昆虫与植物的协同进化:铃夜蛾和跳甲与寄主的互作机制-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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昆虫与植物的协同进化:铃夜蛾和跳甲与寄主的互作机制

项目名称：昆虫与植物的协同进化:铃夜蛾和跳甲与寄主的互作机制
项目类别：重点项目
批准号：30330100
申请代码：C030201
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2004-01-01-2007-12-31

项目负责人：王琛柱
负责人职称：研究员
依托单位：中国科学院动物研究所
批准年度：2003

中文摘要：

着眼于昆虫与寄主植物间的协同进化关系，选择两个有代表性的研究系统，即铃夜蛾属和跳甲属昆虫及其寄主植物系统，借助支序系统学方法、行为生态学方法、化学分离技术、电生理学技术、生物化学和分子生物学技术进行多学科交叉研究，集中解决以下关键问题1）昆虫如何选择寄主植物？在选择过程中，行为识别与生理适应间的演化关系怎样？2）植物的化学防御与昆虫的食性是如何互动适应的？植物次生物质在其中起怎样的作用？3）昆虫

中文主题词：协同进化；铃夜蛾；跳甲；寄主植物；多营养级相互作用

英文摘要：

coevolution；Helicoverpa；Altica

英文主题词： coevolution；Helicoverpa；Altica

结论摘要：

本课题立足于Ehrlich and Raven提出的协同进化理论，利用铃夜蛾和跳甲与其寄主植物作为研究系统，研究了昆虫与植物间的协同进化关系。结果表明昆虫选择寄主植物，主要依赖高度进化的嗅觉和味觉系统来识别寄主植物，并在生理上加以适应；寄主植物因昆虫的选择压力而产生遗传改变，一方面产生直接化学防御（组成型防御，如棉酚；诱导型防御，如烟碱），抑制昆虫的进一步取食；另一方面产生间接防御，释放求救信号，招引昆虫天敌（姬蜂）来访，这种信号甚至还可在邻近的植物间传递，使植物进入一个新的适应域；对于植物的防御, 昆虫则通过基因重组或突变产生新的适应，如棉铃虫用下唇腺中的葡萄糖氧化酶抑制寄主植物烟草体内烟碱的合成，对天敌则产生行为适应和免疫反应；植物和天敌对昆虫产生新的适应，如烟草对于昆虫的取食，把重要能源糖类转运到根部加以贮藏，等到急需时之用；寄生蜂则利用多分DNA病毒等因子，有效抑制棉铃虫的免疫反应。根据研究结果，提出多营养级协同进化的新假说。该假说肯定次生物质在植物防御和昆虫识别寄主植物上的重要作用，同时把其他营养级并列放入交互作用的系统，特别强调第三营养级的参与。

成果综合统计