植物揮發(fā)的次生代謝產物對植食性昆蟲的作用

1、植物揮發(fā)性次生代謝物質對植食性昆蟲的作用摘的要：植物揮發(fā)性次生代謝物質與植食性昆蟲有密切的聯(lián)系，對昆蟲的取食、生長、發(fā)育、生存起著至關重要的作用。本文了植物揮發(fā)性次生代謝物質的概念和種類，植物揮發(fā)性次生代謝產物對植食性昆蟲的取食、產卵、生長發(fā)育和生存方面的影響。并對植物揮發(fā)性次生物質對害蟲控制的進展和應用前景作了總結。關鍵詞：植物揮發(fā)性次生物質植物揮發(fā)性次生物質植食性昆蟲取食產卵生長發(fā)育陸生植物與植食性昆蟲在長期的進化過程中形成了復雜的

2、互作關系[13]。植物次生代謝產物在植物與昆蟲協(xié)同進化中起著主導作用。植食性昆蟲的種群繁衍和生存在很大程度上取決于能否尋找到合適的寄主植物和獲得足夠的營養(yǎng)。植物次生代謝產物影響植食性取食、產卵、生長發(fā)育和存活。利用這一特性可以利用植物次生代謝產物控制害蟲，農林有害生物的綜合治理提供新的生態(tài)防治途徑。1植物揮發(fā)性次生物質的概念和種類植物揮發(fā)性次生物質的概念和種類1891年，Kossel明確提出了植物次生代謝(secondarymetabo

3、lism)的概念。植物次生代謝產物(secondarymetabolites)是指植物體中一大類并非生長發(fā)育所必需的小分子有機化合物，其產生和分布通常有種屬、器官、組織和生長發(fā)育期的特異性。少數(shù)小分子有機物在代謝途徑上與次生產物比較相似，但具有明顯的生理功能，因而不把它們視為次生代謝產物，如萜類成分赤霉素、脫落酸、均為植物激素，另如胡蘿卜素為光合作用所必需。主要包括烴類、醇類、醛類、酮類、酯類、酸類、萜烯類和芳香類化合物等并以一定比例構

4、成的該種植物的化學指紋圖譜[31011]。目前已知植物次生物質約有3萬種以上與昆蟲有關的主要是酚類、萜類和生物堿。植物揮發(fā)性次生物質可以分為兩類[41113]:一類是在植物中廣泛分布的一般氣味組分(generalodcomponents)。這類化合物通過植物通常的生物合成路線產生。另一類是種類特異性化合物其化學成分在其他相近的植物中沒有主要是通過植物次生代謝物裂解形成稱特異性氣味組分(specificodcomponents)。植物揮發(fā)

5、性次生物質極易受外界和自身因素的影響而發(fā)生變化其組分除了因植物種類和品系不同而不同外植物本身的生長環(huán)境條件以及其他生物的取食等因子也會產生影響另外同一植株因生育階段、部位以及晝夜節(jié)律等因素的改變揮發(fā)性物質的成分也會發(fā)生變化從而最終引起昆蟲行為反應的變化[514]。2植物揮發(fā)性次生物質對植食性昆蟲的植物揮發(fā)性次生物質對植食性昆蟲的影響影響據(jù)統(tǒng)計地球的植物約有30萬種而以植物為食的昆蟲約48萬種幾乎沒有一種植物能免受昆蟲的危害。這對于不能自

6、由運動的植的接觸而提高產卵幾率[29]。許多昆蟲利用寄主植物釋放的特殊氣味物質來尋找產卵場所以保證其后代的發(fā)育[30]。如美洲棉鈴蟲(Helicoverpazea)的寄主棉花、番茄等作物散發(fā)一些揮發(fā)性物質誘導已交配的美洲棉鈴蟲雌蛾產生定向行為并刺激雌蛾產卵[721]來自巧克力的揮發(fā)性物質能刺激地中海粉螟產卵[25]。欽俊德報道初羽化的煙青蟲(H.assulta)成蟲對煙葉釋放的氣味有很強的趨性煙葉氣味對已交配的雌蛾有明顯的引誘力[5]甘

7、藍葉表面的提取物能夠刺激甘藍地種蠅(Deliaradicum)的產卵[31]柑橘幼嫩葉片中的揮發(fā)物質對柑橘潛葉蛾(Phyllocnistiscitrella)產卵有明顯的引導作用[32]。丁紅建等對8種寄主不同器官對棉鈴蟲引誘行為活性研究結果發(fā)現(xiàn)楊樹葉、洋蔥花、胡蘿卜花、芹菜花等的氣味物質能夠引誘雌成蟲進行交配而玉米花絲、小麥葉、棉花頂葉蕾等則引誘棉鈴蟲雌成蟲產卵[33]。另一方面有些寄主植物也能利用自身的次生化合物質來抵御昆蟲產卵這些

8、次生物質能使產卵期雌蟲在一定距離內即可通過嗅覺感受器感覺并產生負趨性反應[34]。如產卵前期的歐洲玉米螟(Ostrinianubilalis)雌蛾對被侵害或機械損傷的玉米植株以及玉米汁液的蒸餾物均有忌避反應這是由于受侵害玉米植株釋放的金合歡醇能阻礙歐洲玉米螟產卵[8]Rennick等也發(fā)現(xiàn)桂竹香糖芥葉中含有對菜粉蝶(Pierisrapae)產卵有抑制作用的物質起主要作用的成分是erysimocide和erychroside它們的共同特點

9、均含有毒毛旋花苷配基[9]另外海島棉、木槿中含有棉鈴象甲(Anthonomusgris)的產卵抑制劑[7]。另有研究表明來自非寄主植物的揮發(fā)性物質對植食性昆蟲產卵有抑制作用如菊花(Chrysan2themummifolium)提取物抑制小菜蛾(Plutellaxylostella)對寄主的趨性和在寄主上產卵[35]。啤酒花(Humuluslupulus)和幅花芹(Bifaradians)的提取物分別顯著和完全抑制葡萄漿果蛾(Paralo