植物揮發(fā)的次生代謝產(chǎn)物對(duì)植食性昆蟲(chóng)的作用

1、植物揮發(fā)性次生代謝物質(zhì)對(duì)植食性昆蟲(chóng)的作用摘的要：植物揮發(fā)性次生代謝物質(zhì)與植食性昆蟲(chóng)有密切的聯(lián)系，對(duì)昆蟲(chóng)的取食、生長(zhǎng)、發(fā)育、生存起著至關(guān)重要的作用。本文了植物揮發(fā)性次生代謝物質(zhì)的概念和種類(lèi)，植物揮發(fā)性次生代謝產(chǎn)物對(duì)植食性昆蟲(chóng)的取食、產(chǎn)卵、生長(zhǎng)發(fā)育和生存方面的影響。并對(duì)植物揮發(fā)性次生物質(zhì)對(duì)害蟲(chóng)控制的進(jìn)展和應(yīng)用前景作了總結(jié)。關(guān)鍵詞：植物揮發(fā)性次生物質(zhì)植物揮發(fā)性次生物質(zhì)植食性昆蟲(chóng)取食產(chǎn)卵生長(zhǎng)發(fā)育陸生植物與植食性昆蟲(chóng)在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中形成了復(fù)雜的

2、互作關(guān)系[13]。植物次生代謝產(chǎn)物在植物與昆蟲(chóng)協(xié)同進(jìn)化中起著主導(dǎo)作用。植食性昆蟲(chóng)的種群繁衍和生存在很大程度上取決于能否尋找到合適的寄主植物和獲得足夠的營(yíng)養(yǎng)。植物次生代謝產(chǎn)物影響植食性取食、產(chǎn)卵、生長(zhǎng)發(fā)育和存活。利用這一特性可以利用植物次生代謝產(chǎn)物控制害蟲(chóng)，農(nóng)林有害生物的綜合治理提供新的生態(tài)防治途徑。1植物揮發(fā)性次生物質(zhì)的概念和種類(lèi)植物揮發(fā)性次生物質(zhì)的概念和種類(lèi)1891年，Kossel明確提出了植物次生代謝(secondarymetabo

3、lism)的概念。植物次生代謝產(chǎn)物(secondarymetabolites)是指植物體中一大類(lèi)并非生長(zhǎng)發(fā)育所必需的小分子有機(jī)化合物，其產(chǎn)生和分布通常有種屬、器官、組織和生長(zhǎng)發(fā)育期的特異性。少數(shù)小分子有機(jī)物在代謝途徑上與次生產(chǎn)物比較相似，但具有明顯的生理功能，因而不把它們視為次生代謝產(chǎn)物，如萜類(lèi)成分赤霉素、脫落酸、均為植物激素，另如胡蘿卜素為光合作用所必需。主要包括烴類(lèi)、醇類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)、酯類(lèi)、酸類(lèi)、萜烯類(lèi)和芳香類(lèi)化合物等并以一定比例構(gòu)

4、成的該種植物的化學(xué)指紋圖譜[31011]。目前已知植物次生物質(zhì)約有3萬(wàn)種以上與昆蟲(chóng)有關(guān)的主要是酚類(lèi)、萜類(lèi)和生物堿。植物揮發(fā)性次生物質(zhì)可以分為兩類(lèi)[41113]:一類(lèi)是在植物中廣泛分布的一般氣味組分(generalodcomponents)。這類(lèi)化合物通過(guò)植物通常的生物合成路線產(chǎn)生。另一類(lèi)是種類(lèi)特異性化合物其化學(xué)成分在其他相近的植物中沒(méi)有主要是通過(guò)植物次生代謝物裂解形成稱(chēng)特異性氣味組分(specificodcomponents)。植物揮發(fā)

