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。     

自贡恐龙馆的“秦汉古杏”

正"四壁峰山,满目清秀如画。一树擎天,圈圈点点文章"。这是苏东坡赞美银杏树的句子,两句话,状尽银杏树高挺秀颀的身姿、清秀明朗的容颜。银杏树,最早出现于3亿多年前的石炭纪晚期,在中生代曾经是植食性恐龙的重要食物之一,白垩纪末开始衰退,现今仅存一属一种,殊为珍贵,被科学家称为植物界的"活化石"。初春萌芽,仲春初夏时节,银杏一树碧绿。等到入了秋,又换了衣装,化作满目灿灿的金黄。     

Effects of the susceptibility of rice varieties to Sogatella furcifera on nymphal development and reproduction of Microvelia horvathi through a food chain

The effects of four rice varieties highly susceptible （ Xiang-Zao-Xian31 and Jia-Yu 164 ）, moderately susceptible （ Wei-You402 ）, and resistant （ Zhu-Liang-You02 ） to the whitebacked planthopper Sogatellafurcifera on the nymphal development, reproduc- tion and survival of Microvelia horoathi were investigated through a food chain using SogateUafurcifera as herbivore prey. Significant longer nymphal developmental time were observed in the 1 st, 4th, 5th instar and whole nymphal stage of M. horvathi raised on S. furcifera fed ZLY02 and WY402 than those of the other two varieties. M. horvathi raised on S. furcifera fed resistant ZLY02 showed a significant lower survival of whole nymphal stage than those fed other three susceptible varieties. Moreover, M. horvathi raised on S. furcifera fed resistant ZLY02 had shorter female longevity and lower lifetime fecundity than those of on susceptible XZX3l. Our results suggest that the S. furcifera- resistant rice variety ZLY02 had a negative effect on the growth and development of the predator M. horvathi through a food chain.     

植物氰化物对宝石上华蜗牛食物选择的影响

为验证植物氰化物能影响植食性动物的食物选择以及植食性动物的采食能诱导植物合成氰化物的假设,本研究分别在野外围栏和实验室内测定了宝石上华蜗牛Cathaica(Pliocathaica)orithyia对氰化物含量不同而其他营养成分相近的红三叶草Trifolium pratense和白三叶草T.repens的选择性,以及在宝石上华蜗牛的采食作用下,2种三叶草再生叶片中氰化物含量的变化。结果表明,无论在野外围栏还是在实验室条件下,宝石上华蜗牛均嗜食氰化物含量较低的红三叶草,而避食氰化物含量较高的白三叶草;实验个体对经其采食后的2种三叶草再生茎叶24 h的采食量较初次对三叶草24 h的采食量均显著降低;2种三叶草被宝石上华蜗牛取食后,其叶片中氰化物的含量均显著升高。因此,三叶草中的氰化物能有效阻遏宝石上华蜗牛对其采食,同时,宝石上华蜗牛的采食能诱导三叶草中氰化物的合成。     

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。     

大气CO2浓度和气温升高对麦田节肢动物群落的影响

为了预测气候变化对麦田节肢动物群落多样性的影响, 本研究在麦田开放环境中设置4种处理, 分别是高温(高于当时气温2℃和当前CO₂浓度)、高CO₂浓度(500 μL/L和当时气温)、高温+高CO₂浓度和对照(当前CO₂浓度和气温)等, 采用定期随机抽样方法调查节肢动物群落的多样性, 用经典的多样性指数对整体节肢动物群落以及不同食性节肢动物群落多样性进行分析。共采到节肢动物3纲10目42科52种。仅“高温”和“高温+高CO₂”处理显著增大节肢动物群落的均匀度, 其余处理均无显著影响。“高温+高CO₂”处理的影响随小麦生长发育期不同而略有差异, 在苗期可增大Shannon-Wiener多样性指数, 而在后期使该指数减小; “高温+高CO₂”与“高温”处理的群落多样性较为相似。对不同食性节肢动物群落的分析表明, 与对照相比, 植食性昆虫群落在“高CO₂”下丰富度显著增大; 寄生性昆虫群落的多度在“高温”下显著增大; 腐食性等节肢动物群落的多度在“高CO₂+高温”和“高温”处理下有所增大、均匀度在“高温”下略降低, 但均未达统计上的显著水平; 捕食性节肢动物群落不受影响。本研究说明, CO₂浓度和气温升高不同程度地影响麦田节肢动物群落的物种多样性, 两类因素同时升高与各自单独升高的影响不完全一致。     

植食性昆虫学习行为与害虫治理的关系

植食性昆虫的学习行为一般具有习惯性反应、厌恶性学习、联系性学习、敏感性反应、嗜好性诱导几种类型,它们对害虫防治方法的效果具有重要影响。害虫通过嗜好性诱导对栖境中大面积单作农作物造成更大的危害,通过联系性学习可对诱虫植物的效果产生积极或消极的影响。害虫对驱避剂或杀虫剂等产生习惯性反应可降低其防治效果。害虫对寄主植物驱避抗性产生习惯性学习就会加重对作物的为害,产生厌恶性学习则有利于对作物的保护。利用害虫的联系性学习行为,释放前让不育雄虫学习自然交配场所的环境刺激,可增强通过释放不育雄虫控制害虫的防治效果。了解植食性昆虫学习行为对害虫治理的影响有助于研究和发展有效的栖境调控、行为调控等策略和方法。     

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.     

植物的抗螨机理

植食性螨类分布广泛,危害多种寄主植物.本文从3个方面介绍了植物的抗螨机理:植物形态如叶型、叶色主要影响螨类的取食产卵位点和营养物质的获取;植物组织结构如叶厚、蜡质、茸毛、气孔等决定螨能否顺利利用口针取食到植物的汁液,而虫菌穴则作用于捕食螨和植食性螨的相互关系,从而达到保护植物的目的;植物理化性质如叶鲜重、生长速度、生育...