植物的抗蟲性機理

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1、植物抗蟲性物質的研究張佳琴20125384園林（風景）2012級2班摘要：幾乎沒有一種植物能夠避免昆蟲的取食為害，但也沒有一種植物能被所有的昆蟲取食為害。植食性昆蟲有其特定的取食范圍，植物對昆蟲具有防御能力，植物在與昆蟲漫長的生存斗爭中，產(chǎn)生了抗蟲性，研究植物的抗蟲性對培育栽種植物，推廣無公害農(nóng)業(yè)，開發(fā)植物性農(nóng)藥、培育具有強抗蟲性的作物品種、開發(fā)利用誘導劑、等方面具有廣闊的應用前景。關鍵詞：次生物質抗蟲機理害蟲防治植物植食性昆蟲1抗蟲性物質的主要類型在自然界，存在于植物體內(nèi)的抵抗蟲害的物質及其作用是多種多樣的，有些植物能直接產(chǎn)生有毒物質，將害蟲直接殺死或使其受到嚴重的生物化學損傷。大多數(shù)植

2、物在遭受植食性昆蟲的攻擊后，會做出相應的生理生化反應，產(chǎn)生大量次生物質，增強植物的抗蟲性和增強對植食性昆蟲天敵的引誘作用以防御害蟲的攻擊。1.1有毒物質有些植物能直接產(chǎn)生有毒物質，而將害蟲直接殺死或使其受到嚴重的生物化學損傷。目前已知的殺蟲植物就有1000余種，如白花菜科、十字花科、金蓮花科植物都含有芥子油，對害蟲組織能產(chǎn)生嚴重傷害；茄科植物所含的生物堿能使害蟲中毒；還有很多豆科植物種子含有大量的L一刀豆氨酸，蘿摩科植物中所含的非極性甾類化合物，毛地黃屬植物中所含的強心類化合物，千里光屬和野百合屬植物中所含的吡咯嗪烷等均可引起害蟲中毒、麻痹或死亡。1.2保幼激素和蛻皮激素類似物有些植物可形

3、成保幼激素或蛻皮激素類似物，能使害蟲超齡；無法蛻皮或提早蛻皮，從而無法正常發(fā)育。如香樅能分泌保幼酮，可控制幼蟲的成熟，使幼蟲無法蛻皮羽化成蛾而死亡；鳳尾蕨含有蛻皮激素衍生物，可促使一些害蟲提早蛻皮。2抗蟲機理植物產(chǎn)生的抗蟲物質不同，其作用機理也不同。2.1擾亂昆蟲生理系統(tǒng)一些植物含有的次生物質能夠通過擾亂昆蟲內(nèi)分泌系統(tǒng)功能、抑制昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)反應、抑制昆蟲體內(nèi)的解毒酶系活性、降低昆蟲血淋巴和肌肉海藻糖含量、干擾昆蟲的行為等方式破壞昆蟲的正常生理功能，致使昆蟲的變態(tài)、發(fā)育受阻，毒殺昆蟲。2.2引誘昆蟲天敵植食性昆蟲為害植物后，植物會作出相應的生理生化反應。被誘導產(chǎn)生大量的次生性物質，其中就有

4、HIVS，大多數(shù)HIVS能增強對害蟲天敵的引誘作用。其作用，遠遠超過植食性昆蟲本身或其排泄物。因為昆蟲自身發(fā)出的氣味物質量少，在遠距離范圍內(nèi)不易被檢測到，而HIVS釋放量大，與致害昆蟲有直接關系，提供的信息明顯突出于環(huán)境中其它信息，利于天敵搜尋獵物。其次，植物接受外部的侵害信號后，將它轉變?yōu)閮?nèi)部信號，產(chǎn)生某種水溶性的內(nèi)源激發(fā)物使整株都釋放HIVS，這就擴大了HIVS的空間影響范圍或強度，使被害植株突出于周圍環(huán)境，從而易被致害昆蟲的天敵發(fā)現(xiàn)。再次，植物的HIVS可能作為植物之間的通迅信號，以便使同種植物的其它個體產(chǎn)生阻止植食性昆蟲產(chǎn)卵和取食的防御反應，同時也影響附近植物對天敵的行為調控。此外

5、，植物揮發(fā)物還可與昆蟲的信息素協(xié)同對昆蟲行為起調控作用，即昆蟲寄主植物氣味往往能增強它對性、聚集、示蹤、報警等昆蟲信息素的反應。2.3調控昆蟲習性植食性昆蟲在尋找寄主階段，寄主植物的揮發(fā)性次生物質通過昆蟲嗅覺感受器引誘昆蟲到達植物，有些植物所產(chǎn)生的抗蟲性物質可以控制害蟲選擇宿主，進食或拒食，拒絕產(chǎn)卵等生活習性。昆蟲取食對植物造成的損傷，能誘導植物改變其次生性物質的組成。其最明顯的變化是酚類等有毒化合物含量的增加，從而對昆蟲的生長發(fā)育、存活及繁殖等產(chǎn)生不利的影響。2.4釋放信息激素有些植物受到蟲害時不僅自身產(chǎn)生抗性物質，還會產(chǎn)生信號分子系統(tǒng)素，進行長距離的細胞間傳遞，誘導植株其他部位形成蛋白

6、酶抑制劑，阻礙昆蟲進一步危害。并且還能釋放信息素，經(jīng)空氣傳播化學信息，使附近植株抗蟲性物質水平提高。3影響植物抗蟲性的因素植物的抗蟲性不是絕對的，會受植物、昆蟲及外界環(huán)境等很多因素的影響，所以，不同植物及同種植物在不同生長階段，不同外界環(huán)境下，對植食性昆蟲的的防御能力也有所不同。3.1植物方面影響因素有植物的種類、品系、發(fā)育階段等，如是植食性昆蟲誘導產(chǎn)生的次生性物質還與植物受害部位、受害點的分布是否均勻、受害程度、受害持續(xù)時間等有關。其中影響最大的是植物的種類，而且植物釋放的HIVS往往具有植物的種屬特異性。3.2昆蟲方面影響因素有害蟲的種類、發(fā)育階段、口器的大小和形狀、取食的行為方式等。

7、不同種的昆蟲取食同種植物產(chǎn)生的次生性物質往往表現(xiàn)在成分含量的差異上。3.3非生物方面影響因素有光照強度、季節(jié)、土壤肥力、水分等。大多數(shù)植物體內(nèi)含有的次生性物質在光照下會較快分解失效；但有的植物的次生性物質可在光照下，受光的活化作用轉變?yōu)樯锘钚愿鼜姷幕衔铮ǚQ為光活毒素）。植物揮發(fā)性次生性物質對昆蟲的引誘作用，往往還由于周圍植物具排斥氣味或者對原有植物氣味遮蔽而降低引誘氣味，或者具更強的引誘氣味。4提高植物抗蟲性的措施4