文章标题：基于光周期线索的草地贪夜蛾羽化昼夜节律探究

文章作者：吕长宁 黄 旭 王玮彤 何煜堃 胡 高 潘卫东 陈法军 万贵钧
关 键 词：草地贪夜蛾；迁飞昆虫；光周期；羽化行为；昼夜节律；生物钟
文章摘要：

摘  要  【目的】 明确草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda羽化昼夜节律对不同光周期线索的响应，探究建立以其羽化昼夜节律为表型的生物钟机制的研究方法。【方法】 持续黑暗（Dark-Dark，DD）、持续光照（Light-Light，LL）、DD延长1日（DD+1）及LL延长1日（LL+1）光周期设置之前，试虫均饲养于L14∶D10（LD）光周期下，且LD处理组中LD光周期设置贯穿整个世代周期。将蛹龄为9 d（针对DD+1与LL+1）或10 d（针对LD、DD和LL）的蛹转移至自主建立的“基于时间生物学的小型动物生物节律表型全时监测装置”中，结合不同光周期线索设置监测蛹历期、成虫羽化历时及羽化昼夜节律。【结果】 LD、DD、DD+1与LL光周期设置下成虫羽化主要发生于暗期或LD导引过程中暗期对应的相位，LD下成虫羽化最高峰出现于授时因子时间（Zeitgeber time，ZT）15-16（24%），且在暗期开始前存在成虫羽化的光暗转换预期现象（Light-to-dark anticipation），DD与DD+1下羽化最高峰进一步后移，分别出现于昼夜节律时间（Circadian time，CT）17-18（24%）和CT21-22（22%）。虽然LL下仍存在较弱的成虫羽化昼夜节律，但额外1日的LL处理（即LL+1）完全扰乱了成虫羽化昼夜节律。【结论】 草地贪夜蛾存在受光暗循环线索导引（Entrain）及生物钟协同调控的羽化昼夜节律，其羽化高峰在LD下发生于暗期，羽化昼夜节律自由运转生物钟周期τ大于24 h，足够时长的持续光照处理可扰乱该昼夜节律。综上，草地贪夜蛾羽化昼夜节律可作为其生物钟机制研究的可靠表型。