植物次生性物質(zhì)與植物抗蟲(chóng)性的關(guān)

1、植物次生性物質(zhì)與植物抗蟲(chóng)性的關(guān)系植物次生性物質(zhì)與植物抗蟲(chóng)性的關(guān)系及其在害蟲(chóng)防治中的應(yīng)用前景及其在害蟲(chóng)防治中的應(yīng)用前景摘要：摘要：綜述植物次生性物質(zhì)的抗蟲(chóng)類(lèi)型、抗蟲(chóng)機(jī)理及影響植物抗蟲(chóng)性的因素，并簡(jiǎn)述了植物次生性物質(zhì)在植物害蟲(chóng)防治中的應(yīng)用及前景。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：植物次生性物質(zhì)；植物抗蟲(chóng)性；害蟲(chóng)防治早在19世紀(jì)初，Kirby和Spence就提出：幾乎沒(méi)有一種植物能夠避免昆蟲(chóng)的取食為害，但也沒(méi)有一種植物能被所有的昆蟲(chóng)取食為害[1]。植食性昆蟲(chóng)與

2、植物協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果是植食性昆蟲(chóng)有其特定的取食范圍，植物對(duì)昆蟲(chóng)具有防御能力，兩者存在相互適應(yīng)的現(xiàn)象。植物為抵抗昆蟲(chóng)的為害，在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成了復(fù)雜的化學(xué)防御體系，其中起主導(dǎo)作用的是一些在代謝中派生出來(lái)的而與其本身生長(zhǎng)發(fā)育幾乎無(wú)關(guān)的化學(xué)物質(zhì)，被稱(chēng)為次生性物質(zhì)(secondarysubstances)或次級(jí)代謝物質(zhì)(secondarymetabolites)[2]。這些化合物可以單一或協(xié)同對(duì)害蟲(chóng)起作用，影響昆蟲(chóng)的生長(zhǎng)、發(fā)育、行為和群體生物學(xué)

3、，構(gòu)成植物的抗蟲(chóng)性。據(jù)報(bào)道，植物大約有40萬(wàn)種次生代謝產(chǎn)物，其中大多數(shù)的萜烯類(lèi)、生物堿、類(lèi)黃酮、甾體、酚類(lèi)、揮發(fā)油類(lèi)、獨(dú)特的氨基酸和多糖等次生性物質(zhì)均具有殺蟲(chóng)或抗菌活性[3，4]。1植物次生性物質(zhì)的抗蟲(chóng)類(lèi)型植物次生性物質(zhì)的抗蟲(chóng)類(lèi)型(1)植食性昆蟲(chóng)對(duì)寄主植物的選擇是由于不同植物中含有不同的次生物質(zhì)所造成，這些物質(zhì)一般有防御昆蟲(chóng)取食的作用[1]。這些物質(zhì)通過(guò)拒食、忌避、觸殺、胃毒、熏殺、抑制生長(zhǎng)發(fā)育等方式達(dá)到毒殺植食性昆蟲(chóng)。如殺蟲(chóng)植物印楝(

4、AzadirachtaindicaA.Juss)含有的印楝素對(duì)昆蟲(chóng)具有強(qiáng)烈的拒食、胃毒、觸殺以及抑制其生長(zhǎng)發(fā)育的作用[3]。這些物質(zhì)對(duì)昆蟲(chóng)中腸細(xì)胞的質(zhì)膜及其內(nèi)膜系統(tǒng)[11]；鬧羊花素—Ⅲ能明顯的降低昆蟲(chóng)血淋巴和肌肉中海藻糖的含量而破壞昆蟲(chóng)的正常生理功能[9，12]砂地柏提取物能強(qiáng)烈的抑制昆蟲(chóng)的主要解毒代謝酶———多功能氧化酶的環(huán)氧化作用而使蟲(chóng)體中毒等[13]。(2)植食性昆蟲(chóng)為害植物后，植物會(huì)作出相應(yīng)的生理生化反應(yīng)。即被誘導(dǎo)產(chǎn)生大量的次

5、生性物質(zhì)，增強(qiáng)植物的抗蟲(chóng)性和增強(qiáng)對(duì)植食性昆蟲(chóng)天敵的引誘作用。①植食性昆蟲(chóng)主要是借助化學(xué)感受器來(lái)鑒別植物的信號(hào)物質(zhì)(主要是植物次生代謝物)，植物的氣味對(duì)昆蟲(chóng)的嗅覺(jué)在寄主選擇中處于首要地位。植食性昆蟲(chóng)在尋找寄主階段，寄主植物的揮發(fā)性次生物質(zhì)通過(guò)昆蟲(chóng)嗅覺(jué)感受器引誘昆蟲(chóng)到達(dá)植物，昆蟲(chóng)與植物接觸后，通過(guò)味覺(jué)感受器感知植物的營(yíng)養(yǎng)成分比例、取食剌激素或抑制素的存在與否，才決定是否在此植物上取食、產(chǎn)卵。植食性昆蟲(chóng)取食對(duì)植物造成的損傷，能誘導(dǎo)植物改變其次

6、生性物質(zhì)的組成。其最明顯的變化是酚類(lèi)等有毒化合物含量的增加，從而對(duì)昆蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育、存活及繁殖等產(chǎn)生不利的影響。如棉花受棉鈴蟲(chóng)(H.armigera)為害后，體內(nèi)抗蟲(chóng)性次生物質(zhì)———棉酚和單寧在受害葉內(nèi)的含量均高于正常葉的含量[13]。馬尾松毛蟲(chóng)(Dendrolimuspunctatus)為害松樹(shù)的松針后也有相似的情況[14]。②植物遭受植食性昆蟲(chóng)的侵害后，在外源信號(hào)的剌激下(外源信號(hào)可能是昆蟲(chóng)取食時(shí)分泌的口腔液中大量的酶類(lèi)物質(zhì))，能被誘