金龟子对植物气味趋避机制研究进展

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb18110099

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (8): 85-90.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb18110099

金龟子对植物气味趋避机制研究进展

周旭凌, 胡增丽, 张未仲, 赵龙龙, 李捷(), 李庆亮, 刘朝红, 韩凤, 杜海燕

山西省农业科学院果树研究所,太原 030031

收稿日期:2018-11-23 修回日期:2019-01-07 出版日期:2020-03-15 发布日期:2020-03-10
通讯作者: 李捷
作者简介:周旭凌,男,1962年出生,山西乡宁人,副研究员,本科,研究方向：昆虫学。通信地址：030031 山西省太原市龙城大街79号山西省农业科学院果树研究所,E-mail：550595525@qq.com。
基金资助:
山西省农科院院攻关项目"果树黑绒鳃金龟驱避植物筛选"(YGG1641);山西省农科院科技创新项目"玉露香梨树病虫害发生检测及化学农药减量化防治技术研究"(YCX2018302);山西省重点研发计划重点项目"特色果树功能性产品技术研发与示范"子项目"特色果树重要病虫类群、个体变化及抗药性监测"(201703D221011-4)

The Mechanism of Plant Odor Reaction of Scarab: Research Advances

Zhou Xuling, Hu Zengli, Zhang Weizhong, Zhao Longlong, Li Jie(), Li Qingliang, Liu Zhaohong, Han Feng, Du Haiyan

Pomology Institute, Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Taiyuan 030031

Received:2018-11-23 Revised:2019-01-07 Online:2020-03-15 Published:2020-03-10
Contact: Jie Li

摘要/Abstract

摘要：

金龟子危害园艺作物较为严重,且不易防治。目前以化学防治为主,但是化学防治施药量大,易造成环境污染及农药残留。采用间作诱集、驱避植物的农业措施是防治金龟子的有效途径。本文根据金龟子对植物趋避现象,从植物挥发物气体成分及筛选、金龟子触角结构、嗅觉相关蛋白等方面综述了金龟子对植物挥发性气味趋避机制研究进展。表明利用植物气味对金龟子的诱集或驱避作用,在田间合理间作不同作物,均对金龟子有防治作用;评价筛选对金龟子有作用的挥发性气味目前应用最为广泛的手段是触角电位分析及相关技术;金龟子各种嗅觉蛋白研究主要集中在气味结合蛋白与化学感受蛋白的功能与定位上。通过本综述了解了金龟子与植物互作的研究重点,为今后的研究提供了理论方向。

关键词: 金龟子, 趋性, 触角电位, 嗅觉相关蛋白

Abstract:

Scarabs are harmful to horticultural crops and not easy to control. At present, chemical control is the mainstay, but the large application amount of chemical pesticides could cause environmental pollution and pesticide residue. The use of agricultural measures as intercropping trap or repel plant is an effective way to control chafers. Based on the plant avoidance phenomenon of chafer, we reviewed the research progress of the motility mechanism of the chafer on plant odor from the aspects of plant volatiles gas composition and screening, antennae structure of the chafer, olfactory related protein and so on. It indicated that the plant could be used for trapping or repellent of the chafer, and intercropping of different crops in field could prevent and control the chafer; the most widely used method for evaluating and screening the volatile odor which had a role in the chafer was electroantennography and related techniques; the research on various olfactory proteins of chafers mainly focused on the function and localization of odor-binding proteins and chemosensory proteins. Through this review, we summarize the research focus of chafer and plant interaction, and provide a direction for future research.

Key words: scarab, taxis, electroantennography (EAG), olfactory related protein

中图分类号:

5436.61

周旭凌, 胡增丽, 张未仲, 赵龙龙, 李捷, 李庆亮, 刘朝红, 韩凤, 杜海燕. 金龟子对植物气味趋避机制研究进展[J]. 中国农学通报, 2020, 36(8): 85-90.

