寄主植物叶片物理性状对潜叶昆虫的影响

潜叶昆虫广泛分布于鳞翅目、双翅目、鞘翅目和膜翅目中,其幼虫潜入叶片内部生活和取食,是一类用于研究植物-昆虫-天敌种间关系和协同进化的重要模式生物。有些潜叶昆虫是重要农林害虫。相比外食性昆虫,在叶内取食的潜叶昆虫幼虫更易受到叶片物理性状的直接影响。叶片的着生位置、朝向、大小、颜色和表皮毛等直接决定潜叶虫成虫的取食和产卵选择,从而影响幼虫的空间分布和寄主适应。叶片的某些物理性状也会直接影响幼虫的取食行为、生长发育和被寄生率。研究叶片物理性状的防御作用以及潜叶昆虫对这些防御的适应,有助于了解潜叶昆虫-寄主植物的协同进化。另一方面,外界环境和遗传育种都有可能改变植物叶片的物理特性,而对潜叶害虫产生抗性,从而实现潜叶害虫的可持续生态控制。     

昆虫对植物的选择性以及植物化学成分对昆虫的影响

植物与昆虫之间的关系一直被人们作为重要的研究目标。昆虫依靠绿色植物生存,植物通过自身的化学物质影响昆虫的进化方向,两者形成了复杂的协同进化关系。本文阐述了昆虫在定居、产卵、取食过程中运用不同的嗅觉、味觉、触觉刺激标准来选择适宜的寄主或寄主位置的方法,以及植物体内的化学成分对昆虫的营养作用和通过毒杀、拒食、招引天敌寄生蜂等方式抵御昆虫的进攻。     

植物寄生对生态系统结构和功能的影响

寄生植物是生态系统中的特殊类群之一。植物寄生可以驱动生态系统中生物与非生物因子的变化,在生态系统结构与功能中起关键作用。寄生植物可以通过对寄主营养的集聚、改变凋落物的质量与数量、改变根的周转与分泌物格局、改变土壤水势,从而影响土壤理化特性。寄生植物会改变寄主的行为,改变寄主与非寄主植物之间的相互作用,从而影响植物群落的结构、多样性和动态,进而影响植被演替和植被生产力等。寄生植物与寄主均可被消费者取食,可直接或间接地影响生态系统的食草动物,包括草食昆虫等。寄生植物与寄主的其它寄生物存在竞争关系,可以直接或间接地影响寄主的其它寄生植物或病原真菌。寄生植物可以明显地改变土壤地球化学循环,将固有的不可动的成分转变为可利用的营养成分,改变土壤生物群落的结构与功能,从而显著影响地下生物群落。这些表明,植物寄生对生态系统的结构和功能有重要影响。针对特殊的被入侵的植物群落,该地寄生植物可以通过影响入侵植物寄主的生长、繁殖、生物量分配格局,改变土壤的理化特性,促进非寄主的非优势本地植物的生长,从而改变被入侵植物群落结构与多样性,达到生物防治及生态恢复的目的。     

昆虫内共生菌在昆虫防御中的作用

共生菌在昆虫体内的生长、繁殖过程中起着十分重要的作用,如营养功能、解毒作用、调控生殖及与寄主适应性等等。近些年,一些学者提出了共生菌在寄主抵御天敌等逆境的胁迫时也具有重要的作用。其在寄主防御中的作用可分为3类:(1)昆虫体内共生菌能产生具有抗真菌作用的代谢物,能够抵御病原真菌的入侵,提高寄主的适应性。(2)昆虫抵御寄生蜂的作用与其体内的共生细菌密切相关。(3)共生菌也能产生有毒物质保护寄主免于被捕食。昆虫共生菌在寄主防御中的作用机制除了产生抗菌物质和聚酮类等有毒物质外,还可能通过与水平传播的寄生物(horizontal transmission parasites,HTPs)竞争寄主资源来直接保护寄主。对共生菌的作用的深入研究将有可能进一步明确其功能,并加以利用。     

