虫瘿多样性及其与寄主植物和环境间关系

虫瘿是自然界极常见的生物现象,凝聚着昆虫与植物间显著、复杂而密切的协同关系。本文主要阐述了致瘿昆虫的主要类群及其在植物上的致瘿部位、虫瘿外部形态、虫瘿发育过程、虫瘿内部结构、虫瘿寄主植物多样性以及虫瘿空间分布规律等,探讨了致瘿昆虫和寄主植物间相互关系,以及影响虫瘿空间分布的环境因素等。最后对目前虫瘿生物学存在的问题及以后的研究方向进行了讨论,以期为有害虫瘿的控制和有益虫瘿的开发与利用,以及致瘿昆虫与寄主植物间协同演化关系、致瘿昆虫的致瘿机理等研究奠定一定的理论基础。     

虫瘿与其生物群落及寄主植物间的关系

虫瘿是自然界极其常见的生物现象,是植物与昆虫互作的奇特产物。本文对虫瘿生物群落多样性、虫瘿与其生物群落的关系以及虫瘿与寄主植物的关系进行概述,探讨了致瘿昆虫在虫瘿形成中的作用、植物化学对致瘿昆虫产卵交配行为的影响以及植物激素在虫瘿形成中的作用,最后对虫瘿今后的研究方向进行了讨论,为虫瘿的致瘿生物学及其瘿内生物相互关系的进一步研究奠定基础。     

虫瘿与致瘿昆虫

虫瘿是由昆虫等致瘿生物诱导寄主植物而产生的一种特异组织。虫瘿对致瘿生物具有提供营养和保护等作用,虫瘿不仅有一定的经济利用和科学研究价值,而且多数致瘿昆虫是农林害虫。本文对致瘿昆虫在植物上的致瘿部位、致瘿的主要昆虫类群、虫瘿形态结构、虫瘿化学组成、虫瘿对寄主植物的影响以及虫瘿的利用等进行综述。     

向川安瘿蜂寄生白栎虫瘿和成瘿枝的代谢组比较

虫瘿是植物受致瘿昆虫产卵和取食等刺激而异常生长形成的不正常组织。营养假说认为虫瘿组织营养物质的含量高于寄主植物的成瘿部位,而次生代谢产物的含量低于寄主植物的成瘿部位。向川安瘿蜂(Andricus mukaigawae)属膜翅目(Hymenoptera)瘿蜂科(Cynipidae),在白栎(Quercus fabri)枝条上形成虫瘿。本文基于非靶向代谢组,使用高效液相色谱-质谱检测、鉴定和比较向川安瘿蜂幼虫期虫瘿与寄主植物成瘿枝的代谢物。研究结果表明,向川安瘿蜂虫瘿和成瘿枝的代谢物组成存在差异;虫瘿的脂肪含量均高于成瘿枝,虫瘿的4种单宁和4种黄酮物质的含量均低于成瘿枝,这支持营养假说;虫瘿的氨基酸含量均低于成瘿枝,部分酚类物质的含量高于成瘿枝,这不支持营养假说。     

没食子蜂与没食子

没食子为没食子蜂幼虫寄生在没食子树幼枝所产生的虫瘿(Gall),它是植物体受到昆虫的刺激而生成的不正常构造。此类昆虫在昆虫学上统称为“产瘿昆虫”或“虫瘿制造者”。没食子蜂是植食性昆虫(Phytophagous insect)中的一种产瘿昆虫。虫瘿的形状、位置常因造瘿昆虫的不同而各有特征。昆虫产卵于植物内,就在产卵的部位开始长出不寻常的生长组织来。昆虫卵在这异常的组织内孵化、成长。虫瘿随着幼虫的发育而膨大,幼虫以虫瘿所生出来的某些特别物质为食(通常昆虫很少吃虫瘿本身的组织),至羽化时,成虫始脱瘿而出。     

致瘿昆虫对寄主植物生理和代谢的影响

虫瘿是致瘿昆虫刺激植物后诱导形成的畸形结构,是研究植物与昆虫协同进化的理想材料,同时致瘿昆虫通常还是重要的农林害虫。因此,研究致瘿昆虫对寄主植物的影响,一方面可进一步揭示致瘿昆虫与植物的关系,有助于揭示成瘿植物生长的一般过程;另一方面,了解成瘿植物对致瘿昆虫的响应有助于筛选植物抗性指标、抗性基因、敏感基因等,为抗性育种提供理论基础。本文主要围绕致瘿昆虫对寄主植物光合作用、生理和代谢活动的影响等进行了综述。致瘿昆虫普遍引起寄主植物光合色素减少、光合速率降低,虫瘿内部组织中糖类、氨基酸类等初生代谢物质含量增加,虫瘿外部组织中酚类、黄酮类等非挥发性和萜类为主的挥发性次生代谢物质含量增加,寄主植物POD和SOD等保护酶活性增强,以及IAA, SA和JA等植物激素含量提高。现有研究资料显示,致瘿昆虫对寄主植物生理和代谢影响的研究仍处于初级阶段,其影响机制还需要进一步研究。     

