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【原】食物链中三种营养素相互影响的探讨

来源 : 互联网
作者 : 118期刊网
发布时间 : 2019-05-15 19:23:11

1简介



昆虫和植物是陆地上最重要的两个生物群落。植物能够进行光合作用并产生养分,以维持生态系统的稳定性。同时,植物也受生物因子(昆虫,寄生微生物)和非生物因素(环境条件等)的影响。作为动物王国中昆虫种类最多的物种,其中三分之一依靠饲养植物来维持生命和后代[1]。昆虫出现在地球上的时间可以追溯到3亿多年前。昆虫的主要寄主植物,被子植物,起源于1亿多年前。自古以来,昆虫由于摄食,繁殖和传播而与植物有着密切的关系。双方在长期互动过程中形成了相互适应,互利的关系。植物不能移动,昆虫有修改重复段落应该注意哪些嗅觉,感觉和移动的能力。因此,昆虫作为植物之间的媒介是植物之间相互共生的重要组成部分。植物对昆虫摄食的适应和对抗主要利用生理变化和形式来防止昆虫摄食,而植物利用昆虫传播授粉和种间繁殖。此外,植物还含有多种次生代谢产物,对昆虫的行为和摄食也有重要影响;富含植物的营养物质可以通过昆虫喂养为昆虫提供生长和发育所需的营养。物质,昆虫通过喂养和适应植物防御与植物保持关系。

在自然界中,几乎没有植物可以避免被昆虫吃掉,并且植物本身总是具有一定的防御机制以保护自己免受昆虫侵害。化学因素是这些防御机制的主要因素,其次是形态结构[2]。植物的防御性能对食草昆虫的摄食具有重要作用,包括直接防御和间接防御。直接防御是指昆虫摄食后植物的直接防御反应,包括毒素,次生物量和植物本身的影响。昆虫消化物质影响害虫的发育和行为[3,4]。间接防御是指植物产生挥发性物质以吸引捕食性昆虫以防止害虫[5]。植物和食草昆虫及其捕食性昆虫在长期进化过程中形成直接或间接的相互作用。

植物与昆虫关系的研究已成为化学生态学研究的热点。特别是对害虫 - 捕食昆虫三级营养关系的研究,为害虫的综合治理奠定了必要的理论基础。作为第一种营养级植物,它影响第二种营养级 - 食草性昆虫,并且对以食草昆虫为食的捕食性昆虫也有直接或间接的影响。 1910年,荷兰昆虫学家Verschaffelt发现,硫代葡萄糖苷对蝴蝶的幼虫具有摄食作用,这表明这些植物含有影响食草昆虫食物选择的因素。自20世纪80年代以来,关于植物种植昆虫和捕食性昆虫之间相互关系的研究已经司空见惯。研究表明,植物与昆虫的关系对农业和林业生产以及人类生活产生了重大影响。过去,关于植物 - 害虫 - 捕食昆虫之间三种营养关系的研究在植物 - 植物 - 食虫昆虫 - 寄生蜂黄营养系统中更常见[6]。近年来,植物 - 植物 - 捕食昆虫掠食性昆虫三种营养层之间关系的研究也受到了广泛关注,但主要集中在植物 - 叶 - 捕食者 - 三联体系[7]。 。近年来,中国昆虫学家关注害虫,植物和捕食性昆虫之间的关系,以棉花,水稻和蔬菜与害虫和捕食性昆虫为研究对象,研究了寄主植物和害虫的关系和进化机制,揭示了作物 - 害虫。 - 捕食性昆虫之间的相互作用为开发综合病虫害管理新途径,抗性品种育种以及作物抗性与生物防治协调提供了理论指导。


1.1寄主植物的昆虫选择

机器昆虫通过直接喂养或寄生来获得自身生长和发育所需的营养。例如,蚜虫通过吸收植物的汁液来维持生长,并且Agrotis ipsilon直接喂养植物的幼苗,导致大量的农场损失。有些昆虫寄生在植物上,不仅可以从植物中获取营养,还可以在植物或表面形成自己的栖息地。其中一些人在寄生一段时间后离开

对植物的影响,或将它们寄生在植物上一辈子。例如,寄生在松树上的小螨虫。通过发达的感觉器官和活动,昆虫可以主动识别植物的种类或植物的组织和器官。根据饲养范围,昆虫可分为两种类型:单性(食用或食性)和多食性。有些昆虫只选择特定的植物进食。这些昆虫是单性昆虫,例如三种水稻品种。一些昆虫以某种家庭的植物为食,这些植物是寡食昆虫。例如,烟草鹰蛾喜欢吃茄科植物,喜欢吃烟草和西红柿。剩下的昆虫可以以各种植物为食,称为杂食性昆虫,如蚜虫和棉铃虫。

植物的颜色和植物的形态结构直接影响昆虫对植物的选择。昆虫以植物的特定器官为食,因此特定器官的颜色与昆虫的选择直接相关。植物表面的蜡质层可以影响昆虫的选择。蜡质层在植物对环境影响和昆虫摄食的抵抗力中起重要作用[8]。刘勇等。 (2007)表明,小麦叶片的表面蜡质对蚜虫的摄食具有刺激作用[9]。几乎所有植物都有植物体毛状体。植物的这种结构可以影响昆虫的摄食,例如影响吸入昆虫进入植物的深度,并且还可以影响昆虫在植物表面上的附着和产生。鸡蛋等活动。 Soundararajan等。 (2001)表明,叶毛的长度和密度对烟粉虱的种群变化有重要影响[10]。

