董亞楠,牛 童,吳 佳,王 超,張 賀

(1.西北工業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院,西安 710129;2.西安外事學(xué)院醫(yī)學(xué)院,西安 710077;3.鄭州大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院病理科,鄭州 450008)

黑胸散白蟻Reticulitermeschinensis屬等翅目(Isoptera)鼻白蟻科(Rhinotermitidae)散白蟻屬Reticulitermes(蔡邦華和陳寧生,1964)，是我國(guó)分布最廣泛、危害最嚴(yán)重的白蟻種類(lèi)之一(尉吉乾等,2010)。其群體小，巢群分散，蟻巢結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)主、副巢之分，適應(yīng)性強(qiáng)，極易產(chǎn)生補(bǔ)充型生殖蟻，是防治難度較大的原因(嚴(yán)少輝等,2012)。補(bǔ)充生殖蟻包括由若蟻分化來(lái)的翅芽型生殖蟻和工蟻分化來(lái)的無(wú)翅芽型生殖蟻(劉明花等,2014)。成熟巢群中，補(bǔ)充型生殖蟻主要由若蟻分化而來(lái)，而在原始生殖蟻生殖力不足的無(wú)若蟻巢中，補(bǔ)充型生殖蟻主要由工蟻分化而來(lái)(張小晶等,2015)。

近些年國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于若蟻、若蟻型補(bǔ)充生殖蟻以及原始生殖蟻的產(chǎn)生規(guī)律、發(fā)育和生理機(jī)制等都進(jìn)行了相關(guān)研究報(bào)道。原始生殖蟻由若蟻發(fā)育而來(lái)，在此過(guò)程中，若蟻的鮮重會(huì)逐漸降低，體內(nèi)的甘油三酯的滴度會(huì)逐漸增加，為分飛提供能量。而在分飛后生殖蟻體內(nèi)的能量有明顯降低，與飛行相關(guān)的肌肉有明顯的退化現(xiàn)象。建巢后生殖蟻體內(nèi)的蛋白水平及葡萄糖和甘油三脂滴度會(huì)在建巢初降低，但在7.5個(gè)月時(shí)上升并達(dá)到最高水平(Lietal.,2015,2021;Zhangetal.,2021)。張小晶等(2015)闡明了圓唇散白蟻Reticulitermeslabralis的若蟻型生殖蟻發(fā)育過(guò)程中卵黃蛋白原基因表達(dá)呈現(xiàn)先升高后降低的動(dòng)態(tài)變化模式，并記錄了若蟻型生殖蟻的產(chǎn)卵量；王怡等(2019)詳細(xì)介紹了黑胸散白蟻若蟻型補(bǔ)充生殖蟻的分化表型特征，以及群體組成、數(shù)量、成熟程度和取食等對(duì)其分化的影響；Harrison等(2021)對(duì)工蟻、原始生殖蟻和若蟻等進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，分析了相應(yīng)的品級(jí)分化基因；張磊等(2021)鑒定了品級(jí)分化過(guò)程中表皮信息素6,9-二十九二烯烴、6,9-三十一烷、6,9，17-三十二烷和 6,9,17-三十三烷僅蟻王和蟻后體內(nèi)存在，對(duì)工蟻型補(bǔ)充生殖蟻的研究集中于工蟻分化過(guò)程中保幼激素和蛻皮激素的含量變化(Elliott and Stay,2007,2008;Oguchietal.,2020;Milaceketal.,2021)，而對(duì)于其分化完成后關(guān)于生殖和衰老的生理生化特征研究甚少。