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。     

冬虫夏草蝠蛾幼虫对几种植物的嗅觉反应初步研究

植食性昆虫主要利用嗅觉、味觉、视觉和触觉等对寄主植物进行选择,而植物挥发物是引导植食性昆虫寄主定向行为的主要因素。利用"Y"型嗅觉仪测试康定虫草蝠蛾Hepialus armoricanus二龄幼虫对适生地的几种植物材料的嗅觉反应;并用欧式距离和Q型聚类法对供试植物进行相似性分析和聚类分析。结果表明:蝠蛾幼虫对几种植物材料表现出强弱不同的趋性反应;根据植物的相似性可将供试植物分为4类,且同一类植物引导蝠蛾幼虫产生相似的嗅觉反应。     

土壤和植物对冬虫夏草寄主昆虫规模化饲养的影响

冬虫夏草大量人工培植的关键之一是寄主昆虫的规模化饲养,本文对西藏林芝地区冬虫夏草生境中不同土壤基质在室内对蝙蝠蛾幼虫生长的影响以及寄主幼虫对5种植物的取食行为、嗅觉反应进行了系统研究。结果表明蝙蝠蛾幼虫偏好土质疏松、渗透性好的土壤,土壤因子中湿度和有机质含量与蝙蝠蛾幼虫存活率成正相关。蝙蝠蛾3龄幼虫对适生地植物的取食选择性与嗅觉反应趋性顺序为鹅绒委陵菜>珠芽蓼>小大黄>圆穗蓼>羊角天麻;进一步Spearman相关分析显示,幼虫对各植物的选择系数与可溶性糖（R=0.850,P<0.05）和粗蛋白（R=0.898,P<0.05）都存在显著的正相关关系,而与粗纤维（R=-0.952,P<0.05）有着显著的负相关关系,与粗灰分（R=-0.391,P=0.516）之间没有显著的相关关系;取食鹅绒委陵菜、珠芽蓼后的幼虫单头虫重显著大于取食其他植物的幼虫。这一研究结果为冬虫夏草寄主昆虫规模化饲养提供了理论依据。     

研究选萃

昆虫是大多数生态系统中的主要力量，而在关于生物多样性的研究中它们却经常没有鸟类、哺乳动物和植物受到的关注多。2007年8月9日出版的《Nature》上2篇论文改变了这种不平衡状态。Novotny等人研究了巴布亚新几内亚75000m^2雨林中的大约500种鳞翅目昆虫、甲虫和果蝇。他们发现，食草性昆虫的大多数种都广泛分布。物种丰富度很高，这在热带很正常，但即便在数百公里距离内所发现的物种也没有很大改变。Dyer等人记录了从加拿大到巴西的地域范围内大量植物被蝴蝶和蛾幼虫取食的寄主特异性，该项研究得出了很不相同的结论。他们发现，一种昆虫所食的树种的平均数量在热带要少于在”西半球”的温带部分，从而证实了自达尔文和华莱士时代以来就被生物学家讨论很多的生态学中的纬度梯度。     

桔小实蝇和番石榴实蝇对6种寄主果实的产卵选择适应性

植食性昆虫对寄主植物的选择适应性是研究昆虫和植物协同进化关系的核心内容之一。评估寄主植物对植食性昆虫种群的适合度,需要综合分析昆虫对寄主的产卵选择性和寄主对昆虫的取食适合性。以桔小实蝇和番石榴实蝇为研究对象,分别测定了这两种实蝇对6种寄主果实:番石榴、香蕉、杨桃、木瓜、甜橙、番茄的产卵选择性以及幼虫取食后对其生长发育的影响。寄主产卵选择性实验分别采用完整寄主果实直接供试产卵和块状寄主果实气味引诱产卵两种处理方式;在生长发育适应性实验中,以幼虫和蛹的存活和生长发育等相关参数作为评价指标。实验结果表明,寄主的供试方式不同,两种实蝇的选择性均有明显差异;对寄主气味选择性强的寄主更适合于两种实蝇后代的生长发育。两种实蝇对6种寄主果实的产卵选择性和后代发育适合性两者相关性不显著,与许多文献报道单一地采用发育适合性(如发育历期、存活率或蛹重等)作为评价寄主选择性的结果不一致。两种实蝇之间对6种寄主果实的产卵选择和幼虫取食适合性既具相似性也具差异性,表明这两种实蝇在寄主生态位上既有重叠性又有分化性。     

