植物挥发次生代谢产物对植食性昆虫作用.doc

植物挥发性次生代谢物质对植食性昆虫的作用
摘的要:植物挥发性次生代谢物质与植食性昆虫有密切的联系,对昆虫的取食、生长、发育、生存起着至关重要的作用。本文了植物挥发性次生代谢物质的概念和种类,植物挥发性次生代谢产物对植食性昆虫的取食、产卵、生长发育和生存方面的影响。并对植物
挥发性次生物质对害虫控制的进展和应用前景作了总结。
关键词:植物挥发性次生物质植食性昆虫取食产卵生长发育
陆生植物与植食性昆虫在长期的进化过程中形
成了复杂的互作关系[1 - 3 ] 。植物次生代谢产物在
植物与昆虫协同进化
中起着主导作用。植食性昆虫的种群繁衍和生存
在很大程度上取决于能否寻找到合适的寄主植物和
获得足够的营养。植物次生代谢产物影响植食性取食、产卵、生长发育和存活。利用这一特性可以利用植物次生代谢产物控制害虫,农林有害生物的综合治理提供新的生态防治途径。
1 植物挥发性次生物质的概念和种类
1891 年,Kossel 明确提出了植物次生代谢(secondary metabolism)
的概念。植物次生代谢产物(secondary metabolites)是指植物体中一
大类并非生长发育所必需的小分子有机化合物,其产生和分布通
常有种属、器官、组织和生长发育期的特异性。少数小分子有机
物在代谢途径上与次生产物比较相似,但具有明显的生理功能,
因而不把它们视为次生代谢产物,如萜类成分赤霉素、脱落酸、
均为植物激素,另如胡萝卜素为光合作用所必需。主要包括
烃类、醇类、醛类、***类、酯类、酸类、萜烯类和芳香类
化合物等,并以一定比例构成的该种植物的化学指
纹图谱[3 ,10 - 11 ] 。目前已知植物次生物质约有3 万
种以上,与昆虫有关的主要是酚类、萜类和生物碱。
植物挥发性次生物质可以分为两类[4 ,11 ,13 ] : 一
类是在植物中广泛分布的一般气味组分( general
ponent s) 。这类化合物通过植物通常的生
物合成路线产生。另一类是种类特异性化合物,其
化学成分在其他相近的植物中没有,主要是通过植
物次生代谢物裂解形成, 称特异性气味组分
( specific ponents) 。
植物挥发性次生物质极易受外界和自身因素的
影响而发生变化,其组分除了因植物种类和品系不同而不同外,植物本身的生长环境条件以及其他生
物的取食等因子也会产生影响;另外,同一植株因生
育阶段、部位以及昼夜节律等因素的改变,挥发性物
质的成分也会发生变化,从而最终引起昆虫行为反
应的变化[5 ,14 ] 。
2 植物挥发性次生物质对植食性昆虫的
影响
据统计地球的植物约有30 万种, 而以植
物为食的昆虫约48 万种, 几乎没有一种植物
能免受昆虫的危害。这对于不能自由运动的植
物来说, 不能不说是一种巨大的压力。面对这
种取食压力, 在长期进化过程中, 植物发展了
一系列较为完整的防御机制, 如靠群休数量的
竟争, 或是靠形态特征和时间、空间上的躲避
以及以次生物质为主的化学防御机制。
、驱避作用
驱避作用
植物产生的一些挥发性次生
物质, 能够引起昆虫的负趋向运动和无定向移
动, 从而可避免或抵御昆虫取食。例如松树体
内的a