寄生蜂基于嗅觉信号识别的宿主定位及其机制的研究进展

寄生蜂对宿主的成功定位是其繁衍后代的关键步骤之一,主要受挥发性化合物的调节。首先,雌性寄生蜂可根据寄主植物挥发物尤其是植食性昆虫诱导的植物挥发物(herbivore-induced plant volatiles,HIPVs)对宿主的栖息环境进行远距离定位,它们可根据HIPVs提供的信号缩小宿主范围,而HIPVs的混合物极为复杂,其成分和含量受多种因素的调节。尽管如此,萜类是HIPVs中常见的化合物,且被多数行为研究证实在寄生蜂宿主定位中发挥作用。随后,当寄生蜂发现并降落到与宿主相关的植物后,它们可利用宿主衍生的信号近距离定位宿主。宿主的虫体、茧和粪便等释放的挥发性化合物对寄生蜂具有吸引作用,有些宿主粪便的气味可以作为寄生蜂执行宿主定位行为的主信号,而且宿主粪便挥发物的成分因昆虫取食的植物种类的不同而发生变化。此外,来自寄生蜂自身的信息化学物质也有助于同种寄生蜂的其他个体对宿主的定位。寄生蜂对气味分子的感知依赖其主要位于触角上的嗅觉感器,而关于其嗅觉识别的分子机制的研究仍较为薄弱。由于气味结合蛋白(odorant-binding proteins,OBPs)是嗅觉系统中介导气味识别的关键蛋白,所以大多数研究仅限集中于触角OBPs的分析。据现有研究报道,在不同种寄生蜂之间,编码OBPs的基因数量具有较大的差异,且多数研究通过基因沉默、荧光竞争结合检测、分子对接等技术手段证实了OBPs在寄生蜂的宿主定位中发挥着重要作用。寄生蜂宿主定位行为及其嗅觉机制的研究具有重要的生态学意义,同时在农业害虫的综合治理中具有很好的应用前景,在田间施用挥发性化合物或种植能够释放有用挥发物的伴生植物和转基因植物可以增强寄生蜂对宿主的定位,从而达到更好的害虫生物防控效果。

长白山15种常见植物的挥发物对昆虫行为学影响的初步研究

昆虫纲是动物界物种数目最多的纲,在陆地生物群落中占有重要的地位,其行为与植物挥发物具有密切的关系。该研究采用网捕法系统调查了长白山区15种常见植物上的昆虫分布情况,共采集昆虫标本2928只,隶属于9个目25科;采用GC-MS技术测定了15种植物的主要挥发物,以研究昆虫的植物定位与植物挥发物之间的关系。结果表明:一些植物挥发物的含量与特定昆虫数量成正相关关系,如Hexanal含量与蝗总科昆虫数量等,这些植物挥发物可能是昆虫选择宿主植物的重要化学物质。