昆虫性信息素研究进展

一、什么是昆虫性信息素性信息素(sexpheromone)是由一种昆虫产生和释放出来,引诱或激起同种异性昆虫交配的化学物质。昆虫性信息素按其作用方式可分为两种:一种是挥发性性信息素,有远距离的引诱效果,它广泛存在于鳞翅目昆虫及其它种类的昆虫中;另一种是非挥发性性信息素,须由接受的一性与释放的一性接触才能起作用,称之为性识     

昆虫激素对信息素合成和释放的调节

<正> 昆虫信息素的产生和释放受各种环境因子和生理因子的影响,这些因子的信号通过神经激素的调节来控制信息素的合成和释放,同样对于接受信息素信号的个体,神经激素可调节对于信息素的反应活动。 一、Barth提出的关于神经内分泌 对于昆虫信息素调控的假设     

植物、植食性昆虫及捕食者种间化学信息物质

昆虫与植物、昆虫与昆虫之间的联系,存在一个极为复杂的信息化学网络（alleloch。micalwe）,这些信息化学物质（semiochemica）引起昆虫行为和生理上的许多反应,从而形成一个多层次、巨大的生物群落网络,并协调三级营养（tritronhic）即植食性昆虫取食植物,而肉食昆虫又捕食或寄生植食性昆虫,或更多营养层次之间的关系。本文拟概述化学生态学在这方面取得的一些新进展。种内信息化学物质叫做信息素（pheromone）研究的较早,例如多种昆虫的性息素。而另一类属于种间的信息化学物质（allelochemics）则研究的较少。在任何三级营养水平…     

鱼类性外激素的研究进展

外激素(Pheromon)是指动物释放于体外的,能引起同种另一个体产生一种或多种特异性反应的化学物质。外激素在动物个体间的化学通讯中起着非常重要的作用,国内外学者对外激素的研究多集中在昆虫和哺乳动物。近年来,对鱼类性外激素(Sexpheromone)的研究受到越来越多的重视,一方面,性外激素在吸引异性。       

昆虫寄主标记信息素

综述了昆虫寄主标记信息素的研究进展。昆虫寄主标记信息素是指由昆虫产生的用来标记寄主上有同种个体存在的化学物质。昆虫寄主标记信息素的主要生态学功能是调节昆虫的产卵行为,通过阻止自身或同种其它个体对已标记寄主的产卵选择,或减少产卵量来减少后代之间对寄主资源的竞争。寄主标记信息素也会给释放着带来不利的影响,如信息盗用和盗寄生现象等。昆虫寄主标记信息素也调节昆虫近缘种之间对共同寄主资源的竞争。近缘种昆虫对相互寄主标记信息素识别能力的差异反映了不同昆虫对同一寄主资源竞争能力的强弱。寄主标记信息素产生和贮存的部位一般与外分泌腺、消化系统或生殖系统相联系,杜氏腺、毒腺、前胸腺、腹腺、下唇腺、后产卵管、卵巢、中肠和后肠等是产生或贮存寄主标记信息素的常见部位。产生的寄主标记信息素一般在成虫产卵时由产卵器、口器或排泄口释放到寄主体内或体表。卵寄生蜂的寄主标记信息素一般标记在寄主的体表,雌成蜂用触角检测;其它寄生蜂的寄主标记信息素常产在寄主体内,用产卵器检测;植食性昆虫的寄主标记信息素只产在寄主表面,用触角或产卵器检测。昆虫的产卵器、口器、触角或跗节上着生有感受寄主标记信息素的化感器,可以检测到标记在寄主体内或体表的寄主标记信息素。昆虫寄主标记信息素的完全定性涉及活性化合物的分离、鉴定、合成以及行为测定等,已有几种昆虫的寄主标记信息素成分得到了分离鉴定。     

昆虫性信息素的应用

用性信息素防治害虫是近些年发展起来的一种治虫新技术。由于它具有高效、无毒、不伤害益虫、不污染环境等优点,国内外对这一新技术的研究和应用都很重视。许多昆虫发育成熟以后能向体外释放具有特殊气味的微量化学物质,以引诱同种异性昆虫前去交配。这种在昆虫交配过程中起通讯联络作用的化学物质叫昆虫性信息素,或性外激素。用人工合成的性信息素或类似物防治害虫时通常叫昆虫性引诱剂,简称性诱剂。昆虫体内产生和分泌的性信息素数量极少（一般每只雌虫为10－’～10－’g左右）,用其防治害虫是不现实的。由于超微量分析仪器的应用和…     

