昆虫信息素昆虫信息素.doc

昆虫信息素 摘要 信息素个体之间相互作用的化学物质，能影响彼此的行为、习性、乃至发育和生理活动。信息素由体内腺体制造，直接排出散发到体外，信息素依靠空气、水等传导媒介传给其他个体。从低等动物到高等哺乳动物都有信息素。由于信息素靠外环境传递，故又称外激素。生物异种之间相互作用的化学物质叫做种间信息素或异种信息素。昆虫之间的异种信息素有利己素、利他素、信号素等。 信息素主要有性信息素、聚集信息素、告警信息素、示踪信息素、标记信息素等。 昆虫分泌到体外，能在同种个体间或种间产生生理或行为反应的化学物质，也包括由其他生物(如植物)分泌到体外，使昆虫产生反应的物质。它是对生物群落结构起重要作用的物质流或信息流因素。早在1690年就有人提出雌蛾释放一种气味引诱雄蛾的现象，1959年德国的布特南特(A.Butenandt)确定了家蚕性信息素的化学结构后，信息素的概念才得以公认。随着微量分析技术的改进，信息素的研究不断扩大和深化。如从性信息素扩大到与食性分化、协同进化有关的信息素;从单一性信息素深入到多组分性信息素，从而引入信息素的应用阶段。信息素的广泛研究导致20世纪60年代“化学生态学”这一新学科的形成，昆虫的化学生态学也随后形成。 昆虫信息素分为作用于同种个体间的种内信息素和异种间的种间信息素两大类。有时同一种信息素在种内和种间起不同作用，有的信息素种的特异性不强，在种内和种间起同样作用。 种内信息素 ①性信息素：多数由性成熟雌虫分泌，以吸引雄虫交配。交配后的雌虫极少或不再分泌，多次交配的种类则可多次分泌。分泌性信息素常有时间节律，以致交配也按一定时间节律进行。少数昆虫(如蝶类)由雄虫翅上的发香鳞分泌能吸引雌虫的性信息素。多种鳞翅目昆虫的性信息素为长链不饱和醇、醛或乙酸酯、或若干组分的混和物。 ②聚集信息素：多见于小蠹科。小蠹钻蛀树木时排出的粪便和木屑中含有吸引更多小蠹群集为害的信息素，对雌雄虫均有吸引力。沙漠蝗蝗蝻粪便中也有聚集信息素，使蝗群密度加大。此类信息素通过气管系统吸入转至血淋巴从而改变代谢，引起虫体黑色素增加成为群居型。 ③报警信息素：常见于蚜虫中，受天敌侵袭的蚜虫从腹管释放法尼烯类化合物，驱使附近蚜虫逃避或落地。蚜虫密度过大、个体间挤碰时也释放此类化合物，起疏散蚜虫的作用，故亦为疏散信息素的一种，其种的特异性不强。 ④疏散信息素：是昆虫对种群密度进行自我调节的信息物质。除上述蚜虫的例子外，还见于鞘翅目、鳞翅目和双翅目昆虫中。面粉中赤拟谷盗过多时释放三种醌类化合物驱使成虫离去另找食物或产卵地;大菜粉蝶产卵时在卵壳上留有驱使同种雌蝶不在附近产卵的信息素;樱桃实蝇在幼果上产卵时分泌驱使同种实蝇不在同一幼果上产卵的信息素。在鞘翅目和鳞翅目昆虫中已发现当一个种数量过大，高浓度的性信息素可阻止食性相似的其他昆虫侵入其“领地”，这类信息素起到了种间疏散信息素的作用。 ⑤标迹信息素：常见于白蚁、蚂蚁等社会性昆虫。工蚁找到食物源即沿途释放标迹信息素，使同种工蚁得以寻迹觅食。已知蚁类的标迹信息素为甲酸。 种间信息素 ①利己素：是对释放者有利、对接受者不利的信息素。昆虫释放的防御性物质大都属利己素。如蝽类臭腺排出的醛或酮化合物，龙虱臀腺排出的p-羟基-苯甲酸甲酯、p-羟基-苯甲醛等化合物，隐翅虫从肛腺排出的氢醌、甲苯氢醌和过氧化氢混合物等。②利他素：是对释放者不利而有利于接受者的信息素。任何昆虫都以代谢产物为其天敌提供寻找寄主的信息，而且一种昆虫的不同代谢物可为不同的天敌提供信息。如蚜虫粪便(蜜露)中的信息素为捕食性天敌(瓢虫、草蛉)提供信息，血淋巴中的信息素则为寄生蜂产卵提供信息。植物的次生性物质对植食性昆虫也存在同样关系。 ③互利素：常见于互利共生的种间，如蜜源植物与传粉昆虫，取食木质纤维的昆虫与共生的微生物。蚜虫为蚂蚁提供蜜露、蚂蚁保护蚜虫等，这类信息素的研究尚不多。 在生态系统中，生物与生物、生物与无机物间都存在着复杂的化学联系。生物群落的组成及其种群间的数量关系已不能完全依靠能流作出解释，不论是定性或定量分析均不能忽视信息流这一重要因素。昆虫信息素的应用前景十分宽广，应用性信息素的诱捕法和迷向法已在棉红铃虫、梨小食心虫的防治上初见成效。许多性信息素已形成商品广泛地用于害虫预测预报。田间实验表明，许多信息素将是综合防治害虫的重要组成部分。它们与常规化学农药不同，是通过影响或扰乱害虫的正常行为达到防治害虫的微量化学物质。例如，应用疏散信息素可防止小蠹集结以保护林木;在樱桃实蝇产卵盛期喷撒疏散信息素，一次即可使樱桃受害减少85%;用蚜虫的报警信息素可阻止蚜虫降落，在预防蚜虫传播的非持久性病毒病的流行方面很有前途;喷施害虫释放的利他素可吸引自然天敌和提高寄生蜂的寄生率。昆虫信息素不伤害天敌、不污染环境、不易产生抗性，可产生良好的经济、社会、生