CN1378161A - 一种昆虫取食行为即时中断方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种昆虫取食行为即时中断方法,在法拉第屏蔽框内进行昆虫对取食对象的取食行为的EPG信号采集,以昆虫口针为微电极和植物根部土壤为参比电极构成回路,昆虫口针电极由金属丝连接,并将采集信号传至即时显示计算机系统,以电子驱动方式实时隔断昆虫与取食对象。昆虫取食行为即时中断装置包括电脑即时显示系统、用于防止外来电磁场干扰的法拉第屏蔽框,昆虫口针电极由金属丝连接的,设一拉线与金属丝连接,拉线与电子开关和伺服机构控制下电磁铁、电机连接。本发明在即时显示的技术平台上,设计出准确有效的装置。无需进行手工操作,即时中断的成功率高,后处理步骤自动化。
Description
一、技术领域：
本发明涉及一种获得和处理信号的方法和装置，特别是一种控制信号的方法装置，具体来说是一种昆虫取食行为即时中断方法及装置。
二、背景技术：
随着对植食性刺吸式昆虫取食行为研究的深入，需要了解昆虫取食行为的某一细节在整个生物学过程中的作用。其中一种常用的方法就是在昆虫即将进行该行为细节时，人为干扰中断其取食，再与正常取食的昆虫进行比较。而且这种方法需要在解剖镜下对昆虫取食行为进行观察，同时用毛笔或其它人工方法刺激昆虫来干预中断其取食行为。刺吸电位技术(EPG，electrical penetration graph)是专门用于研究植食性刺吸式昆虫在宿主植物上刺探、取食行为的一种已开发的技术，由于刺吸电位技术中的一些特征波形与昆虫特定的取食行为细节相对应，这样刺吸电位技术就提供了昆虫取食行为进程的信息，使得它在昆虫取食行为即时中断技术中可以发挥重要作用。
本发明所要解决的技术问题是：由于随着对植食性刺吸式昆虫取食行为研究的深入，需要了解昆虫取食行为的某一细节在整个生物学过程中的作用。其中一种常用的方法就是在昆虫即将进行该行为细节时，人为干扰中断其取食，再与正常取食的昆虫进行比较。以往的实验中，必须在解剖镜下对昆虫取食行为进行观察，同时用毛笔或其它人工方法刺激昆虫来干预中断其取食行为，这种方法主要是利用进行手工操作，手段简单，成功率不高，而且后处理步骤较繁琐。刺吸电位技术(EPG，electrical penetrationgraph)是专门用于研究植食性刺吸式昆虫在宿主植物上刺探、取食行为的一种已开发的技术，由于刺吸电位技术中的一些特征波形与昆虫特定的取食行为细节相对应，这样刺吸电位技术就提供了昆虫取食行为进程的信息，使得它在昆虫取食行为即时中断技术中可以发挥重要作用。
但现有的刺吸电位技术主要侧重于取食相关电势信号的采集、记录，而昆虫取食波形的即时显示，取食过程中波形的实时分析以及取食行为控制等功能则无法实现或存在很大的不足，即使现在最新的刺吸电位技术技术能够实现一定程度上的即时显示，但由于其显示频率单一、操作复杂、控制不便等缺点，不能满足即时中断技术的要求。仍未见有研究人员考虑自动即时中断方法和装置。
三、发明内容：
本发明目的是：提供一种昆虫取食行为即时中断方法及装置，使刺吸电位技术在研究昆虫取食行为即时中断技术中发挥更有效的作用，给昆虫行为研究、植物保护和生态等研究提供一种重要的方法和工具。
本发明的技术方案是：一种昆虫取食行为即时中断方法和装置，昆虫取食行为即时中断方法，在法拉第屏蔽框内进行昆虫对取食对象的取食行为的EPG信号采集，以昆虫口针为微电极和植物根部土壤为参比电极构成回路，昆虫口针电极由金属丝连接，并将采集信号传至即时显示计算机系统，其特征是以电子驱动方式实时隔断昆虫与取食对象。
上述方法能够延伸出许多使昆虫与取食对象隔断的装置：例如昆虫口针电极由金属丝连接的，设一拉线将金属丝拉开，从而将昆虫从取食对象上拉开，又不会伤及昆虫；取食对象在电子开关和伺服机构控制下突然坠落。伺服机构可以是电磁铁、电机、气动元件等。
具体言之：设有电子开关、电源、电磁铁、铁磁体、拉线，所述的电子开关和所述的电源相连接，所述的一个电磁铁通过导线和所述的电子开关相连接，所述的铁磁体通过一根线悬挂，金属丝和昆虫相连接，所研究的昆虫放置在叶片上，所述的金丝通过一根拉线和所述的铁磁体相连接。