豚草卷蛾寄主专一性风险评价

在以往豚草生物防治研究的基础上 ,为评价防治恶性豚草的外来天敌昆虫的安全性 ,以及探索外来生防作用物的风险评价方法 ,以豚草卷蛾为案例 ,进一步对其寄主安全性进行了风险评估。基于与豚草的近缘关系及以往的研究结果 ,选用 9科 36种常见经济作物、观赏植物和杂草 ,采用室内非选择性取食测定、田间开放条件下多选择性取食测定和室外非选择性取食分龄接虫的生命表等研究方法 ,对豚草卷蛾的寄主专一性作了深入研究。 ( 1 )室内非选择性取食测定结果表明 ,豚草卷蛾仅能在豚草和苍耳上完成整个幼虫的发育 ;但在强迫将高龄幼虫 ( 4～ 6龄 )接入黄花蒿、菊花 (黄莲 )和向日葵 (白 97-1和天委 F2 )时 ,有少量幼虫能发育化蛹 ,但不发生取食 ,在这些植物上完成发育只是一种假象。 ( 2 )田间开放条件下多选择性取食测定结果表明 ,豚草卷蛾的寄主选择性随种群数量不同而异 ,当种群数量增大 ,受取食条件胁迫时 ,出现风险“扩散”现象。田间供试的 1 6种 (含品种 )植物中 ,第 2、3和 4代出现虫瘿 (被幼虫选择 )的供试植物依次为 :豚草(第 2代 ) ;豚草和苍耳 (第 3代 ) ;豚草、苍耳和黄花蒿 (第 4代 )。按产卵单因子选择性风险指数 ( SEFRI(1) )值分析表明 ,豚草卷蛾成虫产卵对豚草、苍耳和黄花蒿表现出选择性风险     

棉铃虫低龄幼虫对花香挥发物的联系性学习

鳞翅目昆虫的寄主选择主要是成虫的任务,但幼虫也可以精细调节取食部位。低龄幼虫记忆一些与食物伴随的化学信息能够提高适合度。当幼虫被迫离开寄主植物后,最好是搜索与此前取食过的寄主气味相似的植物,以便节省寄主转移的生理代谢成本。棉铃虫幼虫嗜食作物花器,因此推测花香挥发物可以代表幼虫食物的典型化学信息。采用人工饲料为无条件刺激,在条件化训练开始时,使初孵幼虫取食时暴露在7种花香挥发物下,随后7 d逐日测试低龄幼虫学习表现。结果发现,在7次测试中,苯乙醛选择频次有3次显著多于对照,芳樟醇条件化组在2次测定中处理被选频次显著或极显著多于对照,苯乙醇条件化组仅1次对处理选择频次显著多于对照,其他4种挥发物无论训练时间长短均不能造成嗅觉偏好性的改变,说明棉铃虫在取食过程中是选择性采集食物关键化学信息。然而,无经历组无论训练时间如何均不对苯乙醛表现出嗅觉偏好性,证实气味偏好性的改变并非生理性成熟所致。总之,和同种的成虫以及若虫期比较活泼的其他种类相比,棉铃虫低龄幼虫嗅觉联系性学习表现较差,并且嗅觉偏好性变化与条件化训练时长没有明确关系,结合棉铃虫的生态学习性讨论了可能的原因。     

昆虫味觉研究进展及相关原理在害虫防治中的应用

味觉在昆虫取食和产卵选择中发挥重要作用,而昆虫的味觉感受主要依赖于味觉感官中表达的味觉受体(Gustatoryreceptors)。很多化合物能引起昆虫的味觉反应,在行为上表现为喜好或厌恶,在选择压力下昆虫的味觉还可能发生改变。本文介绍昆虫味觉受体功能研究的新技术和新方法,综述了昆虫糖受体和苦味受体功能的研究进展,探讨了昆虫取食(或产卵)阻碍素和刺激素在害虫防治中的应用潜力。深刻理解昆虫的味觉感受机制,不仅有助于开发新型昆虫行为调节物,设计以味觉受体为潜在靶标的害虫绿色防控技术,还在昆虫行为抗药性治理,合理规划作物种植体系及品种选育等方面具有重要意义。     

