DNA条形码及其在植食性昆虫食性鉴定中的应用

近年来DNA条形码的广泛应用推动了包括分类学在内的多学科的发展,促进了进化生物学及生态学的研究,受到高度关注。DNA条形码不仅能够简单地用于物种识别,还可以用于动物食性、食物链及食物网的研究,主要通过提取粪便及肠道内容物的短片段DNA来得到实现。本文阐述了DNA条形码的研究概况及其在植食性昆虫食性鉴定中的应用,并详细介绍了用于植食性昆虫食性鉴定的DNA条形码的选择,最后针对鳞翅目幼虫食性相关研究予以综述。植食性鳞翅目幼虫对农林业有着严重的为害,其营养关系的研究对有害生物防治具有重要意义。

基于转录组和代谢组探究植物应答干旱和植食性昆虫的研究进展

胁迫是制约植物生长发育的重要环境因素,植物应对不同胁迫的反应是复杂多样的。在面临生物胁迫和非生物胁迫时,植物主要通过重新分配调整一系列的转录调控网络以及代谢网络来维持平衡,以致在转录及代谢水平上都会发生变化。随着组学技术的发展,转录组学和代谢组学作为新兴学科被广泛应用于植物抗逆相关研究中,进而从转录和代谢水平上揭示植物响应逆境胁迫的机制。植物生长过程中面临的多种胁迫,其中干旱和虫害尤为严重,给我国农业生产造成巨大损失。本文针对植物在干旱、植食性昆虫以及双重胁迫下的转录和代谢调控机制相关研究进行了综述,发现在干旱胁迫下植物通过调控合成脱落酸、脯氨酸以及光合作用中间体相关基因表达及其代谢物合成来抵御胁迫,在植食性昆虫胁迫下植物通过调控茉莉酸、水杨酸以及黄酮类等物质相关基因的表达及其代谢物合成进行响应,在双重胁迫下植物通过调控激素相互作用以及一些次生代谢物的产生来影响干旱胁迫下植物的抗虫性。通过探讨植物在逆境胁迫下转录和代谢差异及其关键调控因子的变化,可以为培育耐受逆境胁迫的品种,提高农作物产量提供理论依据和参考。

可食性昆虫的营养价值和食用安全性研究进展

昆虫是地球上种类丰富、数量繁多的自然资源。可食性昆虫在中国具有悠久的历史,已日渐成为人类重要的食品资源之一。通过查阅文献统计,我国可食性昆虫有324种,共分为11个目,其中以鳞翅目、鞘翅目和膜翅目居多。可食性昆虫不仅可以补充人体所需要的营养元素,还具有独特的风味。因此,营养丰富的可食性昆虫资源不仅可以扩大人类对食物的选择范围,还可以作为一种替代食物来源。本文从可食性昆虫蛋白质含量、脂肪含量、矿物质等方面介绍其营养价值,从食品安全以及潜在的环境影响等方面总结了近年来可食性昆虫的安全性评价进展,探讨可食性昆虫作为新型食品的开发前景及挑战,提出了可食性昆虫食品目前所存在的问题,为可食性昆虫的后续研究及开发提供参考。

植食性昆虫利用唾液腺适应寄主植物防御机制研究进展

植食性昆虫与寄主植物在长期协同进化的历程中,两者逐渐演化出丰富多样的防御与反防御机制,其中在植食性昆虫适应植物防御的过程中,唾液腺分泌物起到关键性的作用。本研究从宏观与微观两个层面,揭示植食性昆虫如何利用唾液腺以适应寄主植物防御的作用机理。回顾了昆虫唾液腺分泌物通过干预植物气孔的动态变化、适应植物细胞壁、降解植物防御性化合物等方式调控寄主植物防御的研究进展,探讨了昆虫唾液效应因子以干扰植物早期免疫信号通路、调节植物激素信号通路、与植物免疫蛋白互作等形式应对植物防御反应的内在分子机制。同时,本文依据CRISPR/Cas9、植物介导的RNAi、纳米材料介导的RNAi等新技术的发展,对基于昆虫效应因子开发的虫害防控技术的发展空间进行分析,以期为作物抗性的提高以及害虫综合治理能力的提升提供理论依据与实践指导。

