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。     

松墨天牛对马尾松挥发物的触角电位和行为反应

利用触角电位和嗅觉测定技术,比较分析松墨天牛Monochamus alternatus Hope对马尾松(Pinus massoniana Lamb)健康和松材线虫危害的枝条挥发物的触角电位和行为反应特点。实验结果表明:未交配松墨天牛对健康枝条挥发物的EAG反应值大于被害枝条的,交配后天牛对被害枝条的EAG反应值明显大于健康枝条的。在“Y”型嗅觉仪中,未交配天牛对健康枝条挥发物表现为正趋性,对被害枝条挥发物表现为负趋性,而交配后天牛对被害枝条挥发物表现为正趋性,对健康枝条挥发物表现为负趋性。说明不同发育时期的松墨天牛成虫对不同生理状态的寄主具有不同的敏感性和选择性。     

损伤冷蒿挥发性有机化合物(VOCs)成分分析及其对牧草根系生长发育的影响

采用GC-MS测定损伤冷蒿VOCs的主要成分,并通过生物测定的方法研究损伤冷蒿VOCs对牧草幼苗根系生长发育的影响。结果表明:损伤冷蒿释放30种VOCs,包含萜烯类、醇类、酯类、醛类和酮类等5类化合物,其中相对含量高于1%的化合物共占VOCs总量的97.37%,桉树脑含量最高(22.43%)。损伤冷蒿释放的VOCs极显著(P0.01)的抑制草木樨、苏丹草、披碱草和冰草幼根的伸长,以及苏丹草侧根与冰草须根的发育,抑制率分别为51.55%、55.34%、37.57%、48.68%、93.04%和25.00%;同时也极显著抑制4种牧草幼根生物量的积累(P0.01)。损伤冷蒿VOCs影响牧草根部中柱组织结构的分化,使草木樨中柱内木质部、韧皮部与形成层不能正常分化;苏丹草、披碱草和冰草的凯氏带发育不完整。由此可见,损伤冷蒿VOCs对牧草根系生长发育具有明显的抑制作用。     

爱玉子花序挥发物成分以及对其传粉小蜂的吸引作用

利用动态顶空吸附法和GC-MS分析,研究接受期以及传粉或产卵5d后爱玉子(Ficus awkeotsang)雌、雄隐头花序挥发物成分。研究结果表明:爱玉子隐头花序挥发物的组成成分复杂,种类繁多,主要成分是对传粉小蜂具有显著吸引作用的芳樟醇。组成雌、雄花序的接受期挥发物信号的化合物种类与数量不同,但两者之间的共有化合物却占花序挥发物总量的70%以上,且接受期雌、雄花序挥发物组成比例相似,小蜂无法通过花序挥发物信号的差异,区别雌、雄花序,从而支持"榕树雌、雄花序接受期挥发物存在相互模拟现象"的假说。爱玉子传粉(或产卵)前后花序挥发物信号发生变化,表现在花序在传粉(或产卵)后,一些挥发性化合物在榕果中消失或相对含量减少(如芳樟醇),有些化合物的相对含量增加(如苯甲酸甲酯),并出现新的化合物(如2-乙基己醇);在化合物组成上,萜类化合物相对含量下降,芳香族化合物、脂肪族化合物相对含量上升。嗅觉仪实验表明爱玉子接受期雌、雄花序挥发物对其传粉榕小蜂有极显著的吸引作用,而传粉(或产卵)5d后的雌、雄花序挥发物对传粉榕小蜂有显著的趋避作用。传粉小蜂对雌、雄接受期花序挥发物的选择没有偏向性。榕果通过挥发物的释放量和成分的改变反映出花发育与被授粉(被产卵)状况,传粉小蜂通过接收榕果发出的化学信息,判断选择适合的寄主。研究对于爱玉子的高产栽培以及植物与昆虫专性共生化学生态学机制的理论研究具有重要的意义。     

植物挥发物代谢工程在改良香气品质和植物防御中的应用

挥发物次生代谢在植物繁殖、植物防御和改良食物品质方面发挥着重要作用。近年来,随着参与挥发物生物合成的基因和酶类的鉴定以及代谢途径和调控机理等研究的不断发展和深入,挥发物代谢工程已经具备较高的可行性。应用代谢工程改良花、果实的香气品质以及提高植物防御能力的研究成效显著。主要介绍了这些方面的最新进展,同时也讨论了植物挥发物代谢工程应用存在的问题和挑战以及研究思路。     