昆虫聚集信息素

昆虫聚集信息素是昆虫重要的信息化学物质之一,对昆虫的聚集行为有重要意义。近三十年来,国外鉴定了多种昆虫聚集信息素,主要成分为一些烃、醇、醛、酮、酯、酸、酸酐、胺以及腈类化合物,但其在有害生物可持续治理中的应用潜能尚未充分利用;昆虫聚集信息素的来源多样,除蛹外,多个虫态均有聚集信息素释放,有些学者甚至把一些寄主释放的挥发物作为聚集信息素的组分;同种昆虫,不同生理状态,其聚集信息素可以完全不同或同一信息化学物质的功能不同;但是,并非所有昆虫的聚集行为均为聚集信息素调节,利他素、性信息素以及报警信息素等其它信息化学物质均能导致一些昆虫的聚集。本文综述了5目17科55种昆虫的聚集信息素。     

昆虫的外激素

外激素Pheromone这个名词,是由Karlson et Luscher于1959年首先创议采用的,它是昆虫分泌到体外的挥发性物质,是对同种昆虫的其它个体发出的化学信号,能影响它们的行为(或发育),故有人又称之为信息素。现在已经发现的昆虫外激素有性外激素、结集外激素、追踪外激素及告警外激素等等。目前应用前途较大,研究最多的是性外激素,所以本文只着重简介昆虫的性外激素。     

植物挥发物对蛾类昆虫性信息素的影响

在植物与昆虫的协同进化过程中,植物挥发物与昆虫性信息素的相互关系一直以来被认为是物种间的重要通信系统。这种相互关系表现为植物挥发物对昆虫生理和行为的影响上,影响昆虫性信息素的合成和昆虫对性信息素的行为反应。本文针对植物挥发物对蛾类昆虫性信息素的影响进行了综述。评述了寄主植物挥发物对蛾类昆虫性信息素或前体的合成及性信息素的产生与释放的影响,总结了寄主植物和非寄主植物挥发物对蛾类昆虫的求偶行为的调控作用及对蛾类昆虫性信息素的增效或抑制作用阐述了植物挥发物影响蛾类昆虫对性信息素行为反应的机理,并且讨论了目前存在的问题。     

农业昆虫气味受体功能研究进展

昆虫主要依靠嗅觉系统寻找食物、发现配偶、控制交配、选择产卵地、逃避天敌等,因此嗅觉系统对昆虫的繁殖和生存至关重要。气味受体(odorant receptor, OR)是嗅觉系统中的关键成分之一,可被信息化合物激活引发特定行为产生。随着测序技术的发展,大量的农业昆虫的基因组和转录组被测序,从测序数据中分析获得了它们的OR家族。现在OR功能研究经常用到外源表达系统和CRISPR/Cas9系统。外源表达系统结合记录系统可用于目标OR表达和配体筛选,CRISPR/Cas9系统可从昆虫染色体上敲除目标OR基因,进而利用电生理技术和行为学实验研究其功能。本文系统总结了鳞翅目、直翅目、半翅目、双翅目、膜翅目和鞘翅目6个目30个种的农业昆虫OR的气味分子反应谱及功能,尤其是鳞翅目农业昆虫。农业昆虫的性信息素往往是由雌虫产生的两种或两种以上成分按一定比例组成的混合物,包括在种间生殖隔离中起作用的行为拮抗剂。每个种因此具有多个性信息素的受体,共同感受这些信息素信息,调控种内和种间性行为。有些OR可调谐至主要针对植物挥发物,包括花香气味,在寄主植物选择和雌虫选择产卵地等行为中起作用。聚集信息素受体可特异地被聚集信息素激活,引起聚集行为;报警信息素受体可特异地被报警信息素激活,引起排斥行为。研究农业昆虫OR的气味分子反应谱和功能可为开发在害虫防控中应用的性诱剂、食诱剂、拒食剂、聚集信息素等奠定理论基础。最后我们对未来的主要研究方向提出了以下建议：(1)开发新的外源OR表达系统;(2)研究在雌虫中特异调谐至针对雄虫产生的性信息素的性信息素受体的功能;(3)探讨OR与气味分子之间特异性相互作用的分子机制。     