已有報(bào)道證明有效的抗氧化系統(tǒng)是生殖品級(jí)長(zhǎng)期活躍產(chǎn)卵并且保持長(zhǎng)壽的秘訣(Tasakietal.,2017,2021;Krameretal.,2021)。工蟻分化形成補(bǔ)充生殖蟻后能參與生殖(Hayashietal.,2006)，其是否與原始生殖蟻具有類(lèi)似的抗氧化系統(tǒng)？過(guò)氧化氫酶(catalase,CAT)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)是抗氧化體系中重要的抗氧化劑和自由基清除劑，能夠?qū)C(jī)體內(nèi)新陳代謝所產(chǎn)生的有毒過(guò)氧化物通過(guò)氧化還原作用轉(zhuǎn)化為毒害較低或者無(wú)害的物質(zhì)，有效延緩機(jī)體衰老(Arhontakietal.,2002;吳啟仙和夏嬙,2014)。酸性磷酸酶(acid phosphatase,ACP)、堿性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)、羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)和細(xì)胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)是昆蟲(chóng)體內(nèi)重要的解毒酶，主要參與外源毒物的初生代謝(水解、氧化、還原等酶促反應(yīng))和次級(jí)代謝(共軛反應(yīng))過(guò)程，能夠分解代謝農(nóng)藥、植物次生代謝產(chǎn)物等外源毒物，維持昆蟲(chóng)正常生理生化活動(dòng)(王康等,2017)。此外，ACP參與卵母細(xì)胞的退化與吸收(Rajalakshmi and Mohandas,2005;Zhangetal.,2012),AKP參與卵泡細(xì)胞中激素的吸收運(yùn)轉(zhuǎn)保證卵球的成熟(Weietal.,2015)。

工蟻分化成補(bǔ)充生殖蟻后，迅速進(jìn)入產(chǎn)卵狀態(tài)，其產(chǎn)卵量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于若蟻型生殖蟻(唐國(guó)清和劉源智,1990)，對(duì)巢群發(fā)展和穩(wěn)定具有重要作用。本研究擬通過(guò)測(cè)定工蟻型補(bǔ)充生殖蟻、工蟻和原始生殖蟻的抗氧化酶、解毒酶的酶活力和基因表達(dá)水平，從生理和分子水平上闡明工蟻型補(bǔ)充生殖蟻的生殖潛能和延緩衰老能力，揭示其在巢群發(fā)展和擴(kuò)張中的重要作用，給工蟻轉(zhuǎn)化成生殖蟻提供理論補(bǔ)充，為掌握白蟻群體發(fā)展規(guī)律及其生物防治和應(yīng)用開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx(chóng)

供試黑胸散白蟻于2021年4月采自南京市中山陵。將整個(gè)蟻巢帶回實(shí)驗(yàn)室后放入塑料箱(長(zhǎng)×寬×高=30 cm×40 cm×50 cm)內(nèi)飼養(yǎng)，適量添加松木塊，定期補(bǔ)充水分，并放置在20～26℃自然光照條件下的實(shí)驗(yàn)室中，以用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

1.1.1雌雄成蟲(chóng)配對(duì)：成蟲(chóng)婚飛當(dāng)天在實(shí)驗(yàn)室收集巢內(nèi)飛出的黑胸散白蟻成蟲(chóng)，然后立即根據(jù)其雌雄腹板的差別(雌性成蟲(chóng)的第7腹板相比于雄性成蟲(chóng)較寬)進(jìn)行性別鑒定，并分別放在不同的培養(yǎng)皿里飼養(yǎng)，培養(yǎng)皿內(nèi)放入濕潤(rùn)的濾紙，待人工脫翅后進(jìn)行雌雄配對(duì)。將所配對(duì)的婚飛成蟲(chóng)放入直徑2.5 cm、高5.5 cm的透明塑料瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)含有滅菌后用蒸餾水濕潤(rùn)的壓實(shí)的鋸末，在靠近瓶口處放一小團(tuán)脫脂棉，用蒸餾水浸濕，以保持瓶?jī)?nèi)環(huán)境的濕度，并定期補(bǔ)充水分；每個(gè)瓶中僅放入一對(duì)婚飛蟻飼養(yǎng)；瓶蓋輕輕蓋上，保持通氣。每組配對(duì)處理設(shè)置60組重復(fù)。配對(duì)飼養(yǎng)過(guò)程中，每天觀察各組白蟻的活動(dòng)與死亡情況，記錄各組白蟻的行為特點(diǎn)與產(chǎn)卵時(shí)間，待第一波卵完全產(chǎn)生后，隨機(jī)取出5～10組成蟲(chóng)個(gè)體待測(cè)。