植物挥发物对植食性昆虫行为、生长发育及生理生化的影响

植物挥发物不仅对植食性昆虫的各种行为习性有重要的作用,也对其生长发育及生理生化代谢有着重要的影响,它们之间的关系目前是昆虫化学生态方面的研究热点,可为害虫防治的技术研究提供新的思路。本文综述了植物挥发物的种类及基本特性,植物挥发物在植食性昆虫行为习性中的作用,以及植物挥发物对植食性昆虫生长发育和生理生化的影响,并展望了植物挥发物研究应用前景。

植食性昆虫的寄主选择机理及行为调控策略

害虫是影响农作物生产的重要因素,过度使用化学农药已带来严重的"3R"问题。为了长期有效地控制害虫的危害,基于植食性昆虫寄主选择机制的行为调控策略已成为害虫治理研究的重要方向。天然植物资源(如驱避植物、诱集植物与诱集枝把)、物理模拟材料(如诱集色、驱避色与诱集模型)和人工合成物质(如引诱剂、驱避剂、刺激剂与抑制剂)等研发工作皆取得了突破性的进展。除单一措施的使用外,多种诱集措施协同利用的"诱集+诱集"策略、诱集措施与趋避措施结合使用的"排斥-诱集"策略也已被广泛应用。

植食性昆虫对植物的反防御机制

本文综述了植食性昆虫对植物的反防御机制。一方面,植食性昆虫可通过其快速进化的寄主选择适应性,改变取食策略,调节生长发育的节律,以及规避自然天敌等抑制、逃避或改变植物的防御,即行为防御机制;另一方面,植食性昆虫可适应植物蛋白酶抑制剂、逃避植物防御伤信号、解毒植物次生物质,以及抑制植物阻塞反应来对植物防御进行反防御,即生理和生化防御机制。其中,昆虫抑制植物伤信号,防止植物阻塞反应是反防御机制的研究热点。昆虫反防御的研究有助于提高对昆虫-植物间协同进化关系的认识,并为害虫治理和抗虫植物的培育提供新的思路。

植物表面蜡质对植食性昆虫的影响研究进展

植物表面蜡质的最初角色是防止植株体内水分的散失和外界水分的进入,其分布的部位、化学成分和结构的复杂性与复杂的生态角色相对应。植物表面蜡质的物理化学特性能够抵抗各种各样生物与非生物侵害,这些侵害包括真菌病害、植食性昆虫、太阳射线、冻结温度等。植物表面蜡质还是植物、植食性昆虫及其捕食者和寄生者相互作用的竞技场,其特有的化学成分和形态学特征赋予它特有的生态机能,这些机能之一便是植物与植食性昆虫之间相互作用的媒介。植物表面蜡质的物理结构和数量能够影响植食性昆虫的附着和移动。表面蜡质可通过影响天敌对植食性害虫的捕食,从而间接影响植食性害虫的行为。表面蜡质提取物和单一的蜡质成分能够刺激或者抑制植食性昆虫产卵、活动和取食。烷烃、蜡酯、游离脂肪醇和酸等脂肪族化合物是表面蜡质的主要成分,在植食性昆虫选择寄主植物中,长链脂肪族化合物起着尤为重要的作用;芳香族化合物也影响昆虫对寄主植物的选择。植食性昆虫较少在光滑蜡质少表现型的作物上取食,在光滑蜡质少表现型的作物上,表面蜡质的数量少,化学组分和形态学特征也不同。研究光滑蜡质少作物抗虫的分子生物学机制,有助于阐明植物表面蜡质在植物与昆虫之间所起的作用。表面蜡质的理化特性能够改变害虫与寄主植物间的相互作用,具有重要的农业影响,已成为一个活跃的研究领域。

引诱植食性昆虫的植物挥发性信息化合物的研究进展

植物挥发性信息化合物在植食性昆虫的寄主定向、产卵、聚集、传粉等行为中发挥着重要作用 ,对其进行深入研究 ,不仅有助于阐明植食性昆虫的寄主选择机理 ,也可为提出新的害虫防治策略提供理论依据 .该文介绍了在植食性昆虫寄主选择定向中起关键作用的植物挥发性信息化合物的种类、作用方式、有效浓度和距离 ,并就目前存在的主要问题进行了讨论 .