微生物对昆虫行为的影响研究进展

在漫长的进化过程中,微生物与昆虫形成了多种形式的互作关系。微生物的广泛分布为与昆虫接触并影响昆虫的行为提供了背景条件。为了深入探究微生物影响昆虫行为的现象和机制,本文综述了微生物影响昆虫行为方面的研究进展。微生物通过产生可被昆虫识别的化学信号物质、参与昆虫或寄主植物信息化合物的合成等方式可影响昆虫对其寄主的定位和选择。在对昆虫种内和种间关系的研究中也发现微生物起着非常重要的作用。通过改变昆虫性信息素等方式,微生物还能影响到昆虫的繁殖行为;除此之外,微生物合成或参与合成的信息化合物还可以影响昆虫的社会性和聚集等行为。根据当前对微生物影响昆虫行为方面的研究现状,我们建议可进一步研究：(1)微生物影响昆虫行为的过程中,影响昆虫行为的信息化合物是如何产生的？(2)微生物在影响昆虫行为的过程中是否涉及更多的物种间互作？(3)对于一些在特定时期可影响昆虫行为的共生微生物来说,宿主昆虫是如何获得并维持这些微生物的？     

叶甲科昆虫的定殖机制

在复杂的生态环境中,叶甲科昆虫利用寄主植物的挥发物作为嗅觉信号,并协同视觉信号共同作用以提高其远距离搜寻和定位寄主的效率。叶甲科昆虫也释放信息素来调节同种或者异种个体的行为反应;找到寄主植物后,叶子的形态学特性和化学组分的浓度等接触性因素就会影响叶甲科昆虫对寄主植物的最终选择。叶甲对上述这些信号物质的反应也受叶甲本身状态的影响,如生殖、滞育、饥饿、交配以及取食等。叶甲科昆虫对寄主植物的搜寻、辨识和接受、取食以及繁殖的过程受一种或多种因素协同影响。从嗅觉、视觉和触觉等方面对叶甲科昆虫的定殖机制做一综述。     

游仆虫信息素Er-1和Er-2对四膜虫的种间作用

信息素是生物体向外释放的化学物质,在细胞及生物体中具有种内信息传递的生理学功能。信息素这一类分子广泛分布于系统发生史中,它们的特异活性在单细胞生物、昆虫以及脊椎动物中均有报道。脊椎动物中信息素的信号传输已被证实是一嗅觉依赖过程,7TM-受体被认为是信号传输过程中的信号转换器。在低等单细胞生物(例如:来可夫游仆虫)的细胞膜上存在有信息素异构体,作为信息素分子的有效结合位点而行使其功能。本研究主要探讨单细胞的信息素(Er-1和Er-2)的基础细胞生理学作用是仅限于产生该信息素的物种,还是对其它的原生动物(例如:四膜虫)或对系统发育中分类地位较高的细胞(例如:MRC5成纤维细胞或J774巨噬细胞)均具有调节活性。研究结果表明,游仆虫的两种信息素对梨形四膜虫GL的生长调节有显著不同的作用:当信息素浓度为10-11M时,Er-1具有正调控作用,而Er-2具有抑制剂的作用。这两种配体的趋化作用也有很不同:Er-1具有一种广范的化学排斥特性,而Er-2具有一个双峰的化学吸引剂的性质。计算机检测发现,与Er-2的作用不同,Er-1可略微降低被测细胞的游动速率。趋化现象的选择特性表明Er-2信息素的受体有一种“短期”的特性;而Er-1是不能选择任何亚种群的,这也支持了我们先前的研究数据,即这两种信息素在四膜虫GL内产生两种不同的信号。四膜虫对信息素特异性的反应表明四膜虫能辨别非常近似但带有微小差异的配体(如Er-1和Er-2的电荷差异)。     

白蚁采食行为中的信息交流

白蚁作为社会性昆虫, 其采食个体间依赖各种信息交流机制进行联系与协作, 其中包括踪迹、 警戒、 食物信息、 同伴识别和助食等。通常的联系信号为挥发性或半挥发性化学物质或者一定频谱和功率的机械振动波。其中踪迹信息素、 蚁源烃类、 警戒信息素、 助食素和机械振动信号等都在白蚁采食过程中起着重要作用。白蚁采食过程中食物定向和食物品质信息的传达主要依靠腹板腺分泌的踪迹信息素, 已发现有十二碳烯醇类、 降碳倍半萜类和大环二萜类。蚁源的机械振动也在食物品质表达方面起到一定作用, 但食物品质的表达机制还不明确。白蚁采食协作的基础是同伴识别, 蚁源烃类（C21~C35）是同伴识别的主要信息物质, 采食个体分泌的助食素则可促成共同取食。警戒信息素传递白蚁采食的安全信息, 通常为一些兵蚁源的萜类物质, 但得到功能鉴定的结构还不多。近来研究还发现特殊的蚁源机械振动也可起到示警作用。已初步证实各种信息交流机制间存在交互作用, 但交互作用的机理有待进一步解析。生物物理因素在白蚁采食行为中的作用值得更多重视。本文以白蚁的采食行为为线索, 评述白蚁采食个体间信息交流机制的研究进展及利用问题, 并对今后的研究提出展望。     