Zhou Xuling, Hu Zengli, Zhang Weizhong, Zhao Longlong, Li Jie, Li Qingliang, Liu Zhaohong, Han Feng, Du Haiyan. The Mechanism of Plant Odor Reaction of Scarab: Research Advances[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(8): 85-90.

参考文献 76

[1]	刘广瑞, 章有为, 王瑞 . 中国北方常见金龟甲彩色图鉴[M]. 北京: 中国林业出版社, 1997.
[2]	徐秀娟 . 中国病虫草鼠害[M]. 北京: 中国农业出版社, 2008: 203-231.
[3]	袁锋, 仵均祥, 李云瑞 , 等. 农业昆虫学[M]. 北京: 中国农业出版社, 2001: 153-171.
[4]	罗宗秀, 李克斌, 曹雅忠 , 等. 河南部分地区花生田地下害虫发生情况调查[J]. 植物保护, 2009,35(2):104-108.
[5]	陆宴辉, 张永军, 吴孔明 . 植食性昆虫的寄主选择机理及行为调控策略[J]. 生态学报, 2008,28(10):5113-5122.
[6]	许向利, 花保祯, 张世泽 . 诱集植物在农业害虫综合治理中的应用[J]. 植物保护, 2005,31(6):7-10.
[7]	吕建华, 刘树生 . 诱虫作物在害虫治理中的应用[J]. 植物保护, 2008,34(2):1-6.
[8]	王英慧, 李为争, 刘珂 , 等. 间作套种防治害虫的生态学机理[C]// 华中昆虫研究. 2008.
[9]	沈君辉, 聂勤, 黄得润 , 等. 作物混植和间作控制病虫害研究的新进展[J]. 植物保护学报, 2007,34(2):209-216.
[10]	马建列, 白海燕, 陈毅仁 . 生物多样性在农业害虫防治中的应用[J]. 世界农业, 2005(5):50-51.
[11]	张艳玲 . 蓖麻对华北大黑鳃金龟holotrichia oblita引诱及毒杀作用的研究[D]. 郑州:河南农业大学, 2005
[12]	张艳玲, 袁萤华, 原国辉 , 等. 蓖麻叶对华北大黑鳃金龟引诱作用的研究[J]. 河南农业大学学报, 2006,40(1):53-57
[13]	鞠倩, 李晓, 张晓静 , 等. 3种金龟甲对寄主植物的行为反应研究[J]. 植物保护, 2014,40(4):76-79.
[14]	张士伟, 赵宝龙, 蒋可茹 , 等. 新疆葡萄园白星花金龟的综合防治[J]. 农业科技通讯, 2011(4):227-228.
[15]	高有华, 于江南 . 白星花金龟引诱剂的筛选[J]. 新疆农业大学学报, 2011,34(4):332-334.
[16]	陈光华, 文家富, 王刚云 , 等. 糖醋液诱杀果树害虫白星花金龟试验效果[J]. 陕西农业科学, 2007(6): 53, 92.
[17]	何笙, 周泽容, 吴赵平 , 等. 白星花金龟发生与防治技术研究初报[J]. 中国农学通报, 2006,22(6):314-316.
[18]	王萍莉, 李小万, 饶晓娟 . 不同引诱剂对白星花金龟的引诱效果比较[J]. 黑龙江农业科学, 2014(12):79-81.
[19]	王林军, 刘淑梅, 张世伟 , 等. 无花果果实主要害虫白星花金龟子的发生与防治[J]. 果农之友, 2004(2):38.
[20]	朱富春 . 玉米白星花金龟的发生及其综合防治措施[J]. 科学种养, 2012(6):33-34.
[21]	马丽, 袁水霞, 马恒 , 等. 几种引诱剂对桃园白星花金龟诱捕效果试验[J]. 北方园艺, 2010(12):176-177.
[22]	李仲秀, 刘春芹, 王庆雷 , 等. 诱集物对金龟子诱集作用[J]. 华北农学报, 1995,10(s1):153-156.
[23]	张清芳 . 果园种植向日葵诱集白星花金龟、荼翅蝽效果好[J]. 山西果树, 1994(04):37-38.
[24]	陈湖, 阎乃康, 张新生 . 梨麦间作防治东方金龟子对新植梨树危害研究(初报)[J]. 山西果树, 1997(01):18-19.
[25]	李庆亮, 李捷, 李夏鸣 , 等. 果园间作小麦对黑绒鳃金龟寄主选择行为的影响[J]. 中国农学通报, 2016,32(22):104-109.
[26]	宋备舟, 王美超, 孔云 , 等. 梨园芳香植物间作区主要害虫及其天敌的相互关系[J]. 中国农业科学, 2010,43(17):3590-3601.
[27]	Hao D J, Xia Y J, Guo D H . Research progress and prospect on chemical ecology of Monochamus alternatus[J]. Chinese Journal of Ecology, 2008,27(7):1227-1233.
[28]	杨伟伟, 李振基, 安钰 , 等. 植物挥发性气体(VOCs)研究进展[J]. 生态学杂志, 2008,27(8):1386-1392.
[29]	阎凤鸣 . 化学生态学[M].第2版. 北京: 科学出版社, 2011: 237-399.