中华蚊母树虫瘿类型及其致瘿昆虫生活史初探

初步观察了中华蚊母树(Distylium chinense(Fr.)Diels)不同类型虫瘿的发生过程及致瘿昆虫生活史。结果表明,中华蚊母树的虫瘿有3种类型,分别为叶/枝上大型虫瘿、叶上泡状虫瘿和叶柄/果上球型虫瘿。三者均为单室封闭型,次生开口。经鉴定致瘿昆虫均为半翅目蚜科昆虫,其中叶上泡状虫瘿致瘿昆虫为蚊母新胸蚜Neothoracaphis yanonis Matsumura。该虫3月初在虫瘿内营孤雌生殖,繁殖2代,5月底前飞离出瘿。     

植物虫瘿

虫瘿是造瘿昆虫诱导植物组织不正常生长产生的,它们通过释放某些酶或者植物激素刺激寄主植物细胞增大或增殖产生了特异形态的虫瘿,而这种特异形态就是造瘿昆虫遗传基因的体外表达。但虫瘿产生的分子机制不是十分清楚,文章主要对目前植物虫瘿的形态特征、形成机制等方面进行综述。     

奇特的虫瘿

虫瘿作为自然界一种奇特的生物现象 ,主要是由致瘿昆虫通过产卵、取食或分泌化学物质刺激植物体而形成的。该文对虫瘿的致瘿原因和成瘿过程进行了详细描述 ,讨论了它与人类和植物的关系 ,并就其中富含脂肪、蛋白质等化学物质展望了未来人类在医疗、工业、园林等行业对虫瘿的开发和利用。     

虫瘿—昆虫与植物互作的奇特产物

虫瘿是昆虫刺激产生的植物不正常组织。造瘿昆虫几乎能在高等植物的所有类群中产生形态各异的虫瘿,甚至能在同一种植物上形成多种形态不一的虫瘿。虫瘿形成的机制仍不清楚,普遍认为是昆虫控制了虫瘿的形成,但植物细胞也参与了虫瘿形成的调控。为了探索这一神秘的领域,科学家们已经对昆虫的刺激物以及植物的反应作了大量的研究,未来工作的难点将是如何把二者联系起来。     

昆虫消化酶抑制剂与害虫防治

生物源昆虫消化酶抑制剂主要包括蛋白酶抑制剂和淀粉酶抑制剂。昆虫消化酶抑制剂能通过降低或抑制昆虫蛋白酶或淀粉酶的活性,而影响昆虫的正常生长发育,使其生长缓慢,虚弱,甚至导致死亡。本文就生物源昆虫消化酶抑制剂对昆虫生化、生理代谢和生长发育的影响,消化酶抑制剂的作用机理,植物中昆虫消化酶抑制剂的诱导产生等进行了介绍。同时,探讨了生物源蛋白酶和淀粉酶抑制剂在害虫防治中的应用前景。     

Insect pheromones

The evidence for intraspecies chemical communication in insects is reviewed, with emphasis on those studies where known organic compounds have been implicated. These signal-carrying chemicals are known as pheromones. There are two distinct types of pheromones, releasers and primers. Releaser pheromones initiate immediate behavioral responses in insects upon reception, while primer pheromones cause physiological changes in an animal that ultimately result in a behavior response. Chemically identified releaser pheromones are of three basic types: those which cause sexual attraction, alarm behavior, and recruitment. Sex pheromones release the entire repertoire of sexual behavior. Thus a male insect may be attracted to and attempt to copulate with an inanimate object that has sex pheromone on it. It appears that most insects are rather sensitive and selective for the sex pheromone of their species. Insects show far less sensitivity and chemospecificity for alarm pheromones. Alarm selectivity is based more on volatility than on unique structural features. Recruiting pheromones are used primarily in marking trails to food sources. Terrestrial insects lay continuous odor trails, whereas bees and other airborne insects apply the substances at discrete intervals. It appears that a complex pheromone system is used by the queen bee in the control of worker behavior. One well-established component of this system is a fatty acid, 9-ketodecenoic acid, produced by the queen and distributed among the workers. This compound prevents the development of ovaries in the workers and inhibits their queen-rearing activities. In addition, the same compound is used by virgin queen bees as a sex attractant.     

Insect chemoreception

Insect chemoreception is mediated by a large and diverse superfamily of seven-transmembrane domain receptors. These receptors were first identified in Drosophila, but have since been found in other insects, including mosquitoes and moths. Expression and functional analysis of these receptors have been used to identify receptor ligands and to map receptors to functional classes of neurons. Many receptors detect general odorants or tastants, whereas some detect pheromones. The non-canonical receptor Or83b, which is highly conserved across insect orders, dimerizes with odorant and pheromone receptors and is required for efficient localization of these proteins to dendrites of sensory neurons. These studies provide a foundation for understanding the molecular and cellular basis of olfactory and gustatory coding.