鳞翅目蛾类雄性昆虫的信息素

鳞翅目雄性昆虫信息素释放器官结构及分布复杂多样。释放的信息素化学成分及其功能也复杂多样 ,具有种的特异性。求偶、避免种间交配、驱避同种雄性个体和驱避捕食者可能是雄性昆虫信息素的主要功能。性选择、生殖隔离和感觉系统利用是雄性昆虫信息素起源的 3种主要假说 ,而寄主转移和建立者物种形成可能与雄性昆虫信息素消失有关。     

昆虫信息化学物质的应用进展

介绍昆虫性信息素(sex pheromone)、示踪信息素(trail pheromone)、聚集信息素(aggregation pheromone)、产卵(oviposition)和产卵忌避(oviposition deterring)信息化合物(semioche micals)和种间协同素(synomone)在害虫控制方面的最新应用进展,其中,重点介绍性信息素在害虫种群监测、大量诱捕和干扰交配3个方面的应用进展情况。与性信息素相比,人们对示踪信息素、聚集信息素、产卵和产卵忌避信息化合物和种间协同素的报道较少,但这些信息素也正在不断的被人们发现和利用。从一种昆虫信息素被鉴定出来,到其在生产当中很好应用,尚有很多问题需要解决,所以,文中对昆虫信息化学物质田间应用效果的影响因子进行分析。     

信息化合物对昆虫行为的影响

本文综述了来自寄主植物的挥发性物质和同种昆虫或异种昆虫释放的各种信息素及两者的协同作用的信息化合物对昆虫行为的影响。特别强调了寄主植物的气味物质和昆虫信息素协同作用在昆虫寻找寄主、求偶、交配及天敌在寄主识别过程中的重要地位。昆虫对寄主植物的识别是由于识别了植物气味的由一定组分、按照严格比例组成的化学指纹图。昆虫信息素与植物挥发性物质相结合为昆虫寻找求偶、交配场所提供更复杂或更全面的信息。许多昆虫只有在寄主植物或寄主植物气味存在时 ,才能释放性或聚集信息素。天敌在寄主识别、搜索及定位等一系列过程中 ,来自寄主的食料、寄主本身及两者的互作的信息化合物起重要的作用。研究信息化合物对昆虫行为的影响可以探索昆虫各种行为的内在机理 ,更好的了解寄主—昆虫—天敌三层营养关系的相互作用 ,对利用天然活性化合物防治害虫及生物防治提供理论依据     

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。     

白蚁信息素研究进展

白蚁是最古老的社会性昆虫, 其社会性的维持需要信息素的相互作用。本文回顾了近年来国内外白蚁信息素研究的最新进展, 内容涉及白蚁踪迹信息素、 性信息素、 告警信息素和促食信息素的功能、 化学成分及产生信息素的外分泌腺。白蚁分泌信息素的腺体主要有背板腺、 腹板腺、 后腹板腺、 额腺和唾腺。绝大多数白蚁信息素是挥发性物质。白蚁在化学通讯上存在节俭策略, 即同一种化合物由不同的白蚁种类的不同外分泌腺分泌, 可具有不同的功能。总结了各类信息素在白蚁物种间、 同一物种的品级间和性别间的异同和作用方式, 强调了白蚁信息素的反应阈值、 最佳浓度、 有效期和物种特异性对其功能的影响。目前对白蚁信息素的研究尚处于起步阶段, 其研究成果对等翅目系统发育研究和白蚁防治具有重要的意义。文章最后展望了白蚁信息素在白蚁防治上的应用前景。     

外激素在防治布氏田鼠中的应用

哺乳动物的化学通讯,是近年来逐步被人们认识的一个重要领域,而外激素是行使动物间通讯联系的化学信使。所谓外激素,一般是指动物由外分泌腺排放于休外的挥发性的化学物质或物质的混合物,有的直接释放于体外,有的则通过尿、粪便、唾液等排于体外,它能引起同种的受纳个体产生一系列的行为、生理反应。鉴于对哺乳动物外激素研究尚属—新领域,许多问题尚待进一步探讨,所以目前把凡能引起上述反应的外分泌产物统称为外激素。