[30]	Schoonhoven L M, Jermy T, Loon J J A V . Insect-Plant Biology[M]. 2005.
[31]	严善春, 张丹丹, 迟德富 . 植物挥发性物质对昆虫作用的研究进展[J]. 应用生态学报, 2003,14(2):310-313.
[32]	孙海峰, 李震宇, 武滨 , 等. 绿叶挥发物产生特征及其生态生理作用研究进展[J]. 植物生态学报, 2013,37(3):268-275.
[33]	郭线茹, 原国辉, 蒋金炜 , 等. 植物挥发性次生物质对昆虫触角电位反应的影响[J]. 河南农业大学学报, 2003,37(01):19-23.
[34]	郑浩, 杨长举, 华红霞 , 等. 与昆虫有关的植物挥发性次生物质的研究方法[J]. 应用昆虫学报, 2002,39(1):9-13.
[35]	卢伟, 侯茂林, 文吉辉 , 等. 植物挥发性次生物质对植食性昆虫的影响[J]. 植物保护, 2007,33(3):7-11.
[36]	杜家纬 . 昆虫信息素及其应用[M]. 北京: 中国林业出版社, 1988.
[37]	Schneider D . Elektrophysiologische Untersuchungen von Chemo-und Mechanorezeptoren der Antenne des Seidenspinners Bombyx mori L.[J]. Zeitschrift Für Vergleichende Physiologie, 1957,40(1):8-41.
[38]	Maekawa M, Imai T, Tsuchiya S , et al. Behavioral and electrophysiological responses of the soybean beetle, Anomala rufocuprea Motschulsky (Coleoptera:Scarabaeidae) to methyl anthranilate and its related compounds[J]. Applied Entomology & Zoology, 1999,34(1):99-103.
[39]	Imai T, Maekawa M, Tsuchiya S , et al. Field Attraction of Hoplia communis,to 2-Phenylethanol,A Major Volatile Component from Host Flowers, Rosa, spp[J]. Journal of Chemical Ecology, 1998,24(9):1491-1497.
[40]	Ruther J . Male-biassed response of garden chafer,Phyllopertha horticola, L. to leaf alcohol and attraction of both sexes to floral plant volatiles[J]. Chemoecology, 2004,14(3-4):187-192.
[41]	Leal W S, Ono M, Hasegawa M , et al. Kairomone from dandelion,Taraxacum officinale, attractant for scarab beetleAnomala octiescostata[J]. Journal of Chemical Ecology, 1994,20(7):1697-1704.
[42]	路常宽, 王晓勤, 张巨山 , 等. 苹毛丽金龟对植物挥发物成分的触角电位及行为反应[J]. 昆虫学报, 2009,52(12):1379-1384
[43]	邓思思, 尹姣, 曹雅忠 , 等. 华北大黑鳃金龟对20种植物源挥发物的电生理和行为反应[J]. 植物保护, 2011,37(5):62-66.
[44]	余玉婷 . 植物挥发物对金龟甲的引诱作用研究[D]. 南昌:江西农业大学, 2013.
[45]	王玉彬 . 植物源物质对暗黑鳃金龟引诱和杀虫活性的研究[D]. 武汉:华中农业大学, 2013.
[46]	谢明惠, 陈浩梁, 衣建坤 , 等. 铜绿丽金龟对植物源挥发物的触角电位和行为反应[J]. 植物保护, 2015,41(1):33-38.
[47]	鞠倩, 郭晓强, 李晓 , 等. 铜绿丽金龟对寄主植物挥发物的触角电生理及行为反应[J]. 植物保护学报, 2016,43(2):281-287.
[48]	龚建, 陈立, 王少山 . 白星花金龟对醇和醛类植物挥发物的触角电位反应[J]. 新疆农业科学, 2017,54(6):1085-1092.
[49]	孙艳 . 东方绢金龟对寄主植物挥发物化学感受机制的初步研究[D]. 荆州:长江大学, 2017.
[50]	Ladd T L J, Mcgovern T P . Japanese beetle: a superior attractant, phenethyl propionate + eugenol + geraniol,3:7:3.[J]. Journal of Economic Entomology, 1980,73(5):689-691.
