斑潛蠅化學生態(tài)學研究探討

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1、斑潛蠅化學生態(tài)學研究探討摘要：指出了多數(shù)斑潛蠅是農業(yè)和觀賞植物上的重要害蟲,分析了寄主植物和非寄主植物的化學成分介導斑潛蠅和其寄主的行為，斑潛蠅與其寄主用化學信號來確定其寄主，提出了誘導成分可以被用來作為誘導天敵的誘導劑或是斑潛蠅的驅避劑。　　關鍵詞：斑潛蠅；植物揮發(fā)物；引誘劑；驅避劑　　中圖分類號：S436.341.22.3植物防御化學物質　　組成型和誘導型植物防御物質是決定斑潛蠅適應性重要因子。不管昆蟲是否取食,組成型化學物質的成分是植物本身具有的,而誘導型化學物質隨著由昆蟲危害、細菌和真菌的感染導致植物受到脅迫后才合成。組成型化學物質已經被作為不同寄主植物和不同寄主品種對斑潛蠅抗性的

2、重要指標［17］。例如,根據(jù)八種十字華科蔬菜中總硫苷含量和黑芥子硫苷酸鉀含量,將其對斑潛蠅的抗性分為抗性、耐受性、和敏感性品種。這些研究表明硫代葡萄糖酸鹽和黑芥子硫苷酸鉀對斑潛蠅具有防御作用,而黑芥子硫苷酸鉀對斑潛蠅具有吸引作用［17］?！　∽罱?由于植物的局部和系統(tǒng)效應,斑潛蠅誘導的植物抗性引起了人們的廣泛關注。斑潛蠅取食番茄植物后,能誘導其產生局部和整體防御蛋白,幾丁質酶、過氧化物酶、β1,3葡聚糖酶、溶解酵素。由于番茄葉片中具有這種防御物質,其它植食性昆蟲早期的危害對斑潛蠅沒有系統(tǒng)的負面影響。然而,并不是所有的誘導的化學物質對斑潛蠅都是有毒性的。如furanocoumarin（呋

3、喃香豆素類化合物）對大多數(shù)的昆蟲、病毒、真菌都是有毒的,而斑潛蠅斑潛蠅成蟲和未成熟階段能忍耐其很高的濃度。通過施用苯丙（1,2,3）噻二唑7硫代羧酸甲基酯（BTH）、茉莉酸（JA)、水楊酸（SA）能過誘導植物對植食性昆蟲的抗性。例如,BTH產生的交互抗性顯著降低了細菌、早疫病,葉霉病,卷葉發(fā)生和美洲斑潛蠅幼蟲的蟲口密度。此外,在選擇性試驗中,斑潛蠅的成蟲比較喜好未經BTH處理的植物,取食了經BTH處理的植物后,斑潛蠅的取食和產卵減少。還有研究表明,在田間,施用JA對芹菜的斑潛蠅有明顯的控制作用,這種誘發(fā)物質的使用明顯改變了植物本身揮發(fā)物的釋放,從而影響斑潛蠅成蟲的行為?！　?.4轉基

4、因植物對南美斑潛蠅抑制潛能　　分子生物和基因工程的新進展為植物抵御南美斑潛蠅提供了機會。Abdeen等報道稱,馬鈴薯的蛋白酶抑制劑I和蛋白酶抑制劑Ⅱ,以及羧肽酶抑制劑的過量表達會增強高表達純系轉基因番茄對棉鈴蟲和三葉草斑潛蠅的抗性。相比抑制劑組合表達,不同作用機制的防御基因的組合型表達可以更有效的克服昆蟲的適應反應。來源于不同隔離品系的芽孢桿菌編碼Bt毒素的cry基因已經轉移到多種作物,包括玉米、棉花、水稻、馬鈴薯、番茄、大豆、和蕓苔屬植物,轉移該種基因的目的是用來控制農業(yè)害蟲。隨著轉基因植物增加,作用于非成熟階段的南美斑潛蠅的Bt潛能逐漸被挖掘。因為三葉草斑潛蠅為非目標害蟲,所以該蟲對非

5、轉基因作物和轉入Btcry1Ac基因作物造成的葉片損傷沒有很大區(qū)別?？紤]到由南美斑潛蠅造成的損傷,轉基因的抗蟲潛能可以取代殺蟲劑應用于害蟲管理策略中。Mekuria等從葫蘆科的苦瓜分離出葫蘆素烷糖苷和三萜系化合物,用這些化合物處理菜豆葉片,并觀察這些產卵阻礙劑對三葉草斑潛蠅成蟲的作用。他們還在辣椒中提取出葉綠醇和毛地黃黃酮［18］。另外,還要研究這些阻礙劑化合物中潛在成分在潛葉蠅綜合治理中的作用。這些阻礙劑專門用于研究三葉草斑潛蠅,也可用于檢測其他斑潛蠅,并用于將來的研究。有證據(jù)表明植物揮發(fā)化合物的特殊比率在寄主選擇過程中起到很重要的作用。3結語　　1993年,我國三亞首次發(fā)現(xiàn)美洲斑潛蠅之

6、后該蟲迅速在全國蔓延開來,截止到2005年我國29個省、自治區(qū)和直轄市該蟲都有分布,并對瓜果蔬菜、煙草、棉花等經濟作物和花卉造成嚴重危害［19］。2005年12月在我國廣東省中山市首次發(fā)現(xiàn)三葉草斑潛蠅。國家林業(yè)局之后又在海南、浙江等地發(fā)現(xiàn)該蟲為害蔬菜和花卉。汪興鑒［20］尉吉乾［21］,對于江蘇地區(qū)斑潛蠅的發(fā)生種類,調查結果顯示,在以上最具為害性和危險性的四種斑潛蠅中只有美洲斑潛蠅和番茄斑潛蠅2種（陳麗芳,2000；龔偉榮,2002），而2008年我們在江蘇泰興地區(qū)發(fā)現(xiàn)了三葉草斑潛蠅,之后又在江蘇句容地區(qū)發(fā)現(xiàn)了三葉草斑潛蠅為害藥芹［22］?！　“邼撓壞承┢贩N,寄主范圍廣,對蔬菜和花卉植物危

7、害程度大,且對農藥的抗性強,斑潛蠅化學生態(tài)學理論研究在這20年間有了突飛猛進的發(fā)展,但應用研究還需要加大力度,特別是利用斑潛蠅系統(tǒng)評估日益增長的轉基因作物安全性問題?！　　　。?4］LetourneauDK,Drinkanagementoncropnitrogenandinsectdamageinorganicvsconventionaltomatofields［J］.AgricEcosystEnviron,1996(5