺激物的種類(lèi)、昆蟲(chóng)的種類(lèi)、性別以及其它因素。
目前 EAG 技術(shù)已在很多方面得到應(yīng)用。例如篩選活性化合物、凈化萃取物、選擇活性合成物等。下面介紹下昆蟲(chóng)觸角電位相關(guān)的幾款測(cè)量系統(tǒng)。
EAG 昆蟲(chóng)觸角電位測(cè)量系統(tǒng) 根據(jù)觸角類(lèi)型,將昆蟲(chóng)觸角接在合適的固定器上,連接好后即可開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。將預(yù)檢測(cè)的刺激物樣品準(zhǔn)備好,裝入巴斯德管中,通過(guò)觸發(fā)氣流控制單元,將刺激物吹向觸角。該系統(tǒng)屬于觸角電位檢測(cè)的簡(jiǎn)單級(jí)別,能檢測(cè)樣品是否對(duì)觸角有刺激作用,比如從綠葉上收集的氣味物質(zhì),檢測(cè)某種昆蟲(chóng)對(duì)該種氣味物質(zhì)的反應(yīng),屬于定性檢測(cè),不能判斷引起反應(yīng)的具體物質(zhì)。 |
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GC-EAD 氣相色譜昆蟲(chóng)觸角電位測(cè)量系統(tǒng) 與 EAG 相比,GC-EAD 對(duì)觸角電位研究做了進(jìn)一步深化。該系統(tǒng)由兩大部分組成:氣相色譜儀(推薦安捷倫 7890/7890B)和昆蟲(chóng)觸角電位測(cè)量系統(tǒng)。樣品經(jīng)氣相色譜柱分離后,氣體成分被分成兩部分,一部分進(jìn)入氣相色譜 FID 檢測(cè)器,另一部分與清潔空氣混合吹向觸角。這樣氣相色譜的波峰就可以和 EAG 的波峰對(duì)應(yīng)起來(lái),無(wú)需對(duì)每個(gè)組分進(jìn)行提取就能知道哪個(gè)成分有生物活性,沒(méi)有 EAG 反應(yīng)的成分就被排除。 |
SSR 昆蟲(chóng)觸角單感受器測(cè)量系統(tǒng) SSR 昆蟲(chóng)觸角單感受器測(cè)量系統(tǒng)可以區(qū)分不同感受細(xì)胞的反應(yīng),用于記錄特定神經(jīng)細(xì)胞的動(dòng)作電位,特定神經(jīng)細(xì)胞動(dòng)作電位反應(yīng)振幅是一樣的,隨著化合物活性逐漸增高,激發(fā)的動(dòng)作電位反應(yīng)的頻率越高,是 EAG 和 GC-EAD 的有效補(bǔ)充。 單細(xì)胞反應(yīng)記錄裝置與 EAG 反應(yīng)記錄裝置基本相似,只是放大器的設(shè)計(jì)略有不同。單細(xì)胞反應(yīng)包括交流的神經(jīng)脈沖反應(yīng)和直流的感受去電位,二者的同頻帶不同。SSR 的通頻帶約在 40-500Hz,EAG 的約在 0-40Hz。 用輔助鎢絲電極插入昆蟲(chóng)眼睛內(nèi)部,主鎢絲電極插入毛型感器的基部,經(jīng)過(guò)軟件的高通和低通濾波,得到神經(jīng)脈沖反應(yīng)和感受器電位。 應(yīng)用SSR研究煙蚜夜蛾對(duì)大根香葉烯D。在對(duì)性信息素敏感的毛型感器中,每個(gè)毛型感器通常有幾種嗅覺(jué)感受細(xì)胞,每種嗅覺(jué)感受細(xì)胞只對(duì) 1 中化合物敏感,其反應(yīng)的敏感性很高,氣味刺激量在 10-4-10-3ug 就能引起明顯的反應(yīng)。 |
伊蚊(Aedes albopictus) 嗅覺(jué)受體 (AalOR2) 對(duì)吲哚的劑量依賴(lài)性反應(yīng)吲哚濃度從 10-4M 增加到 2X10-2M,spike 的頻率與吲哚的濃度直接呈正比例關(guān)系,表明伊蚊嗅覺(jué)受體的特異性反應(yīng)。同樣的反應(yīng)繪制成如下圖表。 | |
TasteProbe 昆蟲(chóng)味覺(jué)測(cè)量系統(tǒng) 昆蟲(chóng)味覺(jué)主要分布在觸角、下顎須、下唇須、舌、內(nèi)唇、咽、足節(jié)和產(chǎn)卵器等部位,每個(gè)味覺(jué)感器內(nèi)分布有感受不同刺激物質(zhì)的味覺(jué)神經(jīng)元。當(dāng)刺激物質(zhì)進(jìn)入到昆蟲(chóng)味覺(jué)感受器內(nèi)部后,感器內(nèi)味覺(jué)神經(jīng)元中的味覺(jué)受體能夠“編碼”外界化學(xué)物質(zhì)的刺激信息,把刺激物的化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),通過(guò)神經(jīng)軸突以脈沖的形式傳送到中樞神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行整合,然后中樞神經(jīng)輸出調(diào)控行為的指令信息,受刺激昆蟲(chóng)完成對(duì)刺激物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng),該應(yīng)用在植保、生物防治、森林病害等研究領(lǐng)域內(nèi)用途廣泛。 |