植食性昆蟲嗅覺識別植物揮發物機制的研究進展

呂金言，孟昭軍

（東北林業大學林學院森林生態系統可持續經營教育部重點實驗室，哈爾濱 150040）

0 引言

自然界中，植食性昆蟲通常利用寄主植物釋放的化學物質來確定自己的飛行方向，準確找到寄主，進行交配、產卵、躲避天敵等生理活動[1]。其中，昆蟲的嗅覺、觸覺、視覺和味覺都起到重要作用[2]。大多數植食性昆蟲主要依靠嗅覺來定位和區別寄主及非寄主植物，大量對植物揮發性化學信號高度敏感的嗅覺感器參與昆蟲的覓食等行為[3]。植物揮發性有機化合物(volatile organic chemicals,VOCs)是昆蟲進行寄主搜索及定位生境的重要化學信息紐帶，在植物與昆蟲相互依存的關系中發揮關鍵作用[4-5]。有學者將信息論結合生態學與進化理論，說明VOCs可通過植物與草食動物之間的信息協調形成穩定的信息結構[6]。研究植食性昆蟲嗅覺對寄主VOCs的感受機制，有助于揭示昆蟲與寄主植物協同進化關系，為篩選植物抗性品種及開發害蟲綠色防控技術提供理論依據。

1 植物揮發物種類及其特性

植物是生態系統食物鏈中為其他各營養級提供能量的生產者，為克服無法移動的限制并滿足自身繁殖需要，植物與昆蟲經過長期的協同進化形成了復雜緊密的關系，植物為昆蟲提供食物及生活場所，昆蟲幫助植物進行傳粉、防御等[7-8]。據估計，世界上至少有2萬種植物和昆蟲有著密切的相互依存關系，這些植物在生長發育過程中產生約5萬～10萬種次生化合物，這些化合物中的大部分對植物正常生長發育影響不大，但研究表明它們在植物與昆蟲的相互作用中非常重要[9]?！?br>