昆虫激素调节控制的研究——保幼激素类似物和β-蜕皮素对酪氨酸转氨酶和多酚氧化酶的调节控制

本文报道了鳞翅目天蚕蛾科蓖麻蚕的酪氨酸转氨酶和多酚氧化酶的变化以及昆虫激素对这两个酶的调节控制。作者观察到蓖麻蚕自四龄眠至五龄后期的活力有明显的变化规律,保幼激素类似物ZR-515和β-蜕皮素对该酶有诱导作用。此外,我们还观察到四龄眠期和五龄期间保幼激素类似物ZR-515和β-蜕皮素对多酚氧化酶也有明显的调节控制作用。     

保幼激素类似物和β-蜕皮素对蓖麻蚕氮代谢产物排泄的影响

精氨酸酶是昆虫体内重要的酶;尿素是精氨酸分解代谢的产物,它的排出量反映了精氨酸酶的活力。在蓖麻蚕五龄幼虫的排泄物中尿素的量为从蓖麻叶中摄取尿素总量的14.7倍。外源激素影响精氨酸酶的活性。对四龄眠期、五龄二天的幼虫注射保幼激素类似物(JHA)ZR-515,使排泄物中尿素含量增加,特别是五龄二天注射JHA后,到五龄六天幼虫排尿素量增高了45%。此外,虫体注射JHA和β-蜕皮素(MH)后,排泄物除尿素外,尿酸和氨的含量也发生有规律的变化。     

昆虫激素调节控制的研究——四龄眠期蓖麻蚕脂肪体超微结构的变化及保幼激素类似物的调节作用

蓖麻蚕脂肪体细胞具有丰富的进行各种代谢活动的细胞器和脂肪颗粒等营养物质。这些细胞结构在四龄眠期发生显著的变化,主要表现为:(1)内质网逐渐稀少并膨大成囊泡,核糖体也不断减少且较多地呈游离状态,细胞核表面局部内陷,核中染色质块减少;(2)蚕刚入眠时,细胞质中聚集着大量脂肪颗粒,在眠期首先被分解成新月形,然后被完全分解,数量迅速减少;(3)线粒体逐渐产生和发展,至蜕皮时部分线粒体开始退化;(4)蚕在入眠时,脂肪体细胞中出现大型液泡,在四龄眠期的后期,这些液泡逐渐缩小和消失。保幼激素类似物(JHA)ZR-515能促进脂肪体细胞粗面内质网的发展,核中染色质块的增加以及核膜通透性的增强,对大型液泡的缩小有减缓作用。上述结果表明,四龄眠期蓖麻蚕脂肪体细胞分解代谢旺盛而合成代谢渐趋低落,保幼激素类似物对细胞的合成代谢有促进作用。     

昆虫激素调节控制的研究——保幼激素类似物对蓖麻蚕精氨酸酶的诱导以及对脂肪体超微结构的影响

昆虫精氨酸酶是一个与精氨酸分解代谢、能量代谢以及尿素排泄有关的重要酶。在蓖麻蚕的个体发育过程中,其活力有明显的变化规律,在四龄眠期,保幼激素类似物(JHA)对蓖麻蚕脂肪体的精氨酸酶有明显的诱导作用,放线菌素D 对该酶的诱导有抑制作用,并与JHA 相撷抗。五龄中期,JHA 能使该酶持续维持在活力较高的水平。另外,JHA 对鸟氨酸-δ转氨酶和△~1-吡咯烷-5-羧酸还原酶也有调节作用,自精氨酸到脯氨酸途径的中间产物及最终产物都对精氨酸酶有反馈抑制。JHA 能促使四龄眠期蓖麻蚕脂肪体细胞中大型液泡、核糖体、脂肪颗粒增多。     

