虫害诱导的植物挥发性次生物质及其对寄生蜂的招引作用

在植物—植食性昆虫—寄生蜂三级营养系统中,虫害诱导的植物挥发性次生物质是当前害虫生物防治、化学生态学和昆虫行为学研究的热点之一。本文概述了虫害诱导的植物挥发性次生物质的特性及其对寄生蜂的招引作用,可望为害虫生物防治研究提供参考。     

植物组成型防御对植食性昆虫的影响

植物在长期适应复杂生境的过程中,形成了多种自身固有的防御机制.对于植食性昆虫而言,植物固有的防御系统主要涉及植物的形态特性和次生代谢产物,其防御机制包括了组成防御机制和诱导防御机制.本文从植物的毛、蜡质、叶型、叶色等几个方面探讨了植物形态特性对昆虫的影响,以及挥发性次生代谢物和非挥发性次生代谢物对植食性昆虫的影响,阐释了植物组成型防御与植食性昆虫的关联性及其机理.最后,对植物组成型防御在生产上的应用前景进行了探讨.     

非嗜食植物中的昆虫产卵驱避物及其利用

产卵是植物性昆虫生命周期中的一个重要环节，它能反映昆虫与植物相互作用的某些特点以及植食性昆虫对植物利用的策略。植物中的驱避物质在调节昆虫产卵行为过程中超着十分重要的作用。大量研究结果表明：许多非嗜食植物含有对昆虫产卵有驱避作用的次生化合物。研究植物中的昆虫产卵驱避物质不仅能在理论上加深对植食性昆虫产卵机制，植食性昆虫与植物间的相互关系以及昆虫群落构建机制等的认识，同时在害虫综合治理中有广泛的应用前景。     

植物挥发物在寄生蜂寄主定位中的作用

植物挥发物在寄生蜂的寄主栖息地定位中起着重要作用。在自然状态下,某些健康植物能释放对寄生蜂有吸引作用的挥发物。当植物受到植食性昆虫为害后,可引起植物的间接防御,即产生对一定种类寄生蜂具引诱作用的挥发物来保护自己。此外,害虫的产卵也能诱导部分植物产生引诱天敌的物质。对于植食性昆虫取食植物诱导的挥发物研究较深入,而其产卵对植物挥发物的影响研究较少。本文主要综述近年国内外有关植物挥发物对寄生蜂寄主定位影响的研究概况,可望为害虫综合治理研究提供参考。     

信息化合物对昆虫行为的影响及其在生物防治中的应用

本文从植物挥发性信息化合物,昆虫信息化合物以及二者协同作用的复合体等层次上综述了这些信息化合物在植食性昆虫及其天敌昆虫生命周期中的作用功能,分析了这些信息化合物对天敌昆虫识别、搜索以及定位其寄主昆虫中的作用,为更好地研究昆虫三级营养关系,利用这些信息化合物防治害虫以及通过调控天敌进行生物防治提供理论基础。     

萜烯同系物DMNT和TMTT的研究进展

近年来,学者对植物挥发性物质在功能和合成代谢方面的关注度越来越高。许多植物在被害虫侵袭后能够产生一些挥发性化学物质,而这些化学物质可以趋避害虫或吸引害虫天敌以达到间接防治害虫的目的。其中,(E)-4,8-二甲基-1,3,7-壬三烯((E)-3,8-dimethyl-1,4,7-nonatriene,DMNT)和(E,E)-4,8,12-三甲基-1,3,7,11-十三碳四烯((E,E)-4,8,12-trimethyltrideca-1,3,7,11-tetraene,TMTT)在高等植物中广泛存在。这2种物质能够在植物受植食性昆虫侵害后诱导产生,并起到吸引相应的害虫天敌前来从而达到控制害虫的作用。同时,它们还具有吸引授粉昆虫、诱导邻近植物防御反应和趋避害虫等功能。本文主要从这2种物质的发现、生态学功能、生物合成、研究展望与应用前景等方面进行探讨,综述近年来植物中DMNT和TMTT的研究进展。     