即时中断具有比较重要的意义：因为刺吸电位技术中的一些特征波形与昆虫特定的取食行为细节相对应，这样刺吸电位技术就提供了昆虫取食行为进程的信息，使得它在昆虫取食行为即时中断可以获得更多信息，尤其是控制电子开关的信号可以从计算机发出，即时信息可以具有更丰富的科学意义。因此本发明的效果是可以在改进原有的EPG技术的基础上，用电子计算机控制整个实验的进程，即时地获取、记录和显示EPG信号，从而为即时中断技术提供即时准确详细的昆虫取食行为细节。并在这即时显示的技术平台上，设计出准确有效的中断昆虫取食行为的装置。无需进行手工操作，即时中断的成功率高，后处理步骤自动化。
四、附图说明：
图1是本发明昆虫取食行为即时中断装置示意图。
电脑即时显示系统1；电子开关2；电源3；电磁铁4；铁架台5；铁磁体6；用于悬挂铁磁体的线7；拉线8；金属丝用金丝9；昆虫10；采取昆虫体内电信号的信号探头11；植物叶片12；用于防止外来电磁场干扰的法拉第屏蔽框13。
五、具体实施方式：
在图1中，昆虫10在植物叶片12上取食，接通电路。昆虫口针电极反映的昆虫与植物的电势通过放大器进行电信号放大。然后由计算机系统记录采集进来的电信号，并被我们设计的即时显示的软件平台所捕获，再次处理后以图形形式显示于电脑屏幕上。
昆虫取食行为即时中断系统装置实施例中，所述的这种即时中断系统装置包括一个电脑即时显示系统、一个电子开关、电源、一个电磁铁、一个铁架台、一个铁磁体、一根拉线、信号探头、一个用于防止外来电磁场干扰的法拉第屏蔽框， 所述的一个电子开关和所述的电源相连接，所述的一个电磁铁通过一个导线和所述的电子开关相连接，所述的铁架台放置在所述的电磁铁的附近，所述的铁磁体如采用一般的纯铁、硅铁片等电磁力感应体。通过一根线悬挂在所述的铁架台上，所述的信号探头采用一根金丝和所述的所研究的昆虫相连接，所研究的昆虫放置在叶片上，所述的金丝通过一根线和所述的铁磁体相连接，如图1所示。当昆虫在植物上取食后，电路接通。电信号可以通过放大器发大，然后由AD卡转化成数字信号，记录于电脑硬盘。当数字电信号进入电脑后，通过一个软件系统，即时捕获进来的电信号，同步转化为相应的图形符号，显示于电脑屏幕。在图中铁架台5上固定有电磁铁和通过线将铁磁体悬挂于电磁铁附近。同时通过拉线8连接铁磁体6和中断时要拉动的金丝9。为保证中断时的有效性，事先通过预调节拉线8的长度，已保证将昆虫10拉离植物表面12的距离，当电脑的即时显示系统1出现需要中断的昆虫行为时，合上开关2，启动电磁铁4。电磁铁4产生磁力，吸引铁磁体6，并通过拉线8，将金丝9向左拉偏，同时金丝9带动昆虫拉离植物叶片12的表面。从而完成一次中断过程。开关2可以是触点开关，给出电子信号接通电磁铁电路。也可以是计算机给出的电子信号经I/O接口并经放大电路后再连接至电磁铁。铁磁体6可以是普通钢铁、纯铁、硅铁等。金丝9的直径几十微米，可以保证带动昆虫。
利用本发明来研究昆虫的取食行为是这样实现的：以昆虫口针为微电极，以植物根部土壤为参比电极，构成回路，昆虫口针电极的电势变化反映了昆虫取食行为细节。电势随实验时间变化的曲线称为EPG(Electrical Penetration Graph)。在该部分中，由EPG仪采集来自昆虫口针的电势信号，由A/D转换卡将电信号转换成数字信号，输入到主机，所述的主机主要由一台电子计算机组成，完成对EPG信号的即时显示和记录，以及即时分析工作。在显示器屏幕上可以同时以不同的频率显示同一个通道昆虫的EPG信号或者同时显示多个通道昆虫的EPG信号。在主机键盘上，通过“TAB”键可以在这两种状态之间进行切换。在同时以不同的频率显示同一个通道昆虫的EPG信号时，键盘上的“0”，“1”，“2”…对应不同的通道。通过按相应的键，将显示对应通道的EPG信号。在显示该通道EPG信号时，显示器屏幕一分为二，上半部分以固定的100Hz的频率显示EPG信号，下半部分的显示频率可以通过按键盘上的光标键进行调整。可以获得最高100Hz，最低20Hz的EPG信号。在同时显示多个通道EPG信号时，显示器屏幕拆分多个部分，每个部分显示一个特定通道的EPG信号。同样可以通过光标键调整显示的频率。
在与探头相连的金丝上系一根细线，另一端连接一个悬挂状态的铁磁体，放在继电开关的电磁引力范围内。在出现待研究波形后，打开继电开关，电磁引力吸引铁磁体从而将把细线向左拉开一段距离，同时也将昆虫拉离植物表面，从而中断昆虫的取食行为。通过调整小铁片与磁力源之间的距离可以控制拉开距离的长短；通过调整继电器电流大小可以控制拉力的大小。(继电器为上海第三机床电器厂生产的MQ0.7型微型电磁铁)。本发明对照已有技术，因为开发了更为先进的昆虫取食行为电脑即时显示平台，并采用了所述的这种即时中断系统装置，在研究昆虫的取食行为时，显示频率多元、操作简单、控制方便，能够进行自动的控制和记录，满足即时中断技术的要求。
