昆虫对CO2感受机制的研究进展

文献类型： 中文期刊

第一作者： 陈秋燕

作者： 陈秋燕;刘杨;王桂荣

作者机构：

关键词： CO2;感受机制;味觉受体;受体神经元;功能鉴定

期刊名称： 昆虫学报

ISSN： 0454-6296

年卷期： 2022 年 003 期

页码： 386-398

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： CO2是空气的重要组分，它既是植物光合作用的主要原料之一，也可以作为环境中的化学信号直接影响昆虫的生命活动。CO2在双翅目、鞘翅目和鳞翅目昆虫的觅食行为中都发挥着重要作用；CO2可以影响蝇类和蛾类的产卵行为；CO2是社会性昆虫调节巢穴内气候条件的重要指标。对昆虫感受CO2的机制研究一方面可以拓展对昆虫化学感受体系的认知，另一方面可以给害虫监测和防治提供新的策略。从2007年在果蝇Drosophilia中鉴定得到GR21a和GR63a两个共表达的CO2受体基因以来，随着高通量测序技术的发展，结合同源比对分析，多种昆虫的CO2受体基因得到了鉴定，至此，昆虫在外周神经水上感受CO2机制的研究进展有了重大突破。昆虫的CO2受体基因表达在特定的受体神经元上，这些受体神经元能够感受环境中极低浓度的CO2,并将CO2信号进一步传导至脑的中枢神经系统。昆虫在中枢神经水平上对CO2信号的处理分为在脑初级中枢-触角叶中的处理和在脑高级中枢的处理。触角叶内的CO2投射神经元在触角叶中的特定嗅小球内形成复杂的树突，然后这些投射神经元继续向脑的高级中枢投射到前脑的侧角，再向上投射到蕈形体冠。一些昆虫的基因组中并未鉴定到CO2受体基因的同源基因，但这些昆虫对CO2的反应早有报道，这暗示昆虫中存在其他感受CO2的通路。本文从CO2对昆虫生命活动的重要性、昆虫在外周神经水平上感受CO2的机制、昆虫在中枢神经水平上感受CO2的机制、昆虫中其他感受CO2的通路4个方面综述了相关研究进展，着重介绍了CO2对昆虫的影响和CO2受体基因的鉴定及功能研究，旨在为后续的CO2感受机制的研究和绿色防控手段的开发提供可借鉴的思路和方法。

分类号： S433

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