昆虫高通量行为分析系统

昆虫高通量行为分析系统（EntoLab）是由诺达思公司和 荷兰瓦赫宁根大学植物研究中心共同开发的昆虫行为分析 系统，最初用于研究植物抗虫性基因表型分析，然后拓展 到杀虫剂效果评价，昆虫天敌研究，嗅觉行为分析等领 域，观察区达120多个，在几天内就可以拿到昆虫行为数 据，是一款高通量分析系统，可以极大的提高科研效率， 并具有很强的可拓展性。

为什么要使用该系统？
• 吸吮昆虫（sucking insects），例如蓟马，蚜虫和粉虱，由于其会直接造成损害与进行病毒传播，在农业 和园艺中可能会带来毁灭性影响；
• 传统的通过重复喷洒杀虫剂来控制此类害虫的方法备受关注，涉及到杀虫剂的总体健康性，以及近年来欧洲和美国对杀虫剂（神经活性杀虫剂）的禁令，正促使人们迫切寻求替代品；
• 常规的表型分析方法主要集中在成本高，劳动强度大 和耗时的饲喂损害或昆虫表现（繁殖和死亡率）的终 点测量上。对进食伤害进行评分的视觉评分系统通常 无法精确定量，并且结果容易受主观性和评分过程的 不一致影响；
• 近年来，寄主植物对吸吮昆虫的抗性育种引起了人们 的极大兴趣；若农作物本身具有更好的防御机制，以细胞为食的昆虫所造成的产量损失可以大大减少；
• 育种过程中的关键要素是准确估计大批植物材料的抗 性水平。这需要强大的表型分析系统，以高通量的方 式准确筛选许多不同的植物品系；
• 昆虫高通量行为分析系统 (EntoLab)克服了传统方法的局限性，用于自动筛选植物对吸吮昆虫的抗性。





系统功能及特点
• 根据软件设计, 实验区可容纳叶片或部分叶片，所有昆虫同时释放至各自区域内, 在几分钟到几小时内即可观察到昆虫的差异性行为，从而分析植物基因或处理 方法的差异。均相分析通常要求每个基因型使用5-15只昆虫重复实验, 系统可生产30个以上行为参数的统 计分析，作为分析基因或处理方法差异的潜在指标。
• 系统的功能十分强大，可广泛应用于与昆虫行为有关的研究过程中，例如昆虫饮食行为（农药或植物处理 方法）、嗅觉信号、遗传学（昆虫、植物等）以及天 敌觅食行为等相关的研究。软件会自动分析昆虫的偏 好，运动以及暂停行为等（持续时间，频率，速度等 参数）。
• 该软件可以提取不同类别的行为而不需要人工搜索，例如慢速微动，该类别可能与进食（寄主接受）相 关。这一强大的分析功能可以帮助用户节省大量的观 察时间。用户可以更深入地了解昆虫个体水平上的行 为，从而对生物效应的机制做出更好的假设。





系统构成
• 软件→EthoVision XT、EthoAnalysis
• 硬件→电脑、摄像机、观察箱、测试板 (包括标准测试板与个性化定制测试板) 、电源等





具体应用
软件可以轻松适应所研究的特定昆虫和行为特征的要求( 例如体型）。可在实验区域内放置叶片和人工饲料。使用昆虫高通量行为分析系统，可以进行选择性实验和非选择 性实验，例如：
a.植物育种过程中的品种或基因筛选
• 抗虫性
• 表面结构偏好
• 两个或多个选择的嗅觉偏好
• 处理方法效果
b.嗅觉相关的联想式学习
c.杀虫剂的作用
• 进食偏好(反进食)
• 胃部动作
• 接触毒性
• 熏蒸剂
• 驱蚊剂(两种或多种选择)
d.天敌研究
• 掠食
• 寄生
• 栖息地宜居性

昆虫高通量行为分析系统(EntoLab)已在辣椒、番茄、西 瓜、菊花、白菜、百合、生菜、苦瓜等不同组合的蓟马、 蚜虫的选择choice或不选择no-choice试验中得到 验证。结果表明，该方法能更准确、更详细地了解食草昆 虫在不同植物基因型上的行为，并减少90%的实验时间和 费用。 自动化、高通量的宿主植物对吸虫病抗性表型分析将极大 地有助于抗虫作物的研究和育种进程。那些常常被忽视的 行为细节的揭示，有助于未来对控制它的环境和遗传机制 进行更深入的了解。


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