1.1.2補(bǔ)充生殖蟻培養(yǎng)：待黑胸散白蟻成蟲(chóng)婚飛后，將工蟻從巢內(nèi)剖出，以200頭左右分離培養(yǎng)于90 mm的培養(yǎng)皿中(培養(yǎng)皿中鋪有浸濕的濾紙)，并使用保鮮膜環(huán)繞培養(yǎng)皿1周以保持水分；將處理好的白蟻放置于濕度70%±5%、溫度26±2℃的培養(yǎng)箱中，定期補(bǔ)充水分，20～30 d之后，待培養(yǎng)皿中部分工蟻?zhàn)兂裳a(bǔ)充生殖蟻并產(chǎn)卵后，取出補(bǔ)充生殖蟻及其對(duì)應(yīng)的工蟻待測(cè)。

1.2 粗酶液制備及酶活力測(cè)定

選取工蟻2頭為一組，工蟻型補(bǔ)充生殖蟻1頭為一組，原始生殖蟻2頭為一組，各6組重復(fù)。準(zhǔn)確稱(chēng)重后用蒸餾水清洗，再用95%的酒精體表消毒，消毒后將其置于1.5 mL離心管中，根據(jù)重量(g)∶體積(mL)=1∶9的比例加入9倍體積的磷酸緩沖液(PBS)，冰浴條件下機(jī)械勻漿，渦旋混勻，勻漿液在4℃ 12 000 r/min 條件下離心10 min，得離心后取上清液即為粗酶液，保存于-80℃超低溫冰箱待測(cè)。本實(shí)驗(yàn)所用總蛋白含量,CAT,SOD,AKP,ACP,GarE和CYP450試劑盒均由南京建成生物工程研究所提供，所有操作均按照試劑盒說(shuō)明書(shū)嚴(yán)格執(zhí)行。

1.3 RNA提取和cDNA合成

根據(jù)RNeasy Mini Kit(QIAGEN)試劑盒方法提取成年雌雄工蟻、轉(zhuǎn)化完成并產(chǎn)卵的雌雄工蟻型補(bǔ)充生殖蟻和交配產(chǎn)卵的雌雄原始生殖蟻總RNA，用Promega反轉(zhuǎn)錄試劑盒 GoScriptTMReverse Transcription Mix,Oligo(dT)分別制備各cDNA樣本。

1.4 qRT-PCR

qRF-PCR采用QuantiNovaTMSYBR(Green PCR Kit(QIAGEN)試劑盒。以成年雌雄工蟻、轉(zhuǎn)化完成并產(chǎn)卵的雌雄工蟻型補(bǔ)充生殖蟻和交配產(chǎn)卵的雌雄原始生殖蟻的cDNA為模板，并以β-actin作為內(nèi)參基因(Zhouetal.,2007)進(jìn)行qRT-PCR，檢測(cè)抗氧化酶和解毒酶基因RsCAT,RsSOD,RsACP,RsCYP450和RsCarE的表達(dá)量，引物信息見(jiàn)表1。PCR反應(yīng)體系(20 μL):SYBRGreen PCR Master Mix 10 μL,QN ROX Reference Dye 2 μL,正反向引物(10 μmol/L)各1.4 μL,模板cDNA 2 μL,ddH2O 3.2 μL。擴(kuò)增程序:95℃預(yù)變性2 min;95℃變性5 s,60℃退火10 s,40個(gè)循環(huán)。

