亚洲玉米螟幼虫利用反吐液抑制玉米叶片丁布合成的研究

以玉米品种“浚单20”为材料,设置了机械损伤组、亚洲玉米螟幼虫取食组和模拟取食组3个外源诱导因素,每个因素内部又设置了不同损伤强度和诱导时间,用高效液相色谱-质谱联用仪系统测定不同处理组玉米叶片丁布含量变化。结果发现诱导因素类型对丁布含量调控起着主导作用,诱导时间和损伤强度从属前者发挥作用。同时发现,对照组玉米叶片中丁布的平均含量为(419.55±30.53)μg·g^-1,仅机械损伤能刺激丁布合成(492.39±53.00)μg·g^-1,而亚洲玉米螟取食能显著抑制丁布的合成(439.26±32.76)μg·g^-1。将幼虫的反吐液涂布在机械损伤口处理后的叶片,能够再现亚洲玉米螟取食对丁布合成的抑制作用(451.39±29.22)μg·g^-1,说明亚洲玉米螟主要是通过反吐液抑制丁布合成的。本研究表明,丁布并不是昆虫取食诱导性防卫代谢物。

属模巨齿蛉幼虫的反吐液行为及反吐液的化学成分检测

观察和描述了属模巨齿蛉(Acanthacorydalis asiatica)幼虫反吐液行为,并对其反吐液和肠内液进行了化学成分检测。研究表明,属模巨齿蛉幼虫遇到刺激会产生防御行为,分别是蜷缩、进攻和摆动,在危急时还会从口部吐出黄褐色的恶臭液体刺激敌方从而逃脱。通过一龄幼虫和末龄幼虫消化道观察和模拟肠道运动,发现属模巨齿蛉幼虫反吐液的过程如下,前胃舒张产生的压力,使得贲门瓣打开,将中肠的液体回流到前肠的食道和嗉囊,再通过前胃和食道的收缩将液体回流至咽部,咽背扩肌和两侧的肌肉控制咽部扩张,将肠内液体从口部吐出刺激敌方,最后快速倒退逃避。利用LC-MS法对属模巨齿蛉幼虫口部反吐液和前中肠液代谢产物进行化学成分检测和对比,根据两个样品的峰面积积分值比,筛选口部反吐液和肠道液差异较大的正负离子各前25位代谢物质,发现这些代谢物中有12种为刺激性物质,16种为毒性物质以及3种具有特殊味道的物质,这些物质可以有效地防御天敌。

昆虫唾液成分在昆虫与植物关系中的作用

近年来,人们对于植食性昆虫唾液的深入研究,揭示出其在昆虫与植物的相互关系和协同进化中起到非常重要的作用。植食性昆虫唾液中含有的酶类和各种有机成分,能诱导植物的一系列生化反应,而且这些反应有很强的特异性,与为害的昆虫种类甚至龄期有关。鳞翅目幼虫口腔分泌物(或反吐液)中含有的β-葡糖苷酶、葡萄糖氧化酶等酶类和挥发物诱导素等有机成分,已经证明可以诱导植物的反应;刺吸式昆虫的取食也可以刺激植物产生反应,但其唾液内的酶类,如烟粉虱的碱性磷酸酶,蚜虫的酚氧化酶、果胶酶和多聚半乳糖醛酸酶,蝽类的寡聚半乳糖醛酸酶等是否发挥作用,目前还没有直接的证据。寄主植物对昆虫的唾液成分也有很大的影响,可能是昆虫对不同植物营养成分和毒性成分的适应方式。对昆虫唾液蛋白的分析表明,具有同样类型口器、食物类型接近的昆虫,唾液成分有更多的相似性。研究植食性昆虫的唾液成分,对于阐明昆虫和植物的协同进化关系、昆虫生物型的形成机理、害虫的致害机理,以及指导害虫防治等,有着一定的理论和实际意义。

棉铃虫唾液凝集素的初步研究

昆虫唾液在成功取食寄主中发挥关键作用。而有关植食性昆虫唾液(反吐液)的研究多集中在与寄主植物的互作关系上,鲜有涉及唾液免疫因子的研究。凝集素作为模式识别受体,在病原物的识别中发挥重要作用,是昆虫重要的免疫因子。棉铃虫幼虫血淋巴中已报道的凝集素种类至少有8种,但其唾液中是否存在凝集素却未见报道。本文通过与鸡血红细胞的血凝反应检测到棉铃虫幼虫唾液中含有凝集活性物质,凝集效价高达29。显微观察显示,唾液对鸡血红细胞具有明显的凝集作用。经35%和45%硫酸铵盐析沉淀获得的组分具有明显凝集活性,表明唾液中的凝集活性物质为蛋白质。通过糖抑制试验,发现棉铃虫唾液凝集素与其血淋巴凝集素的糖结合谱存在差异,表明他们是不同的凝集素种类。棉铃虫唾液凝集素的揭示为理解植食性昆虫唾液的免疫功能提供了新的证据。