植物-植食性昆虫互作关系中早期信号事件研究进展

诱导防御反应的产生取决于植物对植食性昆虫相关信号迅速和准确地识别。在植物与植食性昆虫互作过程中,早期信号事件是负责植物识别和触发下游信号转导途径的最早反应,它们发生在植物防御相关基因表达和防御相关代谢物产生之前,对植物的防御过程至关重要。本文将植物与植食性昆虫互作的早期事件,包括植物对植食性昆虫的感知、电信号和Ca~(2+)信号的产生和转导,活性氧的迸发以及促细胞分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号级联途径等研究进展进行了综述,并提出今后的研究重点与方向,促进对植物诱导防御反应调控网络的研究,以期为改进农业害虫的治理提供重要的理论和技术支撑。     

寄生蜂寄主选择的化学信息调控

在植物—植食性昆虫—寄生蜂三级营养关系链中,寄生蜂的行为常常受到其他两营养级的作用。对于寄生蜂而言,成功定位寄主是其发展种群的重要环节,在这个过程中,寄主昆虫的信息化合物和植物的信息化合物或两者的复合信息物质是寄生蜂搜寻寄主的重要线索,发掘这类信息物质并将其应用于害虫的生物防治体系,是当今害虫综合治理的一个重要举措。本文较全面地综述了化学信息物质在植物—植食性昆虫—寄生蜂三级营养关系中的信息调控及在寄生蜂保护利用中的作用,并对该领域今后的研究方向阐述了观点。     

植物次生代谢物质和害虫防治

植物次生代谢物质从其生物合成途径可以将次生物质分成酚类、类萜、含氮化合物和其他次生物质4大类。 植物次生代谢物质对害虫有忌避和毒杀作用,引诱害虫在寄主上产卵,使其后代有较好生存环境。植物次生物质吸 引传粉昆虫繁衍后代,同时也吸引某些共生生物。植物次生代谢物质在昆虫和植物协同进化中具有信号转递功能。     

植食性昆虫唾液调控昆虫-植物互作的研究进展

在与寄主植物长期共同进化的过程中,为了更好地适应和利用寄主,植食性昆虫进化出了多种取食方式。同时,为了应对植食性昆虫的取食,植物进化出了多种防御策略,包括直接防御和间接防御。在整个昆虫-植物互作过程中,昆虫唾液起着重要作用。一方面,昆虫唾液中一些组分可以被植物识别并诱导植物防御反应;另一方面,昆虫通过分泌唾液到植物中调控寄主防御反应。该文从昆虫-植物互作的角度出发介绍植食性昆虫唾液的成分与功能,着重对昆虫唾液激发子和效应子的研究进展进行了综述,并对未来唾液的研究及其在害虫防治中的应用进行展望。     

虫害诱导植物信息化合物介导的植物间交流及机制

当遭受植食性昆虫取食时, 植物会释放复杂和多样的挥发性有机化合物。虫害诱导的挥发物在调控植物与不同营养层昆虫群落相互关系中发挥重要作用。同时, 邻近植物也能感知这种虫害诱导挥发物, 对可能即将到来的虫害威胁做出防御准备。获得防御准备的植物在受到虫害损伤时, 会立即启动相应的防御反应。为了应对植物的这种害虫防御策略, 某些昆虫可通过调控植物挥发物信号来传递“假信息”, 从而抑制相邻植物的防御反应。这种信息交流既可发生在同种植物之间, 也可发生在不同科属的植物之间。近年, 植物间的信息交流现象已得到广泛研究, 但相关的生化和分子机制及生态学意义尚不清楚。本文主要探讨了虫害诱导信息化合物介导的植物间交流类型、机制和生态学意义, 以及影响植物间交流的生物或非生物因子, 分析了利用植物间信息交流开展害虫绿色防控的前景。     