表1 引物信息Table 1 Primer information

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用 Microsoft Excel 2013統(tǒng)計(jì)處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，其中細(xì)胞色素P450的數(shù)據(jù)采用Elisacalc軟件擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線及數(shù)據(jù)處理。整理后的數(shù)據(jù)使用IBM SPSS Statistic 22.0中的單因素方差分析(one-way ANOVA)中的LSD多重比較進(jìn)行分析，所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果均采用GraphPad Prism7 軟件作圖。全部數(shù)據(jù)均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，以P<0.05作為差異顯著性標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果

2.1 工蟻、補(bǔ)充生殖蟻和原始生殖蟻中抗氧化酶的活性及基因表達(dá)差異

工蟻和原始生殖蟻體內(nèi)的抗氧化酶酶活性及基因表達(dá)量與補(bǔ)充生殖蟻都有顯著性差異，如圖1和2所示。補(bǔ)充生殖蟻的CAT活性顯著高于工蟻的(雌性：P<0.001；雄性：P<0.001)和原始生殖蟻(雌性：P<0.001；雄性：P<0.001)的，是雌性工蟻的5.82倍(圖1:A,B)。同時(shí)，雌性原始生殖蟻的CAT活性顯著高于工蟻的(P=0.05)(圖1:A)。補(bǔ)充生殖蟻的SOD活性顯著高于工蟻的(雌性：P=0.002；雄性：P<0.001)，是雌性工蟻的1.41倍，但與原始生殖蟻的無(wú)顯著差異(雌性：P=0.076；雄性：P=0.156)(圖1:C,D)。然而，雄性原始生殖蟻的SOD活性顯著高于雄性工蟻的(P<0.001)(圖1:D)。雌性補(bǔ)充生殖蟻的RsCAT表達(dá)量顯著高于雌性工蟻的(P=0.003)和雌性原始生殖蟻的(P=0.001)，是雌性原始生殖蟻的5.68倍(圖2:A)；雄性補(bǔ)充生殖蟻的RsCAT表達(dá)量顯著高于雄性工蟻的(P=0.002)和雄性原始生殖蟻的(P=0.005)，是雄性原始生殖蟻的3.60倍(圖2:B)。雌性補(bǔ)充生殖蟻的RsSOD表達(dá)量顯著高于雌性工蟻(P=0.001)和雌性原始生殖蟻的(P<0.001)(圖2:C)；雄性補(bǔ)充生殖蟻的RsSOD表達(dá)量與雄性工蟻(P=0.590)和雄性原始生殖蟻的(P=0.422)無(wú)顯著差異(圖2:D)。此外，無(wú)論是雌性還是雄性，工蟻和原始生殖蟻的RsCAT和RsSOD表達(dá)量均沒(méi)有顯著性差異(P>0.05)(圖2)。

圖1 黑胸散白蟻工蟻、補(bǔ)充生殖蟻和原始生殖蟻體內(nèi)抗氧化酶CAT(A,B)和SOD(C,D)的活性Fig.1 Activities of antioxidant enzymes CAT (A,B) and SOD (C,D) in workers,ergatiod reproductives and primary reproductives of Reticulitermes chinensisCAT:過(guò)氧化氫酶Catalase;SOD:超氧化物歧化酶Superoxide dismutase;FW:雌性工蟻Female worker;MW:雄性工蟻Male worker:FE:雌性補(bǔ)充生殖蟻Female ergatoid reproductive;ME:雄性補(bǔ)充生殖蟻Male ergatoid reproductive;Q:原始生殖蟻后Queen in primary reproductive;K:原始生殖蟻王King in primary reproductive.圖中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤；柱上不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)(one-way ANOVA,LSD檢驗(yàn))。Data in the figure are mean±SE.Different small letters above indicate significant difference measured using one-way ANOVA followed by LSD test (P<0.05).下圖同。The same for the following figures.