植物挥发性次生物质对植食性昆虫的影响

植物挥发性次生物质对植食性昆虫的寄主选择、取食、交配、产卵等行为有着重要的影响作用。本文就植物挥发性次生物质对植食性昆虫影响的研究状况及其进展进行综述报道,以便为进一步深入开展这方面的研究提供借鉴。

氮肥对植食性昆虫的影响及其对水稻主要害虫种群的诱导

绝大多数的室内和实验室研究表明氮肥对植食性昆虫的寄主选择性、食物消耗和利用、存活和生长发育、生殖和种群动态以及整个群落均有促进作用。但也有少量研究发现氮肥对植食性昆虫的表现无明显影响,甚至对极少数昆虫有负作用。在亚洲,水稻主要害虫稻纵卷叶螟、稻飞虱和钻蛀性螟虫种群的猖獗发生与稻田施用氮肥有关,稻田过量施用氮肥对这些害虫的种群发展均有促进作用。为了有效地降低稻田氮肥的施用量、减少对环境的污染,必须提高氮肥的利用率。

植食性昆虫诱导的植物抗性最新研究进展

植物抗性分为组成抗性和诱导抗性两种类型。组成抗性是植物的一种固有特性 ,取决于植物不同的基因型 ,始终存在于植物中并发挥作用 ;诱导抗性是一种类似于免疫反应的抗性现象 ,是植物的一种表型反应 ,只有在外源损伤的情况下才得以表现。本文主要综述了自 1997年以来植物诱导抗性的最新研究进展 ,包括对诱导抗性特性的重新认识及一些新的证据 ,对诱导抗性中能量分配与植物防御效益之间的风险平衡 ,信号 (特别是植食者的取食信号 )在诱导抗性中的作用 ,一些新发现的防御机制以及植食者的适应性等。对植物诱导抗性在生产上的应用前景作了简要的讨论 ,展望了这一领域的研究方向和尚需深入研究的问题。

植食性昆虫取食行为过程及机制研究

昆虫取食行为包括定向、趋性、辨认、取食等一系列的活动,涉及复杂的行为生理过程,如视觉、嗅觉、味觉感受及神经调控等。昆虫取食行为不仅受外界物理环境因素、寄主植物化学成份影响,而且跟昆虫自身生理状态紧密相关。本文综述了昆虫取食过程、寄主定位的感受机制、神经肽调节机制、影响取食的理化因素、环境因素等方面的研究进展,旨在为深入研究昆虫与环境关系、开发害虫取食行为调控新技术提供参考。

植物组成型防御对植食性昆虫的影响

植物在长期适应复杂生境的过程中,形成了多种自身固有的防御机制。对于植食性昆虫而言,植物固有的防御系统主要涉及植物的形态特性和次生代谢产物,其防御机制包括了组成防御机制和诱导防御机制。本文从植物的毛、蜡质、叶型、叶色等几个方面探讨了植物形态特性对昆虫的影响,以及挥发性次生代谢物和非挥发性次生代谢物对植食性昆虫的影响,阐释了植物组成型防御与植食性昆虫的关联性及其机理。最后,对植物组成型防御在生产上的应用前景进行了探讨。

植物-植食性昆虫-天敌三营养层次的相互作用及其研究方法

根据国内外的最新研究成果 ,从他感化合物和植物的营养物质、有毒物质、形态特征、密度、多样性以及分布等化学和物理因子两方面阐述了植物、植食性昆虫及其天敌三营养层次间直接和间接的相互关系 ,揭示了植物在三者关系中的核心作用 ,并就目前在该领域中的一些常用的研究方法作了介绍 .

