植物次生代谢物质对昆虫的作用

植物次生代谢物质对昆虫的作用［摘要］:次生代谢物质就是植物在长期进化过程中适应生态环境的结果，是植物自身防御机制的表现（Zobayed等，2005），也是植物自身用于减少昆虫、微生物或自然危害的物质基础。这也是植物次生代谢物最原始、最重要的功能。其中，利用植物次生代谢物质防治病虫害是近年来的热点。本文主要论述植物此生代谢物质与昆虫间的相互作用以及病虫害防御现状。【关键词】：次生代谢物质防御机制昆虫植物次生代谢物质的概念及种类特定条件下，一些重要触及代谢产物，如乙酰辅酶A、丙二酸单酰辅酶A、莽草酸及一些氨基酸等，作为原料或前体，进一步经历不同代谢过程（即次级代谢）所产生的萜类、酚类、生物碱等化合物，即次级代谢产物。一些萜类物质影响植物的生长发育，还有一些植物的萜类有毒，可防止哺乳动物的吞食。酚类中的类黄酮类和黄酮醇类不只存在于花器官，也存在绿叶中，吸收在外线B使植物细胞免受伤害异黄酮类还具有杀虫及抑制病原微生物生长作用。生物碱具有着很大的药用价值。等等。利用植物次生代谢物质从事病虫害防止具有重要的应用价值。植物次生代谢物质对昆虫的作用2.1植物次生物质对昆虫的防御功能2.1.1对昆虫的趋避和阻止昆虫产卵植物本身虽然不能移动，但它可以通过产生一些挥发性次生物质，引起昆虫的负趋向运动和无定向移动，从而可避免或抵御昆虫取食。比如胡椒树叶挥发物对家蝇有驱避和阻碍取食作用。另外，在昆虫个寻找寄主植物过程中，植物挥发性次生物质可作为诱导植食性昆虫寻找食物、产卵场所的信号物质。2.1.2阻止昆虫取食次生物质中的生物碱，类黄酮和萜内酯等可以对昆虫取食其抑制作用。例如一些茄科植物体内含有的澎体生物碱起到抵制马铃薯叶甲虫取食。2.1.3抑制昆虫的生长发育植物次生物质抑制昆虫的生长、生殖及存活。植物的一些次生物质可以通过降低营养来减少昆虫的取食。另外昆虫的生长发育、变态和生殖的化学调节是通过比较复杂的神经内分泌系统来完成的，调节昆虫胚后形态发生的保幼激素和调节脱皮素以及它们的拮抗物质均存在于植物中。例如人们从多种裸子植物中分离出的昆虫蜕皮素活性物质,以及从北美冷杉中分理处的昆虫保幼激素活性物质，这些物质会影响昆虫的正常变态发育过程,导致不育甚至死亡。2.1.4对昆虫的毒杀作用生物碱，除虫菊醋类，鱼藤酮类等含氮次生物质多能引起昆虫中毒，这种中毒包括，神经毒杀作用：昆虫取食含有对神经代谢有毒性的植物次生物质，昆虫就会表现兴奋、痉挛，最后死亡。烟碱类植物次生物质通过对昆虫的突触传导抑制，阻断受体通道电流的影响来达到击毙昆虫的目的。（2）哦、破坏呼吸系统：呼吸代谢是昆虫利用营养物质，产生能量以维持生命活动和繁衍种群的生理生化过程，其代谢过程涉及到一系列色素细胞核酶类物质。比如鱼藤所含鱼藤酮是一种典型的呼吸毒剂。（3）破坏消化系统。植物高大的多年生植物在化学防御上发展了大量的以碳元素为基础的次生物质，是昆虫消化率降低，消化时间延长从而达到自身保护，而短生植物在生长过程中作为昆虫食物的时间较短，主要依赖高毒性的次生物质来对付虫害。2.1.5对昆虫解毒物质的破坏谷胱甘肽S-转移酶是催化还原性谷胱甘肽与具有勤电子集团的化合物进行轭合反应的一类酶。广泛存在自然界中，在脊椎动物、哺乳动物和植物对异源物质的解毒代谢中其重要作用。