圖2 黑胸散白蟻工蟻、補(bǔ)充生殖蟻和原始生殖蟻體內(nèi)RsCAT(A,B)和RsSOD(C,D)的相對(duì)表達(dá)量Fig.2 Relative expression levels of RsCAT (A,B) and RsSOD (C,D) in workers,ergatiod reproductives and primary reproductives of Reticulitermes chinensis

2.2 工蟻、補(bǔ)充生殖蟻和原始生殖蟻中解毒酶活性及基因表達(dá)差異

補(bǔ)充生殖蟻體內(nèi)解毒酶活性顯著提高。補(bǔ)充生殖蟻的ACP活性顯著高于工蟻的(雌性：P=0.001；雄性：P=0.007)和原始生殖蟻的(雌性：P<0.001；雄性：P<0.001)，是雌性工蟻的1.39倍(圖3:A,B)。工蟻的ACP活性也顯著高于原始生殖蟻的(雌性:P=0.001;雄性:P=0.043)(圖3:A,B)。補(bǔ)充生殖蟻的AKP活性顯著高于工蟻的(雌性：P=0.029；雄性：P=0.016)，是雌性工蟻的2.27倍，但與原始生殖蟻的無(wú)顯著差異(雌性：P=0.143；雄性：P=0.168)(圖3:C,D)。雌性補(bǔ)充生殖蟻的RsACP表達(dá)量顯著高于雌性工蟻的(P<0.001)和雌性原始生殖蟻的(P<0.001)，是雌性原始生殖蟻的81.12倍(圖4:A)；雄性補(bǔ)充生殖蟻的RsACP表達(dá)量顯著高于雄性工蟻的(P=0.001)和雄性原始生殖蟻的(P=0.001)，是雄性原始生殖蟻的46.72倍(圖4:B)。工蟻和原始生殖蟻的RsACP表達(dá)量沒(méi)有顯著性差異(P>0.05)(圖4)。

雌性補(bǔ)充生殖蟻的CarE活性顯著高于雌性工蟻的(P<0.001)和雌性原始生殖蟻的(P<0.001)，是雌性工蟻的2.70倍(圖5:A)；雄性補(bǔ)充生殖蟻的CarE活性與雄性工蟻(P=0.988)和雄性原始生殖蟻的(P=0.111)(圖5:B)無(wú)顯著差異。補(bǔ)充生殖蟻的CYP450活性與工蟻的(雌性：P=0.502；雄性：P=0.367)和原始生殖蟻的(雌性：P=0.096；雄性：P=0.833)無(wú)顯著差異(圖5:C,D)。雌性補(bǔ)充生殖蟻的RsCarE表達(dá)量顯著高于雌性工蟻(P<0.001)和雌性原始生殖蟻的(P<0.001)(圖6:A)；雄性補(bǔ)充生殖蟻的RsCarE表達(dá)量與雄性工蟻(P=0.907)和雄性原始生殖蟻的(P=0.590)無(wú)顯著差異(圖6:B)。雌性補(bǔ)充生殖蟻的RsCYP450表達(dá)量顯著高于雌性工蟻(P<0.001)和雌性原始生殖蟻的(P<0.001)(圖6:C)；雄性補(bǔ)充生殖蟻的RsCYP450表達(dá)量顯著高于雄性工蟻的(P=0.009)，但與雄性原始生殖蟻的(P=0.078)沒(méi)有顯著差異(圖6:D)。此外，工蟻和原始生殖蟻的RsCarE和RsCYP450表達(dá)量也沒(méi)有顯著性差異(P>0.05)(圖6)。

圖3 黑胸散白蟻工蟻、補(bǔ)充生殖蟻和原始生殖蟻體內(nèi)解毒酶ACP(A,B)和AKP(C,D)的活性Fig.3 Activities of detoxification enzymes ACP (A,B) and AKP (C,D) in workers,ergatiod reproductives and primary reproductives of Reticulitermes chinensisACP:酸性磷酸酶Acid phosphatase;堿性磷酸酶Alkaline phosphatase.