广州市春夏季尸食性昆虫群落种类组成与演替

对广州地区家兔尸体的腐败过程及尸体上昆虫群落的演替规律,进行了初步观察和研究。结果表明,室外地表上家兔尸体的腐败过程可以划分为新鲜、肿胀、腐烂、干化4个连续的阶段;常见昆虫包括3目、12科、20种,其中双翅目的大头金蝇、绯颜裸金蝇,鞘翅目的大隐翅虫、白腹皮蠹等为优势种。尸体上昆虫群落的演替有明显的时间规律可循。许多昆虫类群的出现时间与尸体腐败阶段有明确的对应关系,这种对应关系可以为法医科学中推测死后间隔时间(postmortem interval,PMI)提供依据。

杭州地区尸食性昆虫种类与生物学特性的初步研究

通过在杭州地区室内外选点放置猪尸诱集，共鉴定出３目１２科３０种昆虫．其中双翅目Ｄｉｐｔｅｒａ５科１２种、鞘翅目Ｃｏｌｅｏｐｔｅｒａ６科１６种、膜翅目Ｈｙｍｅｎｏｐｔｅｒａ１科２种．此外尚有部分种类有待鉴定．对其中４种主要尸食性昆虫，即巨尾阿丽蝇Ａｌｄｒｉｃｈｉｎａｇｒａｈａｍｉ、丝光绿蝇Ｌｕｃｉｌｉａｓｅｒ－ｉｃａｔａ。

取食十字花科植物的植食性昆虫与寄主植物硫苷的互作

十字花科植物含有硫苷-黑芥子酶防御系统,也被称作"芥子油炸弹",是目前研究最多的植物防御机制。硫苷和黑芥子酶分开储存在不同的植物细胞中,当植物受到昆虫取食、病原微生物侵害、机械损伤等危害时,植物体内的黑芥子酶与硫苷结合,催化其产生有毒的水解产物——异硫氰酸酯(isothiocyanate,ITC)、腈类化合物(nitrile)和其他活性物质等,从而避免或者减少植物受到损害。然而在长期的协同进化过程中,十字花科蔬菜害虫也具有了相应的反防御机制才能够适应寄主。这种反防御机制根据硫苷种类的不同,也具有多样性,且不仅表现在十字花科广食性和寡食性昆虫之间,还表现在广食性和寡食性昆虫之内。本文综述了十字花科植物硫苷类型、硫苷-黑芥子酶防御体系和害虫诱导的植物硫苷防御反应,并从不同十字花科蔬菜害虫如何代谢、隔离、利用和转运硫苷等方面讨论了害虫的反防御机制,以期为研究十字花科蔬菜害虫与寄主植物协同进化提供借鉴和参考。

虫害诱导的植物挥发物:植物与植食性昆虫及其天敌相互作用的进化产物

综述了植物、植食性昆虫及其天敌相互作用的进化过程。虫害诱导的植物挥发物的特征和功能是植物—植食性昆虫—天敌之间长期进化的结果。在植物、植食性昆虫与天敌相互作用的进化过程中 ,3个不同营养级 ,包括植物、植食性昆虫和天敌有着各自的调节和利用虫害诱导的植物挥发物的策略。但有一些问题 ,如通过实验研究得出的诱导防御在田间是否真正能起到保护作用等需进一步研究、阐明。

植食性昆虫的学习行为

学习是指因经历不同而导致的行为变化。在植食性昆虫中 ,学习主要包含习惯性反应、厌恶性学习、联系性学习、敏感性反应和嗜好性诱导等类型。昆虫在幼虫和成虫期都具有学习能力 ,但幼虫期食料和取食经历不会对成虫行为产生直接影响。昆虫学习行为的表现受其本身食性、寄主刺激物的类别及寄主植物时空分布动态等因子的影响。学习能力有助于植食性昆虫应对复杂多变的植物环境 ,提高对寄主植物的利用效率 ,有利于其生存繁衍。对害虫学习行为的了解可为栖境调控。