植食性昆虫诱导的挥发物及其在植物通讯中的作用

正常健康植株的挥发物代谢维持在基底水平,当遭到昆虫取食时,植物释放出特定的挥发物,用来招引害虫的天敌,还能诱导邻近植株产生防御反应.文章就此问题的研究进展作了介绍.     

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。     

植食性昆虫利用唾液腺适应寄主植物防御机制研究进展

植食性昆虫与寄主植物在长期协同进化的历程中,两者逐渐演化出丰富多样的防御与反防御机制,其中在植食性昆虫适应植物防御的过程中,唾液腺分泌物起到关键性的作用。本研究从宏观与微观两个层面,揭示植食性昆虫如何利用唾液腺以适应寄主植物防御的作用机理。回顾了昆虫唾液腺分泌物通过干预植物气孔的动态变化、适应植物细胞壁、降解植物防御性化合物等方式调控寄主植物防御的研究进展,探讨了昆虫唾液效应因子以干扰植物早期免疫信号通路、调节植物激素信号通路、与植物免疫蛋白互作等形式应对植物防御反应的内在分子机制。同时,本文依据CRISPR/Cas9、植物介导的RNAi、纳米材料介导的RNAi等新技术的发展,对基于昆虫效应因子开发的虫害防控技术的发展空间进行分析,以期为作物抗性的提高以及害虫综合治理能力的提升提供理论依据与实践指导。     

植食性哺乳动物与植物协同进化研究进展

从动物-植物协同进化模式,植物对动物采食反应及动物对植物防卫的适应对策等方面综述了以植物次生化合物为媒介的植食性哺乳动物-植物协同进化的研究进展,动物与植物的协同进化模式包括成对协同进化,扩散协同进化,躲避-辐射协同进化,多样性的协同进化,平行分枝进化,互惠进化等模式,植物不仅以超补偿反应,物理防卫作为对植食性动物采食的应答,延长植食性动物的觅食时间,降低植食性动物的觅食效率,更能以其派生的次生化合物抑制动物的摄食,进而影响其消化,代谢及生长等生理生态特征,动物通过改变觅食行为,调整对各食物项目的相对摄入量,减少次生化合物的摄入量,动物还通过氧化,还原,络合,改变消化道内环境,形成相应的降解酶,改变代谢率等途径降低次生化合物对其的负作用。     

植食性昆虫对植物的反防御机制

本文综述了植食性昆虫对植物的反防御机制.一方面,植食性昆虫可通过其快速进化的寄主选择适应性,改变取食策略,调节生长发育的节律,以及规避自然天敌等抑制、逃避或改变植物的防御,即行为防御机制;另一方面,植食性昆虫可适应植物蛋白酶抑制剂、逃避植物防御伤信号、解毒植物次生物质,以及抑制植物阻塞反应来对植物防御进行反防御,即生理和生化防御机制.其中,昆虫抑制植物伤信号,防止植物阻塞反应是反防御机制的研究热点.昆虫反防御的研究有助于提高对昆虫-植物间协同进化关系的认识,并为害虫治理和抗虫植物的培育提供新的思路.     

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。     

诠释植食性昆虫是怎样选择食料植物的

昆虫对食料植物的选择,是各种昆虫行为最为明显的表现,和人类的农林生产有密切的关系。在蝗虫、甲虫等昆虫种类中,幼虫和成虫常取食相同的植物,但鳞翅目、双翅目等昆虫的幼虫的食料植物与成虫的不同,常在成虫产卵时决定幼虫取食的植物。昆虫对植物的选择依靠感觉器官的功能,而植物除合有昆虫所需的营养成分外,还合有种类特异性的代谢次生物质,它们对昆虫产生感觉刺激,是昆虫对植物进行选择的主要因素。有些昆虫在选择植物时嗅觉、味觉、触觉起着比较严格的限制作用,称为寡食性或单食性的种类。另一些昆虫虽然感觉作用也很灵敏,但适应的范围较广,能取食多种植物,称为多食性昆虫。以飞蝗、棉铃虫与烟青虫为例,介绍了昆虫的感觉器官和神经系统在选择食料植物时所起的作用。     

昆虫对植物次生性物质的适应策略

植物次生性物质是植食性昆虫在取食过程中遇到的主要障碍之一,也是天敌昆虫寻找寄主或猎物的主要信息来源。当今,昆虫学中的一些重要理论问题,如寄主植物的识别,食性的形成,植物求救信号的释放,天敌对寄主或猎物的识别和寻找机制等等,均与植物次生性物质有关。在长期的演化过程中,昆虫适应了植物次生性物质的种种不利作用,改变了这类物质对植物本身的防御作用,使其能充分地利用各分类阶元的植物次生性物质作为寻找寄主植物、昆虫寄主或猎物以及取食的信号。昆虫与植物次生性物质的这种关系是当今协同演化理论得以产生的主要依据之一。关于昆…     

植物与植食性昆虫防御与反防御的三个层次

在植物与植食性昆虫长期的进化过程中,双方形成了一系列的防御与反防御策略。本文将这些策略归为3个层次:第一层次起始于植物对植食性昆虫相关分子模式的识别,并由此激活植食性昆虫分子模式相关的免疫反应。这种免疫反应对于不能产生效应子的植食性昆虫种群是有效的;第二层次是一些植食性昆虫种群可以通过释放特异性效应子抑制植物产生的植食性昆虫分子模式相关的免疫反应,从而在植物上正常生长与繁衍;第三层次是一些植物基因型可以通过特异抗性基因识别植食性昆虫的效应子,进而激活效应子诱导的免疫反应,表现出特异的抗虫性。深入揭示植物与植食性昆虫间的这种分子互作机制,不仅在理论上有助于理解昆虫与植物的协同进化机制,而且在实践上可为作物抗性品种的培育提供重要的技术指导。     

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...     