圖4 黑胸散白蟻工蟻、補(bǔ)充生殖蟻和原始生殖蟻體內(nèi)RsACP的相對(duì)表達(dá)量Fig.4 Relative expression levels of RsACP in workers,ergatiod reproductives and primary reproductives of Reticulitermes chinensis

圖5 黑胸散白蟻工蟻、補(bǔ)充生殖蟻和原始生殖蟻體內(nèi)解毒酶CarE(A,B)和CYP450(C,D)的活性Fig.5 Activities of detoxification enzymes CarE (A,B) and CYP450 (C,D) in workers,ergatiod reproductives and primary reproductives of Reticulitermes chinensisCarE:羧酸酯酶Carboxylesterase;CYP450:細(xì)胞色素P450 Cytochrome P450.

圖6 黑胸散白蟻工蟻、補(bǔ)充生殖蟻和原始生殖蟻體內(nèi)RsCarE(A,B)和RsCYP450(C,D)的相對(duì)表達(dá)量Fig.6 Relative expression levels of RsCarE (A,B) and RsCYP450 (C,D) in workers,ergatiod reproductives and primary reproductives of Reticulitermes chinensis

3 討論與結(jié)論

本研究對(duì)比了工蟻、工蟻型補(bǔ)充生殖蟻和原始生殖蟻體內(nèi)抗氧化酶活性和基因表達(dá)量的差異，發(fā)現(xiàn)工蟻轉(zhuǎn)化成補(bǔ)充生殖蟻后，其CAT和SOD活性和基因表達(dá)量都有顯著提高(圖1和2)，這表明工蟻轉(zhuǎn)化為補(bǔ)充生殖蟻后通過(guò)提高體內(nèi)抗氧化酶的活性和基因表達(dá)水平延緩了衰老速度；而其CAT的活性和基因表達(dá)量以及SOD的基因表達(dá)量都高于原始生殖蟻的，SOD活性與原始生殖蟻的沒(méi)有顯著性差異(圖1和2)。原始生殖蟻婚飛建巢以后，需要承擔(dān)繁重的巢群維護(hù)和育幼工作，建巢第一年大約產(chǎn)7～10顆卵，而工蟻轉(zhuǎn)變成補(bǔ)充生殖蟻后受到其他工蟻的照料，會(huì)立即進(jìn)入產(chǎn)卵狀態(tài)，其產(chǎn)卵速率以及產(chǎn)卵量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于原始生殖蟻的，Schrempf等(2005)在螞蟻中證實(shí)交配會(huì)增加壽命，而交配和繁殖率高的補(bǔ)充生殖蟻的CAT活性顯著高于產(chǎn)卵率低的原始生殖蟻的也從側(cè)面印證了這一點(diǎn)，但還有待證實(shí)。