5、性次生物質(zhì)極易受外界和自身因素的影響而發(fā)生變化其組分除了因植物種類(lèi)和品系不同而不同外植物本身的生長(zhǎng)環(huán)境條件以及其他生物的取食等因子也會(huì)產(chǎn)生影響另外同一植株因生育階段、部位以及晝夜節(jié)律等因素的改變揮發(fā)性物質(zhì)的成分也會(huì)發(fā)生變化從而最終引起昆蟲(chóng)行為反應(yīng)的變化[514]。2植物揮發(fā)性次生物質(zhì)對(duì)植食性昆蟲(chóng)的植物揮發(fā)性次生物質(zhì)對(duì)植食性昆蟲(chóng)的影響影響據(jù)統(tǒng)計(jì)地球的植物約有30萬(wàn)種而以植物為食的昆蟲(chóng)約48萬(wàn)種幾乎沒(méi)有一種植物能免受昆蟲(chóng)的危害。這對(duì)于不能自

6、由運(yùn)動(dòng)的植的接觸而提高產(chǎn)卵幾率[29]。許多昆蟲(chóng)利用寄主植物釋放的特殊氣味物質(zhì)來(lái)尋找產(chǎn)卵場(chǎng)所以保證其后代的發(fā)育[30]。如美洲棉鈴蟲(chóng)(Helicoverpazea)的寄主棉花、番茄等作物散發(fā)一些揮發(fā)性物質(zhì)誘導(dǎo)已交配的美洲棉鈴蟲(chóng)雌蛾產(chǎn)生定向行為并刺激雌蛾產(chǎn)卵[721]來(lái)自巧克力的揮發(fā)性物質(zhì)能刺激地中海粉螟產(chǎn)卵[25]。欽俊德報(bào)道初羽化的煙青蟲(chóng)(H.assulta)成蟲(chóng)對(duì)煙葉釋放的氣味有很強(qiáng)的趨性煙葉氣味對(duì)已交配的雌蛾有明顯的引誘力[5]甘

7、藍(lán)葉表面的提取物能夠刺激甘藍(lán)地種蠅(Deliaradicum)的產(chǎn)卵[31]柑橘幼嫩葉片中的揮發(fā)物質(zhì)對(duì)柑橘潛葉蛾(Phyllocnistiscitrella)產(chǎn)卵有明顯的引導(dǎo)作用[32]。丁紅建等對(duì)8種寄主不同器官對(duì)棉鈴蟲(chóng)引誘行為活性研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)楊樹(shù)葉、洋蔥花、胡蘿卜花、芹菜花等的氣味物質(zhì)能夠引誘雌成蟲(chóng)進(jìn)行交配而玉米花絲、小麥葉、棉花頂葉蕾等則引誘棉鈴蟲(chóng)雌成蟲(chóng)產(chǎn)卵[33]。另一方面有些寄主植物也能利用自身的次生化合物質(zhì)來(lái)抵御昆蟲(chóng)產(chǎn)卵這些

8、次生物質(zhì)能使產(chǎn)卵期雌蟲(chóng)在一定距離內(nèi)即可通過(guò)嗅覺(jué)感受器感覺(jué)并產(chǎn)生負(fù)趨性反應(yīng)[34]。如產(chǎn)卵前期的歐洲玉米螟(Ostrinianubilalis)雌蛾對(duì)被侵害或機(jī)械損傷的玉米植株以及玉米汁液的蒸餾物均有忌避反應(yīng)這是由于受侵害玉米植株釋放的金合歡醇能阻礙歐洲玉米螟產(chǎn)卵[8]Rennick等也發(fā)現(xiàn)桂竹香糖芥葉中含有對(duì)菜粉蝶(Pierisrapae)產(chǎn)卵有抑制作用的物質(zhì)起主要作用的成分是erysimocide和erychroside它們的共同特點(diǎn)

9、均含有毒毛旋花苷配基[9]另外海島棉、木槿中含有棉鈴象甲(Anthonomusgris)的產(chǎn)卵抑制劑[7]。另有研究表明來(lái)自非寄主植物的揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)植食性昆蟲(chóng)產(chǎn)卵有抑制作用如菊花(Chrysan2themummifolium)提取物抑制小菜蛾(Plutellaxylostella)對(duì)寄主的趨性和在寄主上產(chǎn)卵[35]。啤酒花(Humuluslupulus)和幅花芹(Bifaradians)的提取物分別顯著和完全抑制葡萄漿果蛾(Paralo