转基因抗虫植物-植食性昆虫-天敌间化学通讯的研究进展

植物或昆虫释放的化学信息物质在植物-植食性昆虫-天敌三级营养层信息通讯中发挥重要作用.这种生物间的信息交流形成信息网,调节生物种内和种间行为,支撑和维持植物和昆虫群落的组成和结构.转基因抗虫植物的应用可能会影响三级营养层间的化学信息通讯,进而干扰生物群落结构和农田生态系统稳定性.该方面已在全球范围内引起了转基因抗虫作物环境安全研究者的关注.本文对植物-植食性昆虫-天敌间化学信息通讯进行了简要概括;分析和归纳了转基因抗虫作物的种植对植物和节肢动物间化学通讯的潜在影响及相关机制;讨论了该领域当前的研究进展和未来研究前景.以期促进我国科学家在该领域的研究,加深对转基因抗虫作物群落结构动态潜在影响的理解.     

虫粪中信息化学物质的研究进展

排便是昆虫的一个重要生理过程,排便行为不仅可以清除食物残渣,而且可以释放某些化学信息,进而影响昆虫同种或异种之间的相互作用.昆虫粪便中的信息化学物质不仅影响同种昆虫的聚集、求偶行为,而且可以影响同种和异种昆虫的产卵行为.此外,虫粪还能为其天敌昆虫的寄主定位和识别提供信息,并能通过诱导植物的防御反应抑制植食性昆虫的取食行为.本文根据国内外的相关研究,对虫粪中存在的信息化学物质进行了分类总结,并介绍了虫粪信息化合物在害虫防治中的应用,还讨论了目前存在的问题和研究前景.     

植食性昆虫寄主植物嗅觉搜寻述介

植食性昆虫与寄主植物关系的本质是化学。植食性昆虫搜寻寄主的嗅觉媒介是植物气味即化学信息物质。在介绍植物气味构成及其扩散模型基础上，阐述了植物气味在地上植食性昆虫成虫、幼虫和地下植食性昆虫搜寻寄主过程中的嗅觉导向作用，并指出了今后相关研究需要注意的问题。从植物与环境因子的关系来看，植物气味包括构成性气味和诱发性气味两类，这两类气味的概念既相联系而又不同。构成性气味组分及构成因植物分类地位等而不同。诱发性气味组分因植食性昆虫取食、植物病原微生物、机械致伤等因子的胁迫而变化，这种变化性状随植物属和/或种、植株生长发育阶段、胁迫因子性质及其作用方式而不同。无论是哪种植物气味，其释放均具有节律性。气味扩散过程比较复杂，扩散状态可用数学模型表征。对于地上植食性昆虫成虫，植物气味对其寄主搜寻行为具有导向特异性，重点分析了这种特异性形成的两个假说；鳞翅目昆虫幼虫，能够利用植物化学信息物质趋向寄主植物或回避非寄主植物；地下植食性昆虫搜寻寄主，既与寄主植物地下组织释放或分泌的次级代谢物有关，又与一些初级代谢物有关。初级代谢物中的CO₂,起着“搜寻触发器”作用。有助于增强人们对昆虫与植...     

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.     

植物与植食性昆虫化学互作研究进展

植物与植食性昆虫之间存在着复杂的化学相互作用。一方面,当遭受植食性昆虫为害时,植物能识别植食性昆虫相关分子模式,触发早期信号事件和激素信号转导途径,并由此引起转录组与代谢组重组、直接和间接防御化合物含量升高,最后提高对植食性昆虫的抗性。另一方面,植食性昆虫也能识别植物的防御反应,并能通过分泌效应子、选贮、解毒以及降低敏感性等反防御措施抑制或适应植物的化学防御。深入剖析植物与植食性昆虫的化学互作,不仅可在理论上丰富对昆虫与植物互作关系的理解,而且可在实践上为作物害虫防控新技术的开发提供重要的理论与技术指导。     

虫害诱导植物间接防御反应的激发与信号转导途径

植物通过产生和释放挥发性物质增加植食性昆虫的天敌对其寄主或猎物的定位,减少植食性昆虫对植物的取食,从而达到间接防御的目的。植物对植食性昆虫所做出间接防御反应激发因子和信号转导途径的研究,对应用虫害诱导植物挥发物引诱害虫天敌,并进一步从植物、植食性昆虫及其天敌间三级营养关系,研究动植物协同进化机理和病虫害防治具有深远意义。本文根据国内外最新研究进展,对虫害诱导植物间接防御反应的激发因子,昆虫取食信号的转导途径及对植物间接防御相关基因的激活等方面进行了系统地综述。     

虫害诱导蔬菜作物挥发物的研究进展

蔬菜作物释放的虫害诱导植物挥发物(Herbivore-induced plant volatiles,HIPVs)是蔬菜作物受害虫胁迫后产生的一类启动防御反应的化合物,可以作为蔬菜作物的对外重要信息交流媒介和防御措施实施前体.蔬菜作物通过释放HIPVs来增强自身防御反应、调节昆虫行为和向邻近作物发出"预警信号",从而直接或间接地抵御植食性昆虫危害.近年来,有关HIPVs的研究已成为昆虫行为学与化学生态学的关注热点.本文系统综述了虫害诱导蔬菜作物挥发物类别、释放特性、生态功能及应用等方面,以期梳理和阐释HIPVs在蔬菜-害虫二级营养结构以及蔬菜-害虫-害虫天敌三级营养结构的化学生态网络中的重要化学信号功能,并对未来该方向的研究进行展望.     