代謝解毒是昆蟲(chóng)抵抗寄主植物的防御反應(yīng)和化學(xué)殺蟲(chóng)劑毒殺的重要途經(jīng)(袁星星等,2020)，解毒酶活性的增加有助于昆蟲(chóng)抵抗毒素。Banerjee(1967)對(duì)工蟻、兵蟻和生殖蟻體內(nèi)AKP活性進(jìn)行檢測(cè)，研究結(jié)果表明生殖蟻體內(nèi)AKP活性高于工蟻和兵蟻的。本研究中檢測(cè)了工蟻、工蟻型補(bǔ)充生殖蟻和原始生殖蟻體內(nèi)的AKP活性，雌雄補(bǔ)充生殖蟻體內(nèi)AKP活性分別達(dá)到工蟻的2.27和1.80倍，與原始生殖蟻沒(méi)有顯著差異(圖3:C,D)，這與Banerjee (1967)的結(jié)果基本一致。同時(shí)我們也檢測(cè)了ACP的活性和基因表達(dá)量，雌雄補(bǔ)充生殖蟻體內(nèi)ACP的活性相較工蟻提高了39%和48%，基因表達(dá)水平分別達(dá)到工蟻的95.49和59.78倍(圖3:A,B;圖4:A,B)。磷酸酶是機(jī)體的解毒酶之一，同時(shí)也參與卵母細(xì)胞的退化與吸收與卵泡細(xì)胞中激素的吸收運(yùn)轉(zhuǎn)，而工蟻轉(zhuǎn)化為補(bǔ)充生殖蟻后，其最重要的職能就是產(chǎn)卵，AKP和ACP活性的提高促進(jìn)了補(bǔ)充生殖蟻的產(chǎn)卵。CarE是昆蟲(chóng)體內(nèi)重要的解毒酶之一。高祖鵬等證明昆蟲(chóng)通過(guò)提高CarE等解毒酶的活性，加速代謝有毒物質(zhì)，提高自身抗藥性(Scott,1999;高祖鵬,2020)。Field等(1999)以及Field和Devonshire(1998)在研究中發(fā)現(xiàn)CarE活性與昆蟲(chóng)對(duì)有機(jī)磷的抗藥性倍數(shù)成正相關(guān)。我們經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充生殖蟻體內(nèi)CarE活性是工蟻的3倍(圖5:A)。補(bǔ)充生殖蟻升高的CarE活性提高了其抵抗外界毒素的能力，有助于其維持自身的良好狀態(tài)，進(jìn)行正常的生理活動(dòng)以維持巢群的穩(wěn)定。

黑胸散白蟻廣泛分布于我國(guó)北京、天津、山西、陜西、四川和長(zhǎng)江流域，以植物、木質(zhì)材料為食，對(duì)建筑物及森林造成重大破壞，是損害房屋建筑的主要元兇之一。Huang等(2013) 對(duì)采集自我國(guó)不同地區(qū)的黑胸散白蟻進(jìn)行了遺傳分析，發(fā)現(xiàn)重慶的白蟻群體存在兩個(gè)不同的遺傳結(jié)構(gòu)，來(lái)源于采樣地的兩次建筑施工，其中一個(gè)群體與長(zhǎng)沙的樣本有相似的遺傳結(jié)構(gòu)，這可能是由于人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致其進(jìn)行了長(zhǎng)距離遷移。除此以外，Wu等(2019)在對(duì)黑胸散白蟻的研究中發(fā)現(xiàn)，黑胸散白蟻與黃胸散白蟻婚飛期有交叉，但是兩種白蟻在配對(duì)選擇上沒(méi)有種間偏好，并且都能夠雜交產(chǎn)生后代。這無(wú)疑提高了黑胸散白蟻的適應(yīng)性，但同時(shí)也增加了其防治難度。

白蟻蟻群由蟻王蟻后發(fā)展而來(lái)，蟻王蟻后在建巢前后會(huì)經(jīng)歷大量生理變化(Lietal.,2015,2021;Zhangetal.,2021)，建巢后產(chǎn)卵量較少，卵孵化的成功率較低，巢群發(fā)展緩慢(彭曉濤等,2009)。在低等白蟻中，當(dāng)巢群發(fā)展到一定規(guī)模，就會(huì)有補(bǔ)充生殖蟻產(chǎn)生，補(bǔ)充生殖蟻完成轉(zhuǎn)化后會(huì)立即進(jìn)入產(chǎn)卵階段，產(chǎn)卵數(shù)量高于建巢初期的原始生殖蟻(唐國(guó)清和劉源智,1990)，其危害性更高。因此對(duì)于補(bǔ)充生殖蟻的生理研究有助于掌握白蟻群體發(fā)展規(guī)律，深入了解白蟻巢群生存和擴(kuò)張的機(jī)理，對(duì)開(kāi)展生物防治和白蟻類(lèi)資源的研究有重要意義。