斑潜蝇化学生态学研究探讨

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1、斑潜蝇化学生态学研究探讨摘要：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　　中图分类号：S436.341.22.3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被作为不同寄主植物和不同寄主品种对斑潜蝇抗性的

2、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

3、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

4、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

5、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等从葫芦科的苦瓜分离出葫芦素烷糖苷和三萜系化合物,用这些化合物处理菜豆叶片,并观察这些产卵阻碍剂对三叶草斑潜蝇成虫的作用。他们还在辣椒中提取出叶绿醇和毛地黄黄酮［18］。另外,还要研究这些阻碍剂化合物中潜在成分在潜叶蝇综合治理中的作用。这些阻碍剂专门用于研究三叶草斑潜蝇,也可用于检测其他斑潜蝇,并用于将来的研究。有证据表明植物挥发化合物的特殊比率在寄主选择过程中起到很重要的作用。3结语　　1993年,我国三亚首次发现美洲斑潜蝇之

6、后该虫迅速在全国蔓延开来,截止到2005年我国29个省、自治区和直辖市该虫都有分布,并对瓜果蔬菜、烟草、棉花等经济作物和花卉造成严重危害［19］。2005年12月在我国广东省中山市首次发现三叶草斑潜蝇。国家林业局之后又在海南、浙江等地发现该虫为害蔬菜和花卉。汪兴鉴［20］尉吉乾［21］,对于江苏地区斑潜蝇的发生种类,调查结果显示,在以上最具为害性和危险性的四种斑潜蝇中只有美洲斑潜蝇和番茄斑潜蝇2种（陈丽芳,2000；龚伟荣,2002），而2008年我们在江苏泰兴地区发现了三叶草斑潜蝇,之后又在江苏句容地区发现了三叶草斑潜蝇为害药芹［22］。　　斑潜蝇某些品种,寄主范围广,对蔬菜和花卉植物危

7、害程度大,且对农药的抗性强,斑潜蝇化学生态学理论研究在这20年间有了突飞猛进的发展,但应用研究还需要加大力度,特别是利用斑潜蝇系统评估日益增长的转基因作物安全性问题。　　　　［14］LetourneauDK,Drinkanagementoncropnitrogenandinsectdamageinorganicvsconventionaltomatofields［J］.AgricEcosystEnviron,1996(5