斑潜蝇化学生态学研究探讨论文

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1、斑潜蝇化学生态学研究探讨论文摘要：指出了多数斑潜蝇是农业和观赏植物上的重要害虫,分析了寄主植物和非寄主植物的化学成分介导斑潜蝇和其寄主的行为，斑潜蝇与其寄主用化学信号来确定其寄主，提出了诱导成分可以被用来作为诱导天敌的诱导剂或是斑潜蝇的驱避剂。关键词：斑潜蝇；植物挥发物；引诱剂；驱避剂1引言斑潜蝇属(Liriomyza).freelyzidae、植潜蝇亚科Phytomyzidae。该属中有23个种具有重大的经济意义可危害或取食栽培植物和观赏植物,其中最具为害性和危险性的是南美斑潜蝇Liriom

2、yzahuidobrensis、三叶草斑潜蝇L.trofilii、美洲斑潜蝇L.sativae和番茄斑潜蝇L.bryoniae［1］。由于该类害虫寄主范围广、为害隐蔽、繁殖力强、危害性大和扩散传播较快,一些国家和地区将其列为检疫性有害生物。杨龙龙［2］报道我国（包括台湾地区）的斑潜蝇种类为15种,并提出了三叶草斑潜蝇、南美斑潜蝇、美洲斑潜蝇是由外部传入的；但是陈小琳［3］通过我国范围内的斑潜蝇属害虫的考察,认为目前我国已知的斑潜蝇害虫共计9种,除了上述3种入侵性害虫以外,还包括番茄斑潜蝇L.bry

3、oniae、菜斑潜蝇L.brassicae、豌豆斑潜蝇L.congesta、葱斑潜蝇L.chinense、紫菀斑潜蝇L.pusilla和当归斑潜蝇L.luteal。已记载330多种,其中10种多食性种类是农业作物和观赏植物上的重要性害虫。Parrella在1987年曾发表斑潜蝇研究综述,对之前斑潜蝇生物学研究进行了系统的介绍。在最近20年间,斑潜蝇的发生和分布已有很大的变化,相继发表了大量研究论文。2斑潜蝇以化学物质为媒介的行为近几年有关植物-斑潜蝇-寄生蜂为模型的三级营养互作的研究已经有显著的进

4、展［4,5］,.freel认为斑潜蝇对寄主的的偏好性与植物中氮的含量有关。他们的研究表明,美洲斑潜蝇雌虫对氮含量升高的反应能显著提高其取食、产卵率和产卵卵时间。在斑潜蝇中,成虫对不同叶片营养水平的行为反应时十分重要的,其它种类斑潜蝇成虫对叶片营养的反应需要进一步的研究［18］。2.3植物防御化学物质组成型和诱导型植物防御物质是决定斑潜蝇适应性重要因子。不管昆虫是否取食,组成型化学物质的成分是植物本身具有的,而诱导型化学物质随着由昆虫危害、细菌和真菌的感染导致植物受到胁迫后才合成。组成型化学物质已经

5、被作为不同寄主植物和不同寄主品种对斑潜蝇抗性的重要指标［17］。例如,根据八种十字华科蔬菜中总硫苷含量和黑芥子硫苷酸钾含量,将其对斑潜蝇的抗性分为抗性、耐受性、和敏感性品种。这些研究表明硫代葡萄糖酸盐和黑芥子硫苷酸钾对斑潜蝇具有防御作用,而黑芥子硫苷酸钾对斑潜蝇具有吸引作用［17］。最近,由于植物的局部和系统效应,斑潜蝇诱导的植物抗性引起了人们的广泛关注。斑潜蝇取食番茄植物后,能诱导其产生局部和整体防御蛋白,几丁质酶、过氧化物酶、β1,3葡聚糖酶、溶解酵素。由于番茄叶片中具有这种防御物质,其它

6、植食性昆虫早期的危害对斑潜蝇没有系统的负面影响。然而,并不是所有的诱导的化学物质对斑潜蝇都是有毒性的。如furanocoumarin（呋喃香豆素类化合物）对大多数的昆虫、病毒、真菌都是有毒的,而斑潜蝇斑潜蝇成虫和未成熟阶段能忍耐其很高的浓度。通过施用苯丙（1,2,3）噻二唑7硫代羧酸甲基酯（BTH）、茉莉酸（JA)、水杨酸（SA）能过诱导植物对植食性昆虫的抗性。例如,BTH产生的交互抗性显著降低了细菌、早疫病,叶霉病,卷叶发生和美洲斑潜蝇幼虫的虫口密度。此外,在选择性试验中,斑潜蝇的成虫比较

7、喜好未经BTH处理的植物,取食了经BTH处理的植物后,斑潜蝇的取食和产卵减少。还有研究表明,在田间,施用JA对芹菜的斑潜蝇有明显的控制作用,这种诱发物质的使用明显改变了植物本身挥发物的释放,从而影响斑潜蝇成虫的行为。2.4转基因植物对南美斑潜蝇抑制潜能分子生物和基因工程的新进展为植物抵御南美斑潜蝇提供了机会。Abdeen等报道称,马铃薯的蛋白酶抑制剂I和蛋白酶抑制剂Ⅱ,以及羧肽酶抑制剂的过量表达会增强高表达纯系转基因番茄对棉铃虫和三叶草斑潜蝇的抗性。相比抑制剂组合表达,不同作用机制的防御基因的组合

8、型表达可以更有效的克服昆虫的适应反应。来源于不同隔离品系的芽孢杆菌编码Bt毒素的cry基因已经转移到多种作物,包括玉米、棉花、水稻、马铃薯、番茄、大豆、和芸苔属植物,转移该种基因的目的是用来控制农业害虫。随着转基因植物增加,作用于非成熟阶段的南美斑潜蝇的Bt潜能逐渐被挖掘。因为三叶草斑潜蝇为非目标害虫,所以该虫对非转基因作物和转入Btcry1Ac基因作物造成的叶片损伤没有很大区别。考虑到由南美斑潜蝇造成的损伤,转基因的抗虫潜能可以取代杀虫剂应用于害虫管理策略中。Mekuria等从葫