昆虫的性信息素求偶行为

发布时间：2018年10月12日

杨红珍 李湘涛

摘要：昆虫的求偶行为多种多样，性信息素求偶是昆虫求偶行为中最常用的方式。本文阐述昆虫信息素求偶的过程及其形成的化学通讯系统以及性信息素的特异性，并介绍性信息索在害虫防治中的应用。
关键词：昆虫；性信息素；求偶；害虫防治

昆虫是地球上种类最多、数量最大、分布最广、生活环境最多样化的一群生物。 昆虫的求偶行为方式多样化，也是昆虫繁盛的重要原因之一。

1 昆虫的求偶行为
昆虫求偶行为的形式是多种多样的，这种行为非常引人注目，常常涉及一些奇特的动作、 复杂的声音等。到目前为止,人类发现的昆虫的求偶行为有：利用性信息索求偶(蛾类、蟑螂等)、跳舞求偶(蝴蝶)、鸣曲行为(蝈蝈、蟋蟀、蝉等)、打鼓求偶(石蝇)、闪光求偶(萤火虫)、以礼物求偶(舞虻、蚊蝎蛉)、决斗求偶(锹甲、独角仙)等[1]。通过雄性昆虫的求偶炫耀和争斗，雌性昆可从中挑选活力旺盛的个体作配偶，给后代留下优良的遗传基因，使后代具有更强的生命力。所以求偶行为对维持昆虫种群的生存和繁衍有着十分重要的意义。
2 昆虫的性信息素求偶行为
性信息素求偶是昆虫求偶行为中最常见的方式，鳞翅目、 鞘翅目、膜翅目、同翅目及蜚蠊目中的部分昆虫都可以通过释放性信息素来求偶。有些昆虫的性信息索是由雌虫释放来引诱雄虫，也有些昆虫是由雄虫释放以引诱雌虫，还有少数昆虫雌雄两性都分泌性信息索以相互吸引。以鳞翅目蛾类为例，当它们性成熟后，雌蛾腹部就会释放性信息素，向四周不断扩散其扩散的距离在几米、几十米、上百米, 甚至可达10~15km之远。雄蛾的触角上具有嗅觉感受器，可以感受到这种信息素，然后沿着散发这种信息素的方向找到雌蛾进行交尾。
2.1昆虫的化学通讯系统

采用性信息素求偶的昆虫形成了一套特殊的化学通讯系统。 这套系统是由信息素释放器、传播信息索的介质和接收信息素分子的器官所组成，分别称之为释放系统、传递系统和接收系统。昆虫性信息素是由特有的腺体或特化的细胞产生的，其腺体存在的部位及形态也随昆虫种类的不同而异，在腹部、胸部、头、腿部或翅等部位都可产生。昆虫性信息素的传递主要是通过空气的流动，即依靠风力的作用，由上风处传到下风处，在扩散过程中形成一 定的浓度梯度(性信息素带) ，接受信号的个体会随此浓度梯度逆向移动或飞行，直至定向到达性信息素释放处。昆虫性信息索的接收系统是昆虫的触角或感觉毛，通过其产生神经冲动,做出定向飞行、振翅和交尾等各种行为反应。

2.2性信息素具有种的特异性不同种类的昆具有不同的性信息素结合蛋白，从而导致昆虫性信息素有很强的专一性。一 种昆虫释放的性信息素, 不会让另一种昆虫的异性产生交尾反应，即使近缘种也是如此。例如, 欧洲玉米螟(Ostrinia nubilalis) 和亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)在外部形态几乎难以区分，但在性信息素的结构上，前者为顺-或反-11-+四烯醇乙酸酯，后者为顺-或反- 12-十四烯醇Z酸酯,异十分明显。根据两者性信息素的不同，人类也很容易对其进行种类识别[3]。
3 性信息素的应用
1959年，Butenandt等人最先鉴定出第一个昆虫性信息素——蚕醇(bombykol)，此后几十年来，研究人不断地进行提取、鉴定并合成性信息素。近年来，昆虫性信息素在害虫的预测预报和防治上受到人们的广泛关注。
3.1虫情预测预报
昆虫羽化之后，往往就开始寻找配偶交配。而通过人工合成雌虫性信息素引诱异性，可监测和预测害虫的发生期、发生量以及分布区域等，从而估计害虫为害的面积和控制适期。由于昆虫性信息素具有活性好、专一性强、 持效期长、诱虫量大、不杀伤天敌等特点，可以灵敏地监测害虫的发生、迁入或羽化时间[4]。
3.2害虫防治
利用性信息素进行害虫防治主要包括诱杀法和迷向法： (1)诱杀法是指在田间设置大量性信息素诱捕器，杀死雄蛾，造成雌雄比例失调，从而减少昆虫蛟配概率，达到防治害虫的目的； (2)迷向法也叫交配干扰法。在害虫交尾场所释放大量性信息素，使均匀分布在田间，令雄虫丧失对雌虫的定向能力，破坏雌雄虫交尾的信息联系，因而不能完成交配，使下一代种群密度降低[5]。

参考文献
[1]刘若楠,颜忠诚2008.昆虫求偶行为方式及生物学意义生物学通报, 43 (9) :6~8
[2]李咏玲,韩福生,张金桐.2010.昆虫性信息素研究综述.西农业科学, 38 (6) :51~54
[3]项兰斌,谢广林,文凯.2016.昆虫求偶行为在分类学上的应用.环境昆虫学报, 38 (5) :883~887
[4]刘流,郭红英2002.昆虫性外激素与害虫防治生物学教学, 27 (2) :5~7
[5]翁升.2015.昆虫性信息素在防治果树害虫上的应用.福建农业科技, (4) :39~40

《生物学教学》2017,42(09)