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棉铃虫幼虫味觉中枢神经元对刺激物质的反应模式

         
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棉铃虫Helicoverpa armigera是一种重要的农业害虫,幼虫主要依靠口器外颚叶上的两对栓锥感器来探测植物是否适合取食,感知的味觉信息输送进入中枢神经系统内的咽下神经节（subesophageal ganglion, SOG）进行加工整合。棉铃虫幼虫SOG由三个融合的节段性神经原节（上颚神经原节maxillary neuromere、下颚神经原节mandibular neuromere和下唇神经原节labial neuromere）组成。实验室前期研究表明,以蔗糖为代表的"激食素"能够显著促进幼虫的取食,以黑芥子苷为代表的"抑制剂"能够显著抑制幼虫的取食。本研究中我们以棉铃虫幼虫为研究对象,运用细胞内记录与染色技术（Intracellular recording and staining）、免疫组织化学（Immunochemistry）以及激光共聚焦扫描法（Laser confocal scanning microscope）来获取棉铃虫幼虫SOG内部神经元的形态学数据和电生理数据,分析不同种类神经元对刺激物质的反应模式。迄今为止,我们共记录到SOG内神经元200个,成功染色标记了95个神经元,其中9个神经元对刺激物质蔗糖或黑芥子苷有显著的电生理反应。根据目前获得的神经元反应特征,可以把SOG内味觉神经元分为五大类,（1）对蔗糖、黑芥子苷均呈兴奋反应的神经元;（2）对蔗糖呈兴奋反应的神经元;（3）对黑芥子苷呈兴奋反应的神经元;（4）对蔗糖呈抑制反应的神经元;（5）对黑芥子苷呈抑制反应的神经元。我们的结果初步表明对蔗糖、黑芥子苷敏感的味觉神经元在SOG内反应模式和投射位置存在差异。这些结果为日后深入研究昆虫的味觉编码机制提供了依据。

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