不同生态类型鞭藻虾的性外激素研究

Chemical communication is very important in aquatic animal reproductive process. Although great efforts have been made in the past sixty years, we still know limited in this field, especially in decapod crustaceans. To better understand species isolation in decapod crustacean, especially in closely related species, we propose to characterize and identify the distance and contact sex pheromones of five species living with different social intimacies in the genus Lysmata (including two high density living species, L. boggessi and L. wurdemanni, and two pair-bond living species, L. amboinensis and L. debelius, and one scattered living species, L. pederseni). Specifically, we focus on the effect of social intimacies on sex pheromones in Lysmata shrimp, and the effect of pH on the function of the distance sex pheromones will be investigated as well. Results from this study would be helpful to understand pheromone evolution, reproductive isolation and speciation in decapod crustaceans, and to direct future studies in the field.

甲壳类是最大的水生动物类群， 开展其性外激素的研究对全面了解水生动物繁殖过程中的化学通讯机制、性外激素进化乃至物种进化都有非常重要的意义。虽然对高等甲壳类性外激素的研究已有近六十年的历史，但进展一直很缓慢，尚缺乏系统研究。在过去几年里我们以鞭藻虾为对象对高等甲壳类繁殖过程中的化学通讯进行了开拓性地研究，初步搞清了鞭藻虾的距离和接触性外激素的化学特性，为本项目开展生态学方面的研究奠定了基础。在本项目中，我们将开展化学生态学更重要的部分--生态学研究，将对鞭藻虾属中不同生态类型（高密度和低密度生活）种间性外激素进行比较研究。研究内容包括对不同群体生态条件下性外激素进行定性、定量分析，以确定种间差异，以及pH对距离性外激素功能的影响研究。通过此研究，将揭示社会环境对鞭藻虾性外激素进化的影响，进而了解鞭藻虾的种间隔离机制，为下一步开展高等甲壳类繁殖化学生态学研究指明方向。

甲壳类是最大的水生动物类群，对其性外激素的研究对全面了解水生动物繁殖过程中的化学通.讯机制、性外激素进化乃至物种进化都有非常重要的意义。虽然对高等甲壳类性外激素的研究已有近六十年的历史，但进展一直很缓慢，尚缺乏系统研究。在过去几年里我们以鞭藻虾为对象对高等甲壳类繁殖过程中的化学通讯进行了开拓性地研究，初步搞清了鞭藻虾的距离和接触性外激素的化学特性，但仍有很多问题需要回答。在本项目中，我们对鞭藻虾属中不同生态类型（高密度和低密度生活）种间性外激素进行比较研究。研究内容包括不同群体生态条件下性外激素的定性、定量分析，以及pH对距离性外激素功能的影响研究。通过此研究，将揭示社会环境对鞭藻虾性外激素进化的影响，进而了解鞭藻虾的种间隔离机制，为下一步开展高等甲壳类繁殖化学生态学研究指明方向。.本项目实施至今，取得以下重要进展：.１．确定了UTP是鞭藻虾距离性外激素有效成分之一，并进一步扩展，初步验证N-acetylglucosamine可能也是有效成分之一，为未来全面揭示高等甲壳类距离性外激素的化学特性指明了研究方向。.２．揭示了不同生态类型鞭藻虾的距离、接触行外激素差异。低密度生活种（Lysmata amboinensis，L．debelius，L．pederseni）比高密度生活种（L．wurdemanni）多出两个峰，而在高密度生活中不明显。另外，低密度生活种的峰值强度高于高密度种。.３．初步揭示了不同生态类型鞭藻虾的繁殖识别行为进化，以及距离性外激素的演化和社会环境的关系。高密度生活种交配前行为付总，而低密度生活种几乎没有交配前求偶行为。这些行为和距离性外激素分泌量似乎也有关系，低密度生活种的行外激素分泌量可能也高，有待深入研究。