第四章昆虫信息素.pptVIP

昆虫的化学信息素信号就像无线电波密码一样，只有同种个体或同种异性个体才能破译，这些密码的编制规则，现在正在为人们所破译，但目前人们仍然是一知半解。 信息素是由特殊腺体分泌的极微量的化学物质，不同类别昆虫的性信息素腺体（见图4.1）的构造和部位各不相同，如鳞翅目雌虫的腺体为位于腹部第8和第9腹节间的节间膜上，雄性腺体主要位于腹部和翅上；蜚镰雄虫的性腺在嗉囊和中肠，等等。 性信息素的前体主要来自于寄主植物或特殊腺体组织中的类脂体。 到目前为止，很多目中的300多种昆虫的性信息素都得到了研究，其中鳞翅目、鞘翅目、膜翅目、等翅目、双翅目等的研究较为详尽，而鳞翅目（特别是夜行性蛾类）的研究最为详尽，这主要是因为很多蛾类是农林生产上的害虫，而且蛾类的性吸引行为基本上依赖于信息素。 昆虫信息素化学结构有着很大的特异性，活性与结构间、活性与比例和浓度等有着很强的相关性。对信息素化学结构、比例、浓度、抑制剂和促进剂与活性之间关系的研究，对了解昆虫化学信息联系的奥秘、揭示种间生殖隔离的机制、指导田间应用等，具有重要意义。 昆虫的性信息素，包括主要成分、次要成分、辅助成分等。 简单的信息素是直链化合物，包括醇（alcohol）、酯（ester）和醛（aldehyde） ，很多非鳞翅目昆虫或鳞翅目雄虫信息素是具侧链的化合物，这些侧链化合物有手性异构体，也叫做光学异构体。还有些环状和杂环结构的信息素（见图4.2-4）。 昆虫在向气味源逆风飞行的过程中，利用的是逆风视动导向机制，这叫做趋风性（amenotaxis）。昆虫逆风而行，通过参照地面物体的相对运动来确定位置。视动反应使得昆虫在偏离方向（陆地飞行的昆虫被风吹偏位置，逆水游泳的水生昆虫被水流冲出既定方向）时，能够重新回到原来的方向上。 种内个体间的信息素的差异并不影响个体间进行通讯和识别。个体间的通讯道的宽窄是和种间竞争和生殖隔离有关的。如果在一个群落中有若干亲缘种同时存在，那么，这些亲缘种的信息素通讯信道必然调协在较狭窄的范围内（＜10％），因为狭窄而有区别的信道提供有力的生殖隔离机制，防止杂交种的产生。相反，如果在一个群落中很少有亲缘种存在的话，那么，信息素通讯信道会变得较宽，以增加个体间通讯和交配成功的机会（杜家纬1988）。 每个雌蛾释放的特定信息素组分数和各组分的特定比例，称为信息素特征谱。该特征谱直接影响到寻找配偶的概率，也直接影响到交配率。 昆虫信息素通讯系统在种群间和种群内的个体间存在的差异，说明昆虫的化学通讯系统并不是静止的，在某些选择压力下仍会不断进化。 寄主植物气味在昆虫信息素通讯中起到很大的辅助作用，这有两个好处：一是雌虫可以通过植物气味找到雄虫，二是一旦交配完毕，雌虫可以就近产卵。 利用信息素监测有4个方面的用途：昆虫爆发监测；成虫羽化监测；昆虫分布范围调查；昆虫丰富度变化的估计（Howse et al．1998）。信息素监测可以为化学防治提供依据，可以减少杀虫剂的滥用。在诱捕器中所捕获的昆虫的数量，可以比较准确地反应田间昆虫数量变动的情况。可以利用这个方法，准确预报害虫的发生和发展趋势，以便指导防治和采取有效的措施。 与灯光诱捕器相比，利用信息素诱捕器的优势在于：制造和运输方便；无需能源；特别灵敏，只是针对某一类昆虫，因而无需对诱集的昆虫进行分类或鉴定。 其基本原理是：在充满性信息素气味的环境中，雄蛾丧失寻找雌蛾的定向能力，致使田间雌雄间的交配概率大为减少，从而使下一代虫口密度急剧下降。在昆虫寻找配偶和交配的时期，在田间释放大量的人工合成的性信息素，使得昆虫无法找到异性进行交配，从而干扰了昆虫的生殖活动，控制害虫下一代种群的数量。 但是，交配干扰的效果，受许多条件的限制，主要包括：①害虫最好是一次交配的种类；②田间种群数量不能太高；③合成性信息素的配比和浓度要符合自然情况等。 大量诱捕对利用聚集素的鞘翅目害虫特别有效，只要将聚集素的合成物和农药混合喷洒于寄主上，就可达到大量诱歼的目的。人们往往利用性信息素和杀虫剂相结合，制成诱杀剂（attracticide）。 三是昆虫的性信息素成分和配比非常复杂，人工合成的成分与自然的成分或配比的微小差异，都会影响使用的效果。 四是昆虫性信息素往往有一些辅助成分，含量极微，单独没有任何生物效果，但如果没有这些成分的参与，效果就会很不理想。这些成分就叫做助效剂（synergist）。 五是信息素的成分在田间往往很快分解。 利用人工合成的信息素与自然界中的雌性昆虫竞争，以达到减少昆虫种群数量的目的，由于以上存在的困难，在实际应用中还很少能够成功，其根本原因是性信息素只对雄虫有效。 最成功的例子是在斯堪的纳维亚和北美地区进行的小蠹虫（小蠹科）的诱捕工作，其成功的原因在于，小蠢虫的化学通讯物质既是聚集剂，又是性诱剂，人工合成的小蠹虫的性