本发明方法和其它装置的实施例如：只要使昆虫与取食对象隔断即可，当然对昆虫的取食影响尽可能小。也可以设一微型电机，用来卷绕上述拉线8；控制方式同上述实施例。反过来控制亦然：将昆虫的取食叶片挪开：设一托片放置取食叶片，托片连接类同上述实施例的拉线，对拉线的控制亦同上编写实施例，拉动拉线并带动托片，或者将叶片拽开，昆虫由金属丝连接的不动，亦可以是将托片拽开后，取食对象在电子开关和伺服机构控制下突然坠落即叶片落下，亦使昆虫停止进食。还可以用气动元件对拉线或金属丝或托片直接作用。
Claims (4)
1、一种昆虫取食行为即时中断方法，在法拉第屏蔽框内进行昆虫对取食对象的取食行为的EPG信号采集，以昆虫口针为微电极和植物根部土壤为参比电极构成回路，昆虫口针电极由金属丝连接，并将采集信号传至即时显示计算机系统，其特征是以电子驱动方式实时隔断昆虫与取食对象。
2、一种昆虫取食行为即时中断装置，包括电脑即时显示系统、用于防止外来电磁场干扰的法拉第屏蔽框，昆虫口针电极由金属丝连接的，其特征是设一拉线与金属丝连接，拉线与电子开关和伺服机构控制下电磁铁、电机连接。
3、由权利要求2所述的一种昆虫取食行为即时中断系统装置，其特征在于：设有电子开关、电源、电磁铁、铁磁体、拉线，所述的电子开关和所述的电源相连接，所述的一个电磁铁通过导线和所述的电子开关相连接，所述的铁磁体通过一根线悬挂，金属丝和昆虫相连接，所研究的昆虫放置在叶片上，所述的金丝通过一根拉线和所述的铁磁体相连接。
4、由权利要求2所述的一种昆虫取食行为即时中断系统装置，其特征在于：设有电子开关、电源、微型电机、拉线，所述的电子开关和所述的电源相连接，所述的微型电机通过导线和所述的电子开关相连接，属丝和昆虫相连接，所研究的昆虫放置在叶片上，所述的金属丝通过一根拉线卷绕在微型电机上。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102175720A (zh) * | 2010-12-29 | 2011-09-07 | 河南农业大学 | 一种快速检测转基因抗蚜棉的方法 |
| CN102331442A (zh) * | 2010-12-29 | 2012-01-25 | 河南农业大学 | 一种快速评价转基因抗虫棉抗蚜效果的方法 |
| CN104041459A (zh) * | 2013-03-11 | 2014-09-17 | 河南农业大学 | 一种检测昆虫电信号的方法 |
| CN104055511A (zh) * | 2013-03-22 | 2014-09-24 | 河南农业大学 | 一种测量昆虫心电图的方法 |
| CN113973783A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-28 | 刘瑞 | 一种用于行为学捕猎实验中模拟猎物运动的实验装置 |
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102175720A (zh) * | 2010-12-29 | 2011-09-07 | 河南农业大学 | 一种快速检测转基因抗蚜棉的方法 |
| CN102331442A (zh) * | 2010-12-29 | 2012-01-25 | 河南农业大学 | 一种快速评价转基因抗虫棉抗蚜效果的方法 |
| CN102175720B (zh) * | 2010-12-29 | 2012-12-05 | 河南农业大学 | 一种快速检测转基因抗蚜棉的方法 |
| CN102331442B (zh) * | 2010-12-29 | 2013-06-12 | 河南农业大学 | 一种快速评价转基因抗虫棉抗蚜效果的方法 |
| CN104041459A (zh) * | 2013-03-11 | 2014-09-17 | 河南农业大学 | 一种检测昆虫电信号的方法 |
| CN104055511A (zh) * | 2013-03-22 | 2014-09-24 | 河南农业大学 | 一种测量昆虫心电图的方法 |
| CN113973783A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-01-28 | 刘瑞 | 一种用于行为学捕猎实验中模拟猎物运动的实验装置 |
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