昆虫激素调节控制的研究——尿素循环问题和保幼激素类似物对精氨酸酶的调节控制

尿素循环在生物体氮化合物代谢和调节控制中起着极为重要的作用。昆虫排出的尿素是否由于存在尿素循环而形成,尚未定论。我们对各种蚕体组织所作的研究表明,不存在尿素全循环,但脂肪体中精氨酸酶活力甚高,该酶与蚕的变态密切相关,并受保幼激素类似物(JHA)的调控。家蚕、蓖麻蚕和柞蚕脂肪体中,除精氨酸酶具有明显活力外,氨基甲酰磷酸合成酶,鸟氨酸转氨甲酰磷酸酶和精氨酸合成酶均无可检出的活力。在蚕幼虫期,尤其在五龄中后期,精氨酸酶活力最高;眠期和蛹期,该酶活力很低;蛹化蛾后,该酶活力又明显增高。用不同剂量的JHAZR515处理家蚕,观察到在适当剂量时,精氨酸酶活力明显地高于对照组,提高范围从30%到110%;当用高剂量ZR515处理蚕后,引起不结茧蚕,精氨酸酶活力先低于对照组,以后再逐步回升并高于对照组,而且持续增高的时间也较长。这表明蚕的变态和精氨酸酶活力的变化与JHA的量密切相关联并受JHA的调节控制。     

昆虫激素调节控制的研究——尿素循环问题和保幼激素类似物对精氨酸酶的调节控制

尿素循环在生物体氮化合物代谢和调节控制中起着极为重要的作用。昆虫排出的尿素是否由于存在尿素循环而形成,尚未定论。我们对各种蚕体组织所作的研究表明,不存在尿素全循环,但脂肪体中精氨酸酶活力甚高,该酶与蚕的变态密切相关,并受保幼激素类似物(JHA)的调控。家蚕、蓖麻蚕和柞蚕脂肪体中,除精氨酸酶具有明显活力外,氨基甲酰磷酸合成酶,鸟氨酸转氨甲酰磷酸酶和精氨酸合成酶均无可检出的活力。在蚕幼虫期,尤其在五龄中后期,精氨酸酶活力最高;眠期和蛹期,该酶活力很低;蛹化蛾后,该酶活力又明显增高。用不同剂量的JHAZR515处理家蚕,观察到在适当剂量时,精氨酸酶活力明显地高于对照组,提高范围从30%到110%;当用高剂量ZR515处理蚕后,引起不结茧蚕,精氨酸酶活力先低于对照组,以后再逐步回升并高于对照组,而且持续增高的时间也较长。这表明蚕的变态和精氨酸酶活力的变化与JHA 的量密切相关联并受JHA 的调节控制。     

昆虫激素调节控制的研究——保幼激素类似物对合成甘氨酸和丙氨酸有关酶系的调节控制

五龄后期蚕丝腺后部的细胞几乎只合成蚕丝的丝心蛋白。保幼激素类似物(JHA)能增加蚕丝心蛋白的生物合成。家蚕和蓖麻蚕丝心蛋白中,甘氨酸和丙氨酸的含量约占75%。我们用ZR515和ZR777分别处理五龄蚕后,观察到丝腺后部和脂肪体中合成甘氨酸和丙氨酸有关转氨酶的活力均有明显增加。(1)用ZR515处理五龄家蚕后,使五龄期延长1～2天,茧层量增加约10%。蚕丝腺后部的丙氨酸-乙醛酸转氨酶,丙氨酸-酮丙二酸转氨酶,谷丙转氨酶和谷天转氨酶活力,JHA 组均比对照组增高约10～40%,脂肪体中这些酶活力也相应地比对照组增高约30%,其中丙氨酸-乙醛酸转氨酶活力增加到165%。酶活力增加的持续时间约3～5天。(2)用ZR777处理五龄蓖麻蚕后,丝腺后部和脂肪体中的谷天转氨酶、异亮氨酸-α-酮戊二酸转氨酶和丙氨酸-乙醛酸转氨酶活力,均比对照组高。本文认为JHA 对蚕丝腺后部和脂肪体中形成甘氨酸和丙氨酸的转氮酶有明显的调控作用,从而为丝心蛋白的合成提供更多的甘氨酸和丙氨酸。这也许是JHA 增丝机制的一个重要方面。     

