昆虫电生理实验——EPG昆虫刺探电位仪

一、应用

EPG昆虫刺探电位仪系统可以测量同翅类昆虫和其他的刺吸式昆虫（适合应用于蚜虫粉虱、叶蝉、木虱、椿象等），在取食等行为时产生的微弱电压差。

该设备用于这类昆虫在植物上的取食行为、病毒/病原体传播机制杀虫剂作用机理与效果评估及植物抗虫性研究。

二、配置

• 系统硬件的核心是信号放大器，因为这类电信号是极度微弱的，所以要将采集到的微弱信号进行放大（50~100倍）。放大器必须具备极高的输入阻抗（通常 > 1 GΩ, 10^9 欧姆），以最大限度减小对被测生物回路的负载效应（避免“短路”信号），并有效放大微弱的生物电信号。
• 当然，一个法拉第笼也是必不可少的，可以屏蔽掉外界无效的噪声。法拉第笼通常由带接地的金属网或者金属板制成，这个实验装置放置其中。
• 昆虫电极：实验中的难点是将金线粘到昆虫身上，需要借助液态的导电银胶，在金线尾部形成“银胶球”，然后轻轻粘到昆虫背部。胶不能太多，否则会影响昆虫活动甚至生命；当然太少又不牢固且不好粘上。

• 金线有两种规格，分别是18和12.5微米，都极细，一卷有30米。银胶一般是2ml，是水溶性的，每次可以少量取出使用，剩余在4℃冰箱中冷藏保存。金线和银胶算是整套系统的消耗品。
• 此设备一次最多可以测量8个样品，极大满足了科研用户的对比需求。
• 最后，信号可以通过电脑预装的软件实时记录，并产生波形图，可以很方便地帮助科研人员分辨昆虫的行为方式和习惯。软件的波形识别与分析，是这套系统价值体现的关键。

软件功能

• 标注波形： 根据特征（幅度、频率、形状）手动或（半）自动识别和标记不同的取食行为波形（如np波 - 非刺探， pd波 - 路径穿刺， E1/E2波 - 唾液分泌， F波 - 木质部取水， G波 - 口针清洁， 最重要的波形之一）。

• 参数提取： 自动计算每个标记波形的起始时间、结束时间、持续时间、频率、平均幅度等大量行为学参数。

• 统计分析： 将提取的参数导出用于统计分析（比较不同处理组之间的行为差异）。