植食性昆虫取食行为过程及机制研究

昆虫取食行为包括定向、趋性、辨认、取食等一系列的活动,涉及复杂的行为生理过程,如视觉、嗅觉、味觉感受及神经调控等。昆虫取食行为不仅受外界物理环境因素、寄主植物化学成份影响,而且跟昆虫自身生理状态紧密相关。本文综述了昆虫取食过程、寄主定位的感受机制、神经肽调节机制、影响取食的理化因素、环境因素等方面的研究进展,旨在为深入研究昆虫与环境关系、开发害虫取食行为调控新技术提供参考。     

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。     

果蝇幼虫气味编码的分子基础

全球农业经济的损失主要来自昆虫幼虫的取食,而昆虫幼虫的取食主要是依靠气味介导的嗅觉作用。耶鲁大学的昆虫嗅觉神经生物学家对黑腹果蝇Drosophila melanogaster幼虫嗅觉分子基础进行了研究。RT—PCR扩增出23个气味受体基因,其中13个基因,同成虫触角和下颚须内的气味受体基因相同,     

瓢虫和草蛉对小麦挥发物组分的行为及电生理反应

利用触角电位（electroantennogram, EAG）和嗅觉测定技术,比较分析了4种捕食性天敌昆虫七星瓢虫Coccinella septempunctata、龟纹瓢虫Propylaea japonica、中华通草蛉Chrysoperla sinica和大草蛉Chrysopa septempunctata对麦蚜取食诱导小麦挥发物的行为和电生理反应,揭示了瓢虫及草蛉类天敌昆虫的嗅觉反应特点。4种捕食性天敌昆虫对麦蚜取食诱导挥发物都有较高的EAG反应值,七星瓢虫和龟纹瓢虫对6-甲基-5_庚烯-2-酮、6-甲基-5-庚烯-2-醇的反应值较大;中华通草蛉和大草蛉对6-甲基-5-庚烯-2-醇和水杨酸甲酯的反应值较大,七星瓢虫对6-甲基-5-庚烯-2-醇的反应值最大,为0.96±0.18 mV;4种天敌昆虫对苯甲醛的EAG反应值较低,对反-2-己烯醛无反应。“Y”型管嗅觉测定结果表明,4种天敌昆虫对2-莰烯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、6-甲基-5-庚烯-2-醇和水杨酸甲酯具有正趋性。说明4种多食性的捕食性天敌昆虫对麦蚜取食诱导挥发物各组分的嗅觉与行为反应各具特点;寄主麦蚜生境中的嗅觉线索在这4种捕食性天敌昆虫的寄主定位和生境选择中起重要作用。     

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。     

甜菜夜蛾对不同寄主植物的产卵和取食选择

为了探讨甜菜夜蛾Spodoptera exigua对不同寄主植物的产卵选择及成虫产卵选择与幼虫取食选择间的关联度, 本研究选取玉米、豇豆、甘蓝、黄瓜、棉花、辣椒和番茄7种植物进行了选择性和非选择性实验研究, 并采用Y型嗅觉仪测定了成虫对其中3种寄主植物及其挥发物抽提物的趋性。结果表明：在田间非选择性实验中, 甜菜夜蛾在不同寄主植物上的落卵量依次为：玉米>辣椒>棉花>黄瓜、豇豆、番茄>甘蓝。Y型嗅觉仪的行为测定表明, 雌成虫对玉米及其挥发物抽提物的趋性最强, 黄瓜次之, 对甘蓝的趋性最弱, 这与雌虫的产卵选择性一致。不同龄期甜菜夜蛾幼虫对寄主植物的取食选择性有所不同, 且随观测时间的延长有所改变;低龄幼虫对豇豆、玉米和黄瓜的选择性较强, 对甘蓝、番茄、辣椒和棉花的取食选择性则较弱, 高龄幼虫对辣椒也具有较强的选择性;5龄幼虫对寄主植物的选择性不如低龄幼虫明显。结果显示, 甜菜夜蛾对不同寄主植物的产卵选择性显著不同, 植物抽提物在雌成虫的产卵选择中具有重要作用, 甜菜夜蛾对寄主植物的产卵选择性和幼虫取食选择性并不一致。     

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...     

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。     

桔小实蝇成虫对不同颜色和气味物质的趋性反应

研究了不同颜色和气味物质对桔小实蝇(Bactrocera dorsalis Hendel)取食和产卵选择以及趋向行为的影响。结果表明:桔小实蝇成虫对绿色食物具有较强的取食趋性,橙色次之,对黄色和红色的食物趋性弱,同时,雌、雄虫之间对食物颜色的选择无明显差异;在黄、绿、白3种颜色中,桔小实蝇对黄色基质的产卵趋性最强,绿色次之,对白色基质的产卵趋性最弱;嗅觉实验结果中,桔小实蝇成虫对乙酸乙酯、蔗糖、蜂蜜和酵母的气味表现明显趋性,但对红糖气味无趋性反应;而乙酸对桔小实蝇成虫有明显驱避活性;而雌虫对这些物质的嗅觉反应敏感于雄虫。     

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。     

对食性分类的商榷

昆虫的食性很复杂,但目前常用的分类,是按昆虫所取食物的性质分为:植食性、肉食性和杂食性。取食活植物的为植食性,取食动物的为肉食性,既能取食动物又能取食植物的为杂食性。植食性昆虫,又以选择食物种类多寡而分为单食性,寡食性和多食性。昆虫仅取食一种植物的为单食性。寡食性是指以某一类群的植物为食的昆虫。多食性是以多种不同类群的植物为食的昆虫。     