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…     

白蜡吉丁肿腿蜂对栗山天牛低龄幼虫的寄生作用

栗山天牛Massicus raddei（Blessig）是我国东北危害栎树的重要害虫。在对其进行生物防治研究中,通过功能反应实验方法探讨了利用寄生蜂白蜡吉丁肿腿蜂Sclerodermus pupariae Yang et Yao对栗山天牛低龄幼虫的寄生作用。结果表明：白蜡吉丁肿腿蜂在取食寄主补充营养的过程中,对栗山天牛1～2龄小幼虫的致死作用随着寄主密度的增加而显著提高,功能反应符合Holling Ⅱ型方程,平均每日最大致死量为0.53头。寄生作用功能反应符合Holling Ⅰ型方程,寻找时间21 d内的寄主密度阈限为4头。当该肿腿蜂密度固定为1头时,对栗山天牛致死作用和寄生作用的寻找效率均随寄主密度的上升而降低。当寄主密度固定不变时,随着寄生蜂密度的增加寄主的死亡数量线性升高,被寄生的寄主数量也上升,但该肿腿蜂对栗山天牛低龄幼虫致死作用和寄生作用的寻找效应均显著下降,表明白蜡吉丁肿腿蜂是防治栗山天牛低龄幼虫的良好天敌。研究结果对于合理评价白蜡吉丁肿腿蜂在生产上的控害能力和制定寄生蜂的林间释放应用技术规程提供了依据。     

论种间关系(再续)

寄生(Parasitism) 生活在一起的两种生物,如果一方获利并对另一方造成损害就称为寄生。寄居在别种生物身上并获利的一方叫寄生物,被寄居并受害的一方叫寄主。寄生物通常以寄主的体液,组织或已消化好的食物为食,并经常或暂时地利用寄主的身体作为居住处。寄生物常常阻碍寄主的生长、降低寄主的生殖力和生活力,但一般不引起寄主的死亡(寄主死亡对寄生物也不利)。     

自复寄生蜂的生殖特性及其对生物防治的影响

自复寄生蜂营雌雄异律发育,雌蜂为初级寄生蜂,雄蜂为复寄生蜂。依据寄主类型产下的相应性别的后代,其性比受到寄主数量、初级寄主与二级寄主的相对丰度等因素影响。自复寄生蜂能够寄生和取食初级寄主,抑制有害昆虫的种群数量,同时能够寄生和取食同种和异种寄生蜂幼虫,产生致死干扰竞争作用。复寄生二级寄主时,易感时间窗口主要集中在老熟幼虫至预蛹阶段。与同种二级寄主相比,自复寄生蜂更倾向于寄生异种二级寄主或无选择倾向性,取食时,更倾向于异种二级寄主。自复寄生蜂特殊的生殖方式使其对生物防治的影响备受争议。在评价其生物防治价值时,应对其正面影响和负面影响做出全面权衡。本文对自复寄生蜂的生殖特性、对同种和其他种类寄生蜂产生的致死干扰竞争作用及其对生物防治的影响等问题的国内外研究进展进行了综述,以期为利用这种天敌资源开展有害生物综合治理提供依据。     