在昆虫对杀虫剂、植物的次生物质的解毒作用中也起着重要的作用。单宁酸对谷胱甘肽S-转移酶有着破坏作用。例如植物次生物质单宁酸对棉铃虫的谷胱甘肽s-转移酶的诱导作用具有明显剂量效应。低剂量的单宁酸表现明显的诱导作用，高剂量的则表现抑制作用。低剂量短时间的处理，谷胱甘肽s-转移酶出现诱导增加可能是昆虫的应急性适应，随着时间和剂量的增加，反而抑制了美德活性，次生物质的适应性也下降。植物次生物质对昆虫信息素的作用植物次生物质对昆虫信息素的作用主要包括影响昆虫信息素的产生、释放以及昆虫对信息素的反应等。例如一些昆虫利用植物次生物质作为合成信息素来源或前体，一些寄主植物的挥发物可以诱导昆虫产生或释放信息素，还有些次生物质影响昆虫对信息素的反应，起到增效或抑制作用。3.1.1对昆虫性信息素的作用植物次生物质对昆虫信息素作用的主要表现为增强昆虫对性信息素的反应。这些性信息素大部分是雌虫释放的，也有性信息素是雄虫释放的，如粉纹夜蛾。将植物挥发物质加入到性信息素中进行诱捕时不但能增加对雄虫的引诱作用，也能增加对雌虫的引诱用。3.1.2对昆虫聚集信息素的影响植物次生物质对昆虫聚集信息素的作用效果随使用浓度不同而有所不同，在植物挥发物质浓度较低的情况下，一般起到增效作用，但浓度超过一定程度就产生抑制作用•这与昆虫聚集信息素本身的作用特点有关系。如小麦的花、叶可以引诱棉铃虫，是因为其含有挥发性的次生物质。3.1.3对昆虫天敌的引诱作用在受到虫害攻击后，植物体内的挥发性次生物质增加，此种物质对捕食性昆虫有引诱作用，来捕食目前的食草昆虫，从而减少对自身的侵害，即达到防御目的,也不破坏生态平衡。次生物质在生物(植物、害虫、天敌)的协同进化中具有化学指纹图谱的作用。作为昆虫取食和各种活动的场所，植物在三级营养层次的相互关系中起到核心的作用。3.1.4植物间的化学通讯作用一些植物体内挥发性的滑雪通讯物质是茉莉酸及其甲酯的衍生物。植物通过其进行的化学通讯，有些植物受到昆虫侵食时,它们会立即释放出挥发性的化学物质通知其他同种植物，这些植物接受信号后，迅速在体内产生抗虫害的化学物质以抵御害虫的侵食(如红桤木、柳树、白杨和糖枫)。这种作用不仅可以发生在同种内，不同植物种间也可发生。3.1.5应用前景利用植物次生物质对信息素的影响可以将其应用于害虫防治，如通过次生物质对信息素的增效或抑制作用•在生产上可以用来提高信息素的使用效率或降低信息素的使用成本，特别是对于部分只能引诱雄虫的信息素，加入植物挥发物后还可以增加对雌虫的引诱，这对防治害虫就具有更为重要的意义。除此之外，寄主植物挥发物对天敌也具有引诱作用，利用植物挥发物对天敌的引诱作用增强天敌对害虫的防治。再者，利用部分植物次生物质对有聚集习性昆虫的趋避作用，可以用于保护名贵树种等。但具体的用法用量因品种而异。4、昆虫与植物次生物质的协同进化4.1昆虫对植物次生物质的抗性和忍受能力植物中的次生物质随着食物进入昆虫体内使其成为所谓异生素，它们多数干扰昆虫机体代谢，显示不同程度的毒性，以植物为食的昆虫必须能适应这些成分，并发展一定的解毒机制使本身免于受害，或者改变和利用它们以达到自身在生态上的目的。昆虫有两种解毒机制:①充分调动体内各种酶类物