植物的诱导抗虫性

植物对植食性昆虫的抗性可包括两个方面,即植物的组成抗性（constitutiveresistance）和诱导抗性（inducedresistance）。组成抗性是指植物在遭受植食性昆虫进攻前就已存在的抗虫特性;而诱导抗性是指植物在遭受植食性昆虫进攻后所表现出来的一种抗虫特性[1,2]。根据作用世代的不同,诱导抗性又分为迅速的诱导抗性（rapidlyinducedre－sistance,RIR）和滞后的诱导抗性（delayedinducedresistance,DIR）。前者是指对当前世代的植食性昆虫的影响,而后者是指对后续的1～几个世代的植食性昆虫的影响[2]。研究植物的诱导抗虫性,不仅能在…     

虫害诱导的植物挥发物:植物与植食性昆虫及其天敌相互作用的进化产物

综述了植物、植食性昆虫及其天敌相互作用的进化过程。虫害诱导的植物挥发物的特征和功能是植物-植食性昆虫-天敌之间长期进化的结果。在植物、植食性昆虫与天敌相互作用的进化过程中,3个不同营养级,包括植物、植食性昆虫和天敌有着各自的调节和利用虫害诱导的植物挥发物的策略。但有一些问题,如通过实验研究得出的诱导防御在田间是否真正能起到保护作用等需进一步研究、阐明。     

植物挥发性信息化学物质在昆虫寄主选择行为中的作用

植物信息化学物质在植食性昆虫的寄主定向、产卵、聚集、传粉等行为中发挥着重要作用,对其进行深入研究,不仅有助于阐明植食性昆虫的寄主选择机理,也可为提出新的害虫防治策略提供理论依据.本文概述了近年来昆虫寄主选择定向中起关键作用的植物挥发性信息化学物质的种类、基本特性和作用方式,并就植物挥发性信息化合物应用前景和目前存在的主要问题进行了讨论.     

植物与植食性昆虫的分子互作:基础与应用

植物与植食性昆虫之间存在着复杂的分子互作.首先,植食性昆虫会利用自身的嗅觉和味觉化学感觉系统,通过对植物挥发性和非挥发性信息化合物的编码与解析,结合对植物颜色、形状等物理信息的感觉与编码,定位及确定寄主植物.其次,植物可以通过位于细胞膜的受体识别植食性昆虫相关模式分子和损伤相关模式分子,启动由早期信号事件和植物激素信号途径介导的防御反应,并由此而影响植食性昆虫的种群适合度.最后,为抵御寄主植物的防御反应,植食性昆虫会通过复杂多样的反防御策略适应或抑制寄主植物的防御反应.本文对如上所述的植物与植食性昆虫分子互作研究进展及由此而开发的一些害虫防控新技术进行了综述.     

寄主植物对植食性昆虫与昆虫杆状病毒互作的调控

植物与植食性昆虫、植食性昆虫与昆虫杆状病毒之间的两营养级互作关系,至今已有超过半个世纪的研究历史,但这三营养级的互作研究,在近20年才引起科学家的兴趣。在查阅并理解国内外相关文献的基础上,本文主要从植物的物理性状、营养物质和次生代谢物质三个角度出发,剖析植物调控昆虫响应病毒感染的生态生理及免疫机制,阐明植物影响病毒增殖、病毒组分及其感染过程和致病力的机理。此外,本文就植物、植食性昆虫和昆虫杆状病毒互作的研究方向、研究方法,进行了初步展望,以期为更好研究多营养级共存系统的食物网关系,提供理论依据。     

昆虫与植物的协同进化:寄主植物-铃夜蛾-寄生蜂相互作用

近数10年内,Ehrlich和Raven于1964年提出的协同进化理论及Jermy于1976年提出的顺序进化理论极大地促进了对昆虫与植物相互作用的研究。文章首先简要介绍有关理论,对植食性昆虫与植物关系研究的若干核心问题进行评述。主要问题包括(1)植食性昆虫如何选择寄主植物?(2)植物次生物质是否作为植物防御昆虫取食的重要屏障?(3)昆虫能否适应植物的化学防御?(4)植食性昆虫寄主范围是否是从广到专演化的?随之,作者结合对铃夜蛾Helicoverpa系统研究取得的结果,对上述问题做了进一步的论证和阐述。最后,在继承协同进化、顺序进化等理论精髓的基础上,根据当今三营养级相互作用领域的研究新进展,提出一个新的假说,即多营养级协同进化假说。该假说肯定植物次生物质在植物防御和昆虫识别寄主植物上的重要作用,同时把其他营养级并列放入交互作用的系统,特别强调第三营养级在昆虫与植物关系演化过程中的参与和寄主转移与昆虫食性专化和广化的联系。     