榴莲果肉挥发物对橘小实蝇雄虫的引诱作用

【目的】实蝇类雄成虫对某些含有甲基丁香酚或覆盆子酮等特殊化合物的花类具有强烈的趋性。具有强烈气味的水果挥发物对果实蝇属昆虫的引诱作用尚未有研究。【方法】在杨桃园研究榴莲、菠萝蜜、菠萝及番荔枝4种新鲜水果气味对橘小实蝇的引诱作用,利用顶空固相微萃取和气质联用技术(GC-MS)提取并分析榴莲果肉挥发物成分。【结果】结果显示,榴莲果肉挥发物对橘小实蝇雄虫的引诱效果最显著;榴莲果肉挥发物共得到22个峰,鉴别到20种化合物。绝大部分为酯类物质(>90%),少数为醇类(0.50%)、醛类(0.45%)和含硫化合物(4.23%);诱捕试验显示,2-甲基丁酸乙酯对橘小实蝇雄虫的引诱数量显著高于2-甲基丁酸甲酯、丙酸丙酯、二甲基硫醚、辛酸乙酯、己酸甲酯以及榴莲鲜果肉。【结论】本试验结果将为下一步研发高效桔小实蝇引诱剂提供依据。     

3种入侵植物叶片挥发物对旱稻幼苗根的影响

入侵植物通过化感作用对入侵地的生态系统构成了严重的威胁,影响了入侵域农作物的生产。采用石蜡切片技术,利用光学显微镜进行观察,研究了不同质量浓度的黄顶菊、三叶鬼针草、胜红蓟3种入侵植物的叶片挥发物对旱稻幼苗初生根的结构以及根系发育的影响,结果表明:低质量浓度(5g)的三叶鬼针草和胜红蓟叶片挥发物对根皮层起抑制作用,低质量浓度(5g)的三叶鬼针草挥发物对维管柱有促进作用,而黄顶菊挥发物对髓腔影响比较大,表现为低浓度抑制,高浓度促进;20g质量浓度的三种入侵植物叶片挥发物对旱稻幼苗初生根结构影响最大,均出现结构上的变异;对侧根的发育随浓度的增加而呈现明显的抑制作用,20g质量浓度时没有侧根的发生。表明入侵植物对受体植物根结构的影响随植物种类和挥发物浓度的不同而有不同的特点。     

迷迭香挥发物不同组合对假眼小绿叶蝉行为的调控

为探讨茶园群落中非茶植物气味引诱或驱避重要茶树害虫假眼小绿叶蝉的效应,遂将茶园常见杂草迷迭香挥发物中樟脑、α-松油醇和石竹烯分别配成10-2g/m L剂量,再等量组成混合物,在每个橡皮头上载100#L制成诱芯,附于素馨黄粘板上,于茶园中诱捕假眼小绿叶蝉,发现这种三组分诱芯明显地驱避假眼小绿叶蝉。将行为反应中分别对假眼小绿叶蝉呈现显著引诱效应的10-2g/m L樟脑、10-4g/m L石竹烯、10-6g/m Lα-水芹烯、10-4g/m Lα-松油醇和10-8g/m L桉树脑等量配成五组分混合物,同法制成诱芯,附于素馨黄粘板,诱捕假眼小绿叶蝉。发现五组分诱芯:(1)显著引诱假眼小绿叶蝉,诱效稍强于现价段茶园中使用的源于茶梢挥发物的诱芯;(2)每日诱捕的假眼小绿叶蝉数与天数呈抛物线关系;(3)加入液体石蜡作为缓释剂,可将诱效的半衰期延长2.5—4.0d;(4)18:00—6:00诱得的假眼小绿叶蝉数量占全天的70%—75%。分析认为:非茶植物迷迭香的挥发物中含有显著引诱假眼小绿叶蝉信息物质,这类信息物质制成的五组分诱芯的诱效较强,可以作为一种防治假眼小绿叶蝉的手段,早晨和黄昏是最佳诱捕时分。     

寄主挥发物、叶色和表皮毛在美洲斑潜蝇寄主选择中的作用

在室内条件下 ,初步研究了寄主挥发物、叶色和表皮毛在美洲斑潜蝇寄主选择中的作用。在嗅觉仪试验中 ,寄主叶片挥发物对美洲斑潜蝇雌成虫没有明显的引诱作用 ;在叶色反应试验中 ,美洲斑潜蝇雌成虫在叶子圆片上停留的时间明显大于在滤纸圆片上停留的时间 (p<0 .0 1) ,其在有叶片区域分布的数量明显多于空白对照 (p <0 .0 1) ;在表皮毛试验中 ,美洲斑潜蝇在无毛叶片上的产卵量明显大于在有毛叶片上的产卵量 (p <0 .0 1)。上述结果表明 ,在对寄主的定向和定位过程中 ,美洲斑潜蝇的视觉起着重要的作用 ,而嗅觉不起作用 ;叶片表皮毛有抑制产卵的作用     

香根草挥发物化学成分的分析

The chemical components of the volatiles from Vetiveria zizanioides were analyzed by SPME and GC-MS. In the roots, the main component was valencene (30.36%), while in the shoots and leaves, they were 9-octadece-namide (33.50 % ), 2, 6, 10, 15, 19, 23-hexamethyl-2, 6, 10, 14, 18, 22-tetracosahexaene (27.46% ), and 1,2-benzendicarboxylic acid, diisooctyl ester(18.29% ). The results showed that there were many terpenoids in the volatils. In shoot volatiles, there existed 3 monoterpenes, 2 sesquiterpenes and 1 triterpene. Most of the volatiles in roots were sesquiterpenes.