植食性昆虫的学习行为

学习是指因经历不同而导致的行为变化。在植食性昆虫中,学习主要包含习惯性反应、厌恶性学习、联系性学习、敏感性反应和嗜好性诱导等类型。昆虫在幼虫和成虫期都具有学习能力,但幼虫期食料和取食经历不会对成虫行为产生直接影响。昆虫学习行为的表现受其本身食性、寄主刺激物的类别及寄主植物时空分布动态等因子的影响。学习能力有助于植食性昆虫应对复杂多变的植物环境,提高对寄主植物的利用效率,有利于其生存繁衍。对害虫学习行为的了解可为栖境调控、行为调控等害虫治理方法提供重要     

关于植物因昆虫取食所诱发的求救信号

虫害会使受害植株释放求救信号 ,后者能招引来致害害虫的天敌。害虫与寄主植物之间这一关系的联因在于致害害虫的唾液酶引起了被害植物代谢过程乃至代谢产物的改变。深入研究植物体的求救信号 ,就会了解昆虫和植物如何协同进化的秘密 ,进而可为寻找害虫防治新资源提供科学的依据。     

植物与植食性昆虫相互作用的分子机制

在长期的协同进化中,植物建立起应对昆虫取食为害的精密而又复杂的防御机制,植物转录组调控中防御应答基因的表达及防御物质的合成因不同的昆虫取食方式而异。一般来说,咀嚼式口器昆虫取食时造成大面积组织伤害,可诱导植物产生伤害反应;而刺吸式口器昆虫因其特殊的口针取食,诱导植物激活病原体相关的防御途径。不同的防御途径激活不同的识别机制和信号途径。本文从信号识别和转导上综述了不同食性的昆虫取食植物时所引发的防御反应,分析了昆虫-植物相互作用关系的分子机制。     

Avoidance and suppression of plant defenses by herbivores and pathogens

Plants are nutritious and hence herbivores and phytopathogens have specialized to attack and consume them. In turn, plants have evolved adaptations to detect and withstand these attacks. Such adaptations we call ‘defenses’ and they can operate either directly between the plant and the plant consumer or indirectly i.e. when taking effect via other organisms such as predators and parasitoids of herbivores. Plant defenses put selection pressure on plant-consumers and, as a result, herbivores and pathogens have evolved counter-adaptations to avoid, resist, or manipulate plant defenses. Here we review how plant consumers have adapted to cope with plant defenses and we will put special emphasis on the phenomenon of suppression of plant defenses.     

The importance of plant relatedness for host utilization among phytophagous insects

Current methods for measuring similarity among phytophagous insect communities fail to consider the phylogenetic relationship between host plants. We analysed this relation based on 3580 host observations of 1174 beetle species associated with 100 species of angiosperms in two different forest types in Panama. We quantified the significance of genetic distance as well as taxonomic rank among angiosperms in relation to species overlap in beetle assemblages. A logarithmic model describing the decrease in beetle species similarity between host-plant species of increasing phylogenetic distance explains 35% of the variation. Applied to taxonomic rank categories the results imply that except for the ancient branching of monocots from dicots, only adaptive radiations of plants on the family and genus level are important for host utilization among phytophagous beetles. These findings enable improvements in estimating host specificity and species richness through correction for phylogenetic relatedness between hosts and consideration of the host-specific fauna associated with monocots.     

植食性昆虫的组成和波动对红树林群落演替的影响

为了解红树植物植食性昆虫在不同季节、不同潮位和不同寄主植物上的种类、密度差异和主要特点及其对红树植物树冠层所造成的影响,进而分析植食性昆虫对红树植物群落演替的影响,在山口红树林保护区设置5个断面,分别于雨季(7月)和旱季(2月),在每个断面的高潮位(H)、中潮位(M)和低潮位(L)针对不同植物抽样,统计叶片被食率,记录植食性昆虫的种类和密度。植食性昆虫共有23种,其中鳞翅目有13种,半翅目8种,鞘翅目1种,直翅目1种,真螨目1种。主要昆虫种类有海榄雌瘤斑螟(Ptyomaxia sp.)、毛颚小卷蛾(Lasiognatha cellifera)、白囊袋蛾(Chalioides kondonis)、广翅蜡蝉(Ricania sp.)、潜叶蛾(Phyllocnistis sp.)和蛎盾蚧(Lepidosaphes sp.)。雨季和旱季的密度均为广翅蜡蝉较高(7.31头·枝-1);不同断面红树植物叶片被食率旱季为C5>C2≥C3≥C1,雨季为C5>C2≥C3≥C1>C4;不同潮位的叶片被食率旱季为中潮位≥高潮位>低潮位,雨季为中潮位>低潮位≥高潮位;不同树种的叶片...