除影响昆虫选择的植物的形态结构外,植物产生的次生代谢产物和营养物质在食草昆虫的选择中也起着决定性的作用。昆虫对不同的代谢物具有敏感的感官效应。植物作为信号刺激产生的次级代谢产物决定了昆虫选择的寄主植物。如果这个信号不清楚,它将延长昆虫寻找宿主的时间,从而增加捕食性昆虫摄食和减少其种群的风险。专门的昆虫通常可以根据植物给出的信号准确地找到寄主植物,而杂食性昆虫需要更多的时间来找到合适的寄主植物。在自然选择中,昆虫倾向于发育成专门的昆虫以适应自然。


2不同寄主植物对葫芦生长,发育和繁殖的影响


2.1材料和方法

2.1.1测试昆虫

从内蒙古农业大学教学场的温室黄瓜中采集无翅孤雌生殖,分别接种试验植物,连续繁殖3代以上作为试验昆虫的来源。


2.1.2测试寄主植物

测试的寄主植物是:黄瓜(Cucumis sativus,山东刺),南瓜(Cucurbita moschatavar。melonaeformis,Japanese squash),Cucurbita pepo var。 medullosa(No.1)和Cucumis melo var。 saccharinus。新Mi 19,Lagenaria sicerariavar。鼻甲,细腰葫芦。


3甜瓜对寄主植物营养成分和次生生物量的影响........................ 25

3.1材料和方法.............................................. .. ........ 25

3.1.1材料.............................................. ............ 25

3.1.2确定方法.......................................... ... ...... 26

3.2结果与分析.............................................. ........ 28

3.2.1甜瓜损害对寄主植物叶片中可溶性糖含量的影响...................... 28

3.2.2甜瓜损伤对寄主植物叶片中可溶性蛋白质含量的影响.................... 29

4寄主植物对幼瓢虫对甜瓜功能反应的影响............................ 33

4.1材料和方法.............................................. .. ........ 33

4.1.1测试昆虫............................................. ...... .......... 33

4.1.2实验方法............................................. ...... ......... 34

4.2结果与分析.............................................. ........ 34

4.3讨论................................................ ........... 40

5不同寄主植物对不同寄主植物的利用效率......................... 41

5.1材料和方法.............................................. .. ....... 42

5.2结果与分析.............................................. ....... 43

5.3讨论................................................ ........... 47


结论


寄主植物 - 食草昆虫 - 捕食性昆虫紧密相连,处于最前沿

f今天的化学生态学和先进的化学研究,以及寻找有效的虫害控制措施的重要基础。在漫长的进化过程中,食草昆虫与寄主植物和捕食性昆虫形成复杂的相互作用。一方面,植物受害虫伤害后产生的直接防御措施;另一方面,昆虫以各种方式抵抗植物防御或适应[308]。此外,在害虫以寄主植物为食之后,它们还产生挥发性二级生物质以吸引捕食性昆虫并间接防御害虫。研究表明,受食草昆虫危害的植物可以诱导亚生物质影响食草昆虫的正常生长和行为[309]并对天敌产生一定的影响[310]。宿主植物产生害虫防御行为的分子机制,昆虫对寄主植物防御的适应性,以及天敌调节食草昆虫的生理和分子机制逐渐得到进一步研究的回答。近年来,中国在植物害虫捕食昆虫之间的相互作用研究方面取得了一定的成果,但仍需要进一步探索引起植物,食草昆虫和外国捕食性昆虫变化的内在机制。已经进行了关于诱导因子,基因表达和信号转导的深入研究。在国际上,拟南芥模型植物和基因组已被广泛用于此类研究中。例如,从拟南芥代谢中释放的两种新挥发物可以吸引捕食性螨并加强植物本身的防御功能[311]。凯斯勒等人。 (2004)和Kappers等。 (2005)利用转基因技术和RNA干扰等技术研究植物与昆虫之间的相互作用,发现植物释放新的挥发性物质以吸引捕食性昆虫,进一步揭示植物与昆虫之间的关系。共同进化的机制为使用植物抗虫性和使用捕食性昆虫控制害虫提供了重要的基础。目前,化学农药的频繁使用增强了害虫的抗性,一些害虫在出现抗药性后更有害。因此,有必要探索植物害虫捕食昆虫之间的相互作用。


引用:

1秦俊德,王玉柱。植物抗昆虫的化学防御[J]。维基百科。 1994年,2:36-38

2秦俊德昆虫与植物的关系 - 论昆虫与植物的相互作用与演化[M]。北京:科学出版社。 1987:61-83

3 Duffey S.S.,Stout M.J.植物防御昆虫的抗营养和有毒成分[J]。昆虫生物化学与生理学档案。 1996,32(1):3-37

4 Heil M.,Greiner S.,Meimberg H.,Kruger R.,Noyer J.-L.,Heubl G.,Eduard Linsenmair K.,Boland W.进化变异从诱导到组成型表达的间接植物抗性[J ]。性质。 2004,430(6996):205-208

5 Allmann S.,Baldwin I.T.昆虫通过绿叶挥发物的快速异构化在自然界背叛掠食者[J]。科学。 2010,329(5995):1075-1078

6 Dicke M.,Sabelis M.,Takabayashi J.,B


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