斑潜蝇Liriomyza对温度的适应和化学生态学研究在其地理分布和防治中的作用

　　Liriomyza属斑潜蝇已经有330多种被描述，其中多食性的种类是世界性的农业和观赏植物上的大害虫。Parrella在1987年发表斑潜蝇研究综述，对之前斑潜蝇生物学进行了系统的介绍。但之后的近20年间，斑潜蝇的发生和分布有了很大的变化，又发表了大量相关研究论文。鉴于中国科学院动物研究所农业虫鼠害综合治理研究国家重点实验室康乐研究组近些年在斑潜蝇对温度的适应和化学生态学研究方面取得研究成果，国际著名刊物《Annual Review of Entomology》（2008年影响因子11.918）编委邀请该研究组撰写了斑潜蝇在抗寒性和化学生态学方面研究综述，文章已在本期刊2009年第54卷发表。

　　文章系统的总结了从1987-2007年20年间斑潜蝇在温度适应和化学生态学方面的最新研究进展。第一部分综述了斑潜蝇与抗性相关的种群变动规律、地理分布特性和种间替代机制。这部分重点介绍了斑潜蝇对温度适应的分子生物学研究，提供了南美斑潜蝇和美洲斑潜蝇对冷和热抗性，以及在地理分布上的差异的分子生物学证据。斑潜蝇热激蛋白基因（Hsps）家族的深入研究为解释其生态和适应性提供了良好的指标和工具。同时，文章还对适应性相关研究的应用进行了广泛的讨论。例如在害虫发生分布区的预测方面、物候学模型的建立、害虫检疫处理以及天敌引入等方面均可得到应用。第二部分综述了斑潜蝇化学生态学研究进展。在斑潜蝇成虫行为选择的化学机制方面，重点介绍了对斑潜蝇成虫取食和产卵起作用的引诱剂和拒避剂的研究，以及植物营养成分对斑潜蝇幼虫和成虫生长发育的影响研究。同时，还介绍了植物化防御物质和转基因作物对斑潜蝇的影响研究。第三部分综述了以植物-斑潜蝇-寄生蜂为模型的三级营养互作研究进展。在植物－斑潜蝇相互作用的研究中，研究表明寄主植物的气味化合物可能是斑潜蝇雌雄两性化学联系的重要桥梁。植物－斑潜蝇－寄生蜂互作研究显示，寄生蜂对斑潜蝇的寄主和非寄主健康叶片的嗅觉和行为反应均不明显，而对机械损伤和受斑潜蝇为害的叶片和其提取物有显著的选择性，证明寄生蜂是通过受害叶片释放的化合物定位寄主的。植物顶空取样法和气相色谱与质谱（GC－MS）技术，成功提取和鉴定了多种（科）植物受斑潜蝇危害或JA处理后释放的主要挥发物近百种；证明其中绿叶化合物（GLVs）、几种萜烯类化合物（Terpenoids）和肟类化合物（Oximes）是引起寄生蜂触角电生反应的主要挥发物。过对植物挥发物的分析发现：未受伤植物释放的化合物可以很好的反应出植物在进化上的关系；植物受到机械损伤或斑潜蝇危害后释放出的挥发物种类趋于相同、释放量增加，不再能反应出这种进化上的关系。尽管斑潜蝇的寄主和非寄主植物释放的挥发物有近百种之多，但植物受伤后几乎均能释放己醇（Z-3-hexen-1-ol）这种挥发物，而寄生蜂对含有这种化合物的气味谱均表现出明显的趋性。寄生蜂能够很好的区分斑潜蝇的寄主植物和非寄主植物的气味，表明其它化合物在寄生蜂精确定位寄主中起到了作用。最后对斑潜蝇化学生态学研究进行了展望，提出：理论研究20年间有了突飞猛进的发展，但应用研究还需要加大力度，特别是利用斑潜蝇系统评估日益增长的转基因作物安全性问题。

　　该研究主要由中科院创新项目（No.CXTDS2005-4）、国家基础研究专项（No.2006CB102000）、国家自然科学基金支持（No.30621003 and 30670356）支持。

　　相关文献：

　　Kang L, Chen B, Wei J-N, Liu TX .2009. The role of thermal adaptation and chemical ecology in Liriomyza distribution and control. Annu. Rev. Entomol. 54, 127-145.

　　Parrella MP. 1987. Biology of Liriomyza. Annu. Rev. Entomol. 32:201-24.