营养改变对潜蝇姬小蜂寄生行为和寄主取食行为的影响

为了研究营养状态对卵育型寄生蜂潜蝇姬小蜂Diglyphus isaea (Walker)雌蜂的寄主取食行为和产卵寄生行为及其二者行为权衡的影响, 在培养皿条件下, 比较了饥饿、加蜂蜜水和不加蜂蜜水3种营养状态的潜蝇姬小蜂雌蜂对美洲斑潜蝇Liriomyza sativae Blanchard各龄幼虫（低、中、高）的寄生、取食及致死能力。结果表明: 非选择条件下, 3种营养状态寄生蜂对高龄幼虫均具有较高的寄生率, 对中龄幼虫具有较高的取食率, 致死率和致死量之间存在显著性差异。3种状态的寄生蜂对低龄幼虫均没有表现出致死能力。有选择条件下, 饥饿状态的寄生蜂对寄主的寄生率最低（5.0%±1.6%）, 取食率最高（16.0%±2.9%）, 特别是对高龄幼虫的取食率占到了整个寄主食物取食率的91.9%; 加蜂蜜水状态下, 寄生蜂对寄主有最低的取食率（8.3%±0.9%）和致死率（17.7%±1.1%）; 不加蜂蜜水状态下, 寄生蜂对寄主有最高的寄生率（13.3%±1.1%）和致死率（28.4%±1.8%）。综合分析发现, 取食寄主的雌蜂比取食蜂蜜水的雌蜂具有更强的致死能力和活动能力。     

闭弯尾姬蜂与菜蛾盘绒茧蜂寄生菜蛾幼虫时的种间竞争

在室内25℃下,以菜蛾3龄初幼虫作寄主,研究了菜蛾盘绒茧蜂Cotesia plutellae和半闭弯尾姬蜂Diadegma semiclausum的种间竞争。当寄主供2种蜂同时产卵寄生时,2种蜂各自的寄生率与其单独寄生时无显著差异,合计寄生率比一种蜂单独存在时有所提高,但差异不显著。2种蜂均能产卵寄生已被另一种蜂寄生了的寄主幼虫。当寄主被2种蜂寄生的间隔时间很短（少于10 h）时,所育出的蜂绝大部分（80%以上）为绒茧蜂;当寄主先被绒茧蜂寄生,并饲养2天以上再供弯尾姬蜂寄生时,所育出的全为绒茧蜂;当寄主先被弯尾姬蜂寄生,并饲养2天以上再供绒茧蜂寄生时,寄主幼虫绝大部分不能存活,只有少部分能育出寄生蜂,且多为弯尾姬蜂。当2种蜂的幼虫存在于同一寄主体内时,2种蜂的发育均受到另一种蜂的抑制;绒茧蜂1龄幼虫具有物理攻击能力,能将弯尾姬蜂卵或幼虫致死。这些结果表明,菜蛾盘绒茧蜂与半闭弯尾姬蜂在同一寄主中发育时,前者具有明显的竞争优势。     

蜜粉源植物对天敌昆虫的作用及其在生物防治中的应用

寄生性和捕食性天敌昆虫成虫普遍存在通过取食蜜粉源植物补充营养的行为,这可不同程度地促进天敌昆虫性成熟、延长其寿命、提高其生殖力或寄生率,以及搜寻寄主效率和子代雌性比率,从而显著提高天敌昆虫在生物防治中的控害能力和效果。蜜粉源植物花的结构及植物对天敌昆虫产生的嗅觉、视觉信号和花蜜花粉对天敌昆虫产生的味觉信号又显著影响天敌昆虫选择蜜粉源植物的行为和结果。但是,蜜粉源植物也可成为害虫的补充营养植物,从而提高害虫的为害能力。因此,需深入研究不同蜜粉源植物对天敌昆虫及害虫的作用,趋利避害,才可能应用蜜粉源植物成功调控天敌与害虫的益害比,实现害虫的可持续控制。     

昆虫寄主选择行为的进化机制

昆虫的寄主选择行为受到遗传、可传承的环境因素或学习行为的调控。尽管大量实验已证实昆虫寄主选择中的遗传变异,但在实际中很难将其与温度、营养、条件作用和可传承的环境因素的作用区别开来。一些报道已证实可传承的环境因素会影响昆虫的寄主选择行为。幼虫期和成虫期对寄主的经历可以改变该虫态的取食和产卵寄主偏嗜行为。虽然巴甫洛夫条件反射和神经组织移植实验初步揭示了幼虫经历对成虫气味选择行为的影响,但寄主选择行为中的前印象条件作用尚需进一步验证。在城市垃圾生态系统中,杂食性的蝇类的取食和产卵选择行为较腐食性的蝇类更易受到学习经历的重塑。