田间背景气味对植物源引诱剂的干扰及相应研发策略

植物挥发物在害虫的寄主选择过程中发挥着重要作用。植物源引诱剂是一类重要的害虫绿色防控产品，也是目前害虫无害化防治的研究热点。但目前大多数研究还未达到田间可应用的程度。其主要原因是田间引诱效率不理想。已有研究显示田间背景气味可干扰昆虫的嗅觉定向，干扰植物源引诱剂的引诱效率。因此对以往忽略的田间背景气味干扰加以重视，可进一步加快植物源引诱剂的研发进程。本文从气味传播与昆虫嗅觉感知、背景气味干扰嗅觉定向、田间背景气味复杂性和其对引诱剂的干扰等方面进行了综述与探讨，并对引诱剂配方组配过程中如何降低田间背景气味的干扰提出了相应的研发策略，以期促进植物源引诱剂的创新发展。     

一种测试鳞翅目幼虫嗅觉行为的高效选择装置

昆虫的寄主定位、产卵选择、聚集、求偶等行为受到来自昆虫周围环境的挥发性气味化合物的影响和调控。研究挥发物对昆虫行为的影响作用主要采用Y形嗅觉仪等行为检测装置,而研究挥发物对鳞翅目幼虫的影响作用却缺乏专业、高效的装置。本研究设计制作了研究鳞翅目幼虫行为的高效选择装置,适用于高效筛选对鳞翅目幼虫具有引诱、驱避等作用的挥发物。小菜蛾3龄幼虫的行为选择测试结果表明,对小菜蛾幼虫引诱最强的植物为大白菜,其次是油菜和甘蓝;花生叶片对小菜蛾幼虫没有作用;而番茄叶片对小菜蛾幼虫则具有驱避作用。由此说明该装置可以有效测定小菜蛾幼虫对不同挥发物的反应,将为挥发物对昆虫行为的影响研究、进而筛选新的化合物来控制虫害提供新的技术支持。     

烟草叶片分泌物及植株挥发物释放规律研究

烟草次生物质不仅对多种害虫的定向、产卵等行为具有调控作用,还能吸引天敌进行间接防御。本研究利用溶剂漂洗法提取了烟草旺长期和成熟期的叶片分泌物,利用顶空吸附法收集了烟草旺长期植株的挥发物,并利用气相色谱(GC)/质谱(MS)联用技术测定了烟草次生物质的成分及含量。结果表明,烟草叶片分泌物中共检测出36种化合物,其中旺长期有33种,成熟期有31种。烟草旺长期植株挥发物中共检测出48种挥发物组分。其中36种组分的日周期释放规律表现为随光照加强和温度升高,释放量呈现上升趋势;11:00-15:00时段的释放量显著高于其他各个时段(P0.05)。而其中9种组分表现为在夜间的释放量显著升高。     

虫害诱导植物间接防御机制

自然界中的植食性昆虫本身都具有一定的隐蔽保护性,这为害虫防治带来了一定的难度。寄生性天敌（寄生蜂等）能够利用嗅觉感受来自寄主和植物的化学通讯来搜索、定位、发现和寄生目标害虫。本文着重综述了植物与害虫协同进化所形成的防御策略,以及害虫诱导的植物挥发信息物质在植物、昆虫及天敌三级营养关系中的生态功能,并对挥发物的诱导信号分子、基本特性、占主要成分的萜烯类化合物释放的分子调控机制、植物组织中时空表达特异性和多样性等代谢特征以及其应用前景都进行了详细阐述。     

农田生物多样性对昆虫的生态调控作用

随着农田作物的单一性种植,植食性昆虫暴发、物种流失等问题日益突出,化学农药大量应用于作物有害生物的防治更加剧了对农田生态系统的破坏和不稳定性.因此,从生物多样性-农田生态系统-植食性昆虫的相互关系入手,探讨生物多样性的保护及其在农业有害生物防控上的应用,回归农田生态系统动态平衡的生态调控举措,成为可持续发展农业领域中研究的焦点之一.本文综述了农田生物多样性对昆虫生态影响的重要性及其生态功能,进一步阐述了农田生物多样性在农业生产中的应用及前景.     

刺探电位图谱(EPG)技术的原理与发展

刺探电位图谱(EPG)技术是用来记录刺吸式口器昆虫口针在寄主组织中刺探行为的电信号变化特征的技术,主要用于昆虫刺探(取食)、传毒行为,植物抗虫机制等的研究,本文对其发展历史、基本原理、波形特征和生物学意义进行了综述,并讨论了该技术目前存在的问题及应用前景。