昆虫介体行为与植物病毒的传播

大多数植物病毒都是依赖昆虫介体进行传播,其中超过80%的传毒介体昆虫都是属于半翅目同翅亚目。昆虫介体识别寄主植物和取食的过程与病毒的传播密切相关,本文主要综述了同翅亚目昆虫、蓟马等介体昆虫取食行为与植物病毒的相互作用方面的研究进展,着重于介绍昆虫不同取食阶段的行为对植物病毒传播的影响,病毒侵染对介体取食和识别寄主行为的影响。     

柑橘大实蝇对不同颜色和糖类的偏好及对糖类的嗅觉反应

为探明影响柑橘大实蝇Bactrocera minax(Enderlein)成虫取食偏好的因素,本文研究了其对不同颜色和糖类物质的选择及其嗅觉反应。结果表明:柑橘大实蝇成虫明显偏好黄色和橙色基质的食物,对绿、白、蓝、黑、红色食物趋性较弱;对不同糖类的选择顺序是:红糖蜂蜜蔗糖和白糖;不同采集地间和不同性别间的柑橘大实蝇对颜色、糖类物质的选择差异不显著。嗅觉行为测试结果,柑橘大实蝇雌雄虫对所测试几种糖的气味均表现明显趋性,其中,雌虫对红糖和蜂蜜气味的嗅觉反应比雄虫更敏感。研究结果可以为柑橘大实蝇成虫食诱剂的研制和诱捕器的设计提供重要参考依据。     

用于昆虫嗅觉行为研究的四臂嗅觉仪的设计、制作和应用

昆虫在寻找奇主植物的过程中,寄主植物的气味传递着有关取食、产卵及其它活动的可行性信息,对昆虫的行为反应起着关键的作用~[1]。因此研究昆虫的嗅觉行为不仅能够揭示害虫与寄主植物间的化学联系,而且可为害虫的防治、预测预报提供新的思路与途径。笔者在参考国外文献的基础上,自行设计、制作了用于研究棉铃虫等飞翔活动能力较强的昆虫的四臂嗅觉仪。它兼具了国外文献介绍的嗅觉仪及风洞的特点,在研究棉铃虫对其寄主植物挥发性信息物质中取得了较好的结果,现将其结构、工作原理及初步的测试效果介绍如下。l基本结构及各部分的功能1．…     

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…     

韧皮部取食昆虫诱导的植物防御反应

刺吸式昆虫与寄主植物之间具有特殊的生物互作关系。本文对刺吸式昆虫取食韧皮部诱导的植物防御反应类型、 防御物质变化、 信号途径以及植物反应转录组学研究等方面进行综述。韧皮部取食昆虫取食诱导的植物防御反应机制主要包括： (1)改变自身的营养状况; (2)产生有毒的次生化合物; (3)产生防御蛋白。防御反应与植物水杨酸、 茉莉酸、 乙烯等信号分子密切相关。研究表明, 刺吸式昆虫取食诱导的植物防御反应主要引发以水杨酸为主的信号途径, 但相关分子互作机制还有待明确。日益丰富的基因组资源和不断发展的分子生物学技术为揭示植物防御反应中信号分子的作用机制、 找出植物内生抗性的特异因子以及阐明诱导防御机制奠定了基础。了解刺吸式昆虫取食诱导的植物防御反应, 为深入理解植物-昆虫间协同进化关系提供了依据, 为害虫治理和抗虫植物的培育提供了新的思路。     

螺旋粉虱对10种寄主植物的趋性研究

本文通过随机摆放寄主植物（呈圆形）和采用Y形嗅觉仪实验的方法,研究了螺旋粉虱成虫对多种不同寄主植物的趋性差异,寻找诱集植物,为螺旋粉虱的监测和防治提供理论依据。实验结果表明：10种寄主植物同时存在时,螺旋粉虱成虫趋向于在番木瓜和番石榴上停落、取食和产卵;在不同寄主植物叶片挥发物的Y形嗅觉仪实验中,螺旋粉虱雌成虫对番木瓜、番石榴的趋向性最强。     

螺旋粉虱对10种寄主植物的趋性研究

本文通过随机摆放寄主植物(呈圆形)和采用Y形嗅觉仪实验的方法,研究了螺旋粉虱成虫对多种不同寄主植物的趋性差异,寻找诱集植物,为螺旋粉虱的监测和防治提供理论依据.实验结果表明:10种寄主植物同时存在时,螺旋粉虱成虫趋向于在番木瓜和番石榴上停落、取食和产卵;在不同寄主植物叶片挥发物的Y形嗅觉仪实验中,螺旋粉虱雌成虫对番木瓜、番石榴的趋向性最强.     

昆虫取食诱导的植物防御反应

植物被昆虫取食后可产生直接防御或间接防御。直接防御通过增加有毒的次生代谢产物或防御蛋白对昆虫生理代谢产生不利的影响,但对植物的消耗较大。间接防御通过释放挥发性化合物吸引天敌昆虫,并以此控制植食性昆虫。特异性的昆虫激发子(insect specific elicitors)能够诱导挥发性化合物的释放。多种信号途径参与昆虫取食诱导的植物防御反应,它们之间的相互作用协同或拮抗。了解昆虫取食诱导的植物防御反应,对于害虫综合治理策略的完善具有重要的意义。