[51]	Klein M G, Tumlinson J H, Ladd T L J , et al. Japanese beetle (Coleoptera:Scarabaeidae):response to synthetic sex attractant plus phenethyl propionate:eugenol[J]. Journal of Chemical Ecology, 1981,7(1):1-7.
[52]	李为争, 袁莹华, 原国辉 , 等. 铜绿丽金龟对不同植物叶片的选择和取食反应[J]. 生态学杂志, 2009,28(9):1905-1908.
[53]	李为争, 杨雷, 申小卫 , 等. 金龟甲对蓖麻叶挥发物的触角电位和行为反应[J]. 生态学报, 2013,33(21):6895-6903.
[54]	田厚军, 陈艺欣, 黄玉清 . 昆虫触角电位技术的研究进展[J]. 福建农业学报, 2011,26(5):907-910.
[55]	Dawson G W, Griffiths D C, Janes N F , et al. Identification of an aphid sex pheromone[J]. Nature, 1987,325(6105):614-616.
[56]	Pickett J A . In: Chromatography and Isolation of insect Hor-mones and Pheromones[J]. New York London: Plenum, 1990: 299-309.
[57]	张尚卿, 高占林, 党志红 , 等. 触角电位技术和气相色谱-触角电位联用技术在昆虫信息物质鉴定和利用中的应用[J]. 河北农业科学, 2010,14(8):159-161.
[58]	杜家纬 . 植物-昆虫间的化学通讯及其行为控制[J]. 分子植物:英文版, 2001,27(3):193-200.
[59]	陈湖海, 康乐 . 蝗虫触角感受器及其生态学意义[J]. 动物学杂志, 1998,33(3):46-49.
[60]	Schneider D . Insect antennae[J]. Annual review of entomology, 1964,9(1):103-122.
[61]	马瑞燕, 杜家纬 . 昆虫的触角感器[J]. 应用昆虫学报, 2000,37(3):179-183.
[62]	孙凡, 王广利, 赵奎军 . 金龟子嗅感器及嗅觉机理的研究进展[J]. 东北农业大学学报, 2007,38(3):411-415.
[63]	姚永生, 原国辉, 罗梅浩 . 铜绿丽金龟成虫触角感受器的超微结构观察[J]. 华北农学报, 2004,19(3):96-99.
[64]	Leal W S . Odorant Reception in Insects: Roles of Receptors,Binding Proteins, and Degrading Enzymes[J]. Annual Review of Entomology, 2013,58(1):373-391.
[65]	张治科, 张烨, 吴圣勇 , 等. 昆虫气味结合蛋白研究进展[J]. 环境昆虫学报, 2017,39(3):713-720.
[66]	Peng G, Leal W S . Identification and Cloning of a Pheromone-Binding Protein from the Oriental Beetle, Exomala orientalis[J]. Journal of Chemical Ecology, 2001,27(11):2183-92.
[67]	徐浩智, 游银伟, 张龙 . 昆虫化学感受蛋白及其功能研究进展[J]. 农业生物技术学报, 2015,23(1):118-125.
[68]	王晓双 . 昆虫嗅觉相关蛋白的研究进展[J]. 热带作物学报, 2017,38(6):1171-1179.
[69]	任珍珍, 柳晓磊, 胡美英 . 昆虫嗅觉相关蛋白的结构和功能[J]. 中国生物化学与分子生物学报, 2010,26(6):531-537.
[70]	Ju Q, Li X, Jiang X J , et al. Transcriptome and tissue-specific expression analysis of Obp and Csp genes in the dark black chafer[J]. Archives of Insect Biochemistry & Physiology, 2015,87(4):177-200.
[71]	王超群, 赵莹, 曹雅忠 , 等. 铜绿丽金龟气味结合蛋白AcorOBP1的表达和结合特性分析[J]. 昆虫学报, 2017,60(4):363-371.
[72]	赵莹 . 铜绿丽金龟气味结合蛋白功能分析[D]. 杨凌:西北农林科技大学, 2014.
[73]	邓思思 . 华北大黑鳃金龟气味结合蛋白功能分析[D]. 北京:中国农业科学院, 2011.
[74]	庄绪静, 尹姣, 李克斌 , 等. 华北大黑鳃金龟气味结合蛋白HoblOBP2的生物信息学分析[J]. 植物保护, 2013,39(1):50-55.
[75]	关丽 . 华北大黑鳃金龟化学感受蛋白功能分析[D]. 长春:吉林大学, 2012.
[76]	王冰 . 华北大黑鳃金龟嗅觉相关蛋白互作机制研究[D]. 北京:中国农业科学院, 2013.