植食性瘿蚊化学通讯中的信息化学物质

植食性瘿蚊是重要的农林害虫,其幼虫危害寄主植物,造成植物细胞分裂或异常分化而产生组织畸形,形成虫瘿。该虫具有成虫体小、寿命极短的特性,成虫羽化后可迅速求偶、交配,并随即寻找寄主植物产卵。在植食性瘿蚊短暂的生活史中要完成种群繁衍,配偶选择和寄主定位起着至关重要的作用,而植食性瘿蚊自身产生的信息素、寄主或非寄主产生的他感化学物质在调节其选择配偶和寄主植物过程中起着关键性的化学通讯作用。本文综述了国内外有关植食性瘿蚊化学通讯中信息化学物质的研究进展,包括植食性瘿蚊性信息素的释放、提取、组分鉴定、行为生测,以及寄主植物挥发物引诱活性物质的鉴定、筛选和对植食性瘿蚊定向和产卵行为的影响等方面,并对植食性瘿蚊信息化学物质的进一步研究和应用前景进行了探讨,以期为利用信息化学物质监测和防治植食性瘿蚊提供参考。     

生物的化学通讯

生物个体（同种或异种）相互之间的有着化学信息联系,昆虫,特别是社会性昆虫化学通讯是其沟通信息的主要方式,我们关于化学通讯的知识大多来自于对昆虫信息素的研究,近来的研究已揭示在植物和植物以及植物和动物之间也存在着化学信息交流。     

植物挥发性气体(VOCs)研究进展

植物挥发性气体(VOCs)在植物一植食性昆虫-天敌三级营养关系、植物间信息传递及适应性改变上都发挥着重要作用.植物释放VOCs具特异性、系统性、时序性与节律性等特点,VOCs主要在寄主选择行为、产卵行为、求偶行为、引来昆虫夭敌干涉等方面影响植食性昆虫.VOCs-介导的植物间信息传递作用包括4个过程:"释放者"植物合成及释放气体、气体在空气中的运输、气体在植物表面的吸附及"接收者"植株对气体信号的感知.收集VOCs的方法主要有吸附-溶剂洗脱法和吸附-热脱附法.     

寄生蜂抗药性研究进展

植物-植食性昆虫-寄生蜂三级营养结构之间由于长期相互适应和协同进化,产生了一系列独特的相互关系。选择压力将对害虫和寄生蜂的抗药性演化产生影响,但由于寄生蜂具有与植食性昆虫不同的生物学及生态学特性,选择压力对害虫和寄生蜂抗药性演化的影响作用也是不同的。研究结果表明,除体外杀虫剂对寄生蜂的直接汰选因素外,进入寄主昆虫体内的杀虫剂成分、寄主昆虫取食不同植物的特有成分以及气候因子等均会对寄生蜂的抗药性演化产生影响。     

植物挥发性次生物质在植食性昆虫、寄生植物和昆虫天敌关系中的作用机理

植物挥发性次生物质在植食性昆虫、寄生植物和昆虫天敌关系中的作用机理杜永均,严福顺（中国科学院动物研究所,北京１０００８０）植物挥发性次生物质是一些分子量在１００—２００的有机化学物质,包括烃类、醇类、醛类、酮类、有机酸、内酯、含氮化合物以及有机硫等化...     

天敌昆虫利用信息化学物质寻找寄主或猎物的研究进展

应用天敌昆虫控制害虫是传统生物防治中的主要内容。信息化学物质是天敌昆虫远距离向寄主或猎物栖息地进行定向,以及近距离对寄主或猎物进行定位所依赖的重要信号。综述了能够引诱天敌昆虫的信息化学物质的产生、分类、作用、异同及背景,并介绍了天敌昆虫对信息化学物质的行为反应和特异性。同时,对这类物质在生物防治中的应用及前景作了介绍与探讨。对不同营养层的种间化学通讯作为研究协同进化时的重要参考也作了简要介绍。     

植食性昆虫的食性和营养

本文综述和讨论近年来有关植食性昆虫食性和营养的研究结果和发展。第一部分略述该类昆虫食物因理化性质的各异所引起的食性特化现象, 由此所产生的研究课题和国际对这方面的研究动态。第二部分叙述昆虫的感觉作用和食料植物选择之间的关系, 列举对不同昆虫在觅食或产卵时有诱致或驱斥效应的和在取食时有助长或抑制效应的感觉刺激的本质和昆虫反应的特点。第三部分讨论植食性昆虫的营养和代谢的特点及其与食性特化的关系, 在列举较近期间的研究成就后指出在不同种类中所存在着的营养差异, 可能和食性特化有某些联系。这类昆虫的营养需要和对植物中有毒物质的适应都是代谢类型的反映, 它们和昆虫的感觉反应有一定的联系, 在与植物建立营养的关系中同样是重要的。第四部分叙述并讨论了有关植食性昆虫食性的某些理论, 其中包括在选择食物中的机制、食性形成的主导因素、对食性类型以及食性演化的解释等。最后, 指出对有关方面研究的可能进展和成就, 及其在昆虫学各方面所起的影响。