昆虫化学生态学植物与昆虫的关系.pptVIP

植物与昆虫的关系 1.蒿草的气味可以驱蚊 2.除虫菊中提取到的有杀虫活性的物质作为生物农药 3.从尾叶鱼藤根中提取到的黄酮类化合物—鱼藤酮对害虫有触杀和毒胃的作用。 植物在花期会合成己烯醇hexenol—吸引昆虫前来产卵。其它时间释放一种昆虫排斥物—己烯醛hexenal而排斥昆虫。 有些植物在遭到害虫为害后会增加防御物质的浓度，这种现象叫“诱导抗性”，有些植物释放某些物质来吸引该害虫的天敌。 5.1昆虫与植物关系的重要性 第一，从数量来讲，植物界和昆虫纲在种类丰富度和生物量上代表了两个非常广泛的类群。植物占有着地球生物量的绝大部分，而昆虫则在种类数量上首屈一指。 第二，植物是一切异养生物的基本能量来源，而其演化成的丰富多样性可以说是动物长期取食的结果。昆虫形态和生活史的无可比拟的多样性，是形成当今植物世界的动力之一。 第三，从应用的观点来看，昆虫和植物的关系也具有非常重要的意义。昆虫历来是(而且还将继续是)作物和贮藏物的主要大敌，对于昆虫和植物关系的深入研究，可以帮助人们了解昆虫为害的根本原因，从而有助于制定安全有效的防治策略 昆虫一寄主植物的化学联系 昆虫与植物的关系， 主要表现在昆虫以植 物为食而获得所需的营养成分和其他物 质， 而植物为了维持自己的生存，演发出 各种防御虫害的方法 。例如， 植物次生性 代谢产物如生物碱、类萜等可影响昆虫的 行为、营养、代谢、生长和生殖。 雌性棉籽象鼻虫用鼻子穿透花蕾，然后在里边产卵并孵化，幼虫靠食用花蕾内部物质为生，最终导致花蕾脱落 昆虫也随植物次生性物质的演变而产生适应性选择，如发展解毒能力， 或把毒素储存在体内作为自己的防御物等。 众多的研究者正力图精确地回答以下几个问题。1)昆虫如何在时空上准确地发现它们的寄主植物； 2)它们怎样感受和识别寄主； 3) 导致持续取食和产卵的行为序列是什么； 4)植物的营养组成和防卫化合物等如何影响这些植食性昆虫。 按目前的认识， 昆虫之所以在异质环境中特别嗜好一些植物资源， 其原因至少有两点： 1)昆虫在时间、能量和对其他生活活动上的投入， 依靠一种启动和终止机制； 2)存在激发这种启动和终止机制的指示物 化学信号在昆虫一植物关系中占有举足轻重的地位，而“基本的” (即“营养的” ，如氨基酸、糖、胆固醇和抗坏血酸等)和“次生的” (即“非营养的” ， 如酚类、萜类、单宁、生物碱和糖苷等)植物 成分都有可能成为这种信号。 5.2 昆虫对植物的为害程度 昆虫取食植物年生物量的10％(图5.2)。热带森林中的切叶蚁可以取食林木年叶生物量的17％，刺吸昆虫所造成的损失较难统计，但估计为1％～6％ . 美国约有1000种农业害虫，全世界则有9000多种，虽然严重为害的种类不到5％。近年来，我国农作物害虫年平均发生面积超过1亿hm2，较20世纪80年代增加了41％；每年粮食、棉花两大作物的害虫为害损失分别约为3000多万吨和60多万吨，仅此两项，经济损失就高达300多亿元。 5.3 植食性昆虫的概况 昆虫的总数比人们预想的要多得多，有1千万种甚至更多。已定名的昆虫约100万种，约有一半(40万多种)是植食性的，它们依赖大约30万种维管植物生活，据估计可取食植物1/10的产量。 昆虫和植物关系的一个重要特点是，多数昆虫都是专食者(specialist feeder)。在自然界中，只取食几种关系相近的植物种类的昆虫，为单食性(monophagous)昆虫，许多鳞翅目幼虫、半翅目和鞘翅目昆虫可以归为这一类； 在属于同一科的许多植物种类上取食的昆虫，为寡食性(oligophagous)昆虫，如菜粉蝶和马铃薯甲虫；可以在许多科植物上取食的昆虫，称为多食性(polyphagous)昆虫，如桃蚜据文献记载可以取食50多科植物，棉铃虫可以取食30多科植物。现在，人们为方便，常常将单食性和寡食性昆虫称为狭食者(specialist)，而将多食性昆虫称为广食者(generalist) 5.4 寄主植物的分化 在3个以上不同植物科上取食的植食性昆虫种类不到10％(表5.2)。寄主植物的分化有这样几个规律：第一，寄生于草本植物上的昆虫比寄生于灌木和木本上的昆虫表现出较高的寄主分化，因为草本植物比木本植物在生活史和化学组成上有更大的多样性，在草本植物上取食的昆虫因而具有更高的适应性； 第二，小型昆虫比大型昆虫更具有寄主植物的特化性，可能是由于大型昆虫觅食较难而较少选择性的缘故；第三，窄食性昆虫一般喜欢在幼嫩叶上取食，而广食性昆虫则选择取食成熟叶片。幼嫩叶一般营养丰富，但有毒成分含量高。 即使是多食性昆虫，尽管寄主范围较广，也不是取食所有的植物(表5.3)。 寄主植物范围(host