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[1]	吕金言, 孟昭军. 植食性昆虫嗅觉识别植物挥发物机制的研究进展[J]. 中国农学通报, 2022, 38(15): 122-129.
[2]	雷剑, 张萌, 张静珍, 王连军, 柴沙沙, 靳晓杰, 程贤亮, 杨园园, 杨新笋. 甘薯小象甲对不同甘薯品种的趋性反应试验[J]. 中国农学通报, 2021, 37(32): 20-24.
[3]	马晓彤, 付步礼, 邱海燕, 李善光, 杨石有, 周世豪, 唐良德, 张方平, 刘奎. 六斑月瓢虫对不同颜色的产卵趋性与行为选择反应[J]. 中国农学通报, 2020, 36(27): 142-146.
[4]	潘义宏,饶骏晨,孙兴权,杨俊,王柱石. 捕食螨对烟草育苗期蓟马防治效果研究[J]. 中国农学通报, 2018, 34(16): 131-134.
[5]	郑雨维陈新华. 香菜对桃蚜寄主植物选择行为的影响[J]. 中国农学通报, 2014, 30(25): 317-320.
[6]	夏波孙义首孙霄刘秋杰王宝青. 广鹿蛾对6种颜色幕布趋性差异的研究[J]. 中国农学通报, 2012, 28(36): 255-258.
[7]	陈川,唐周怀,郭小侠,等. 金龟子绿僵菌对华北大黑鳃金龟幼虫的杀虫活性研究[J]. 中国农学通报, 2009, 25(4): 208-211.