昆虫激素调节控制的研究——保幼激素类似物对合成甘氨酸和丙氨酸有关酶系的调节控制

五龄后期蚕丝腺后部的细胞几乎只合成蚕丝的丝心蛋白。保幼激素类似物(JHA)能增加蚕丝心蛋白的生物合成。家蚕和蓖麻蚕丝心蛋白中,甘氨酸和丙氨酸的含量约占75%。我们用ZR515和ZR777分别处理五龄蚕后,观察到丝腺后部和脂肪体中合成甘氨酸和丙氨酸有关转氨酶的活力均有明显增加。(1)用ZR515处理五龄家蚕后,使五龄期延长1～2天,茧层量增加约10%。蚕丝腺后部的丙氨酸-乙醛酸转氨酶,丙氨酸-酮丙二酸转氨酶,谷丙转氨酶和谷天转氨酶活力,JHA组均比对照组增高约10～40%,脂肪体中这些酶活力也相应地比对照组增高约30%,其中丙氨酸-乙醛酸转氨酶活力增加到165%。酶活力增加的持续时间约3～5天。(2)用ZR777处理五龄蓖麻蚕后,丝腺后部和脂肪体中的谷天转氨酶、异亮氨酸吨-α-酮戊二酸转氨酶和丙氨酸-乙醛酸转氨酶活力,均比对照组高。本文认为JHA对蚕丝腺后部和脂肪体中形成甘氨酸和丙氨酸的转氨酶有明显的调控作用,从而为丝心蛋白的合成提供更多的甘氨酸和丙氨酸。这也许是JHA增丝机制的一个重要方面。     

保幼激素类似物对烟蚜茧蜂生长发育、寄生率和蜕皮相关酶活性的影响

【目的】烟蚜Myzus persicae是烟草上重要的害虫之一,烟蚜茧蜂Aphidius gifuensis是烟蚜的一种优势寄生蜂。本研究旨在筛选出可延迟烟蚜茧蜂羽化时间的最佳保幼激素,解决规模化繁殖过程中出现的烟蚜茧蜂羽化不一致、不整齐,生产上急需烟蚜茧蜂防控烟蚜时所需烟蚜茧蜂数量不足而影响防蚜效果等严重问题。【方法】利用液浸法测定了不同浓度(5 000, 1 000, 200, 40和8 ng/μL)的5种保幼激素类似物包括稀虫乙酯(ZR-512)、稀虫炔酯(ZR-777)、稀虫酯(ZR-515)、苯氧威［(对苯氧乙基)氨基甲酸乙酯)］和保幼激素Ⅲ(2,6-壬二烯酸)处理后对烟蚜茧蜂羽化率、羽化时间、成蜂寿命、雌蜂比例和寄生率的影响;通过生物化学方法测定1 000 ng/μL这5种保幼激素类似物处理后烟蚜茧蜂蛹内与蜕皮相关酶含量和活性,筛选能延迟烟蚜茧蜂羽化时间的最佳保幼激素类似物。【结果】测试的不同浓 度的5种保幼激素类似物中200 ng/μL ZR-777和1 000 ng/μL ZR-512处理后能显著延迟烟蚜茧蜂羽化时间,分别比对照(10%丙酮处理)延迟了44.00和56.00 h;不同浓度的ZR-515和苯氧威处理后烟蚜茧蜂羽化率较对照组显著降低。与对照组相比,测试的不同浓度的5种保幼激素类似物对成蜂寿命均没有显著影响;1 000和40 ng/μL ZR-777处理显著降低了雌蜂比例。200 ng/μL ZR-777, 1 000 ng/μL ZR-512和5 000 ng/μL ZR-512处理对烟蚜茧蜂的寄生率无显著影响。5种保幼激素类似物以1 000 ng/μL浓度处理时,ZR-512处理组中烟蚜茧蜂蛹内酚氧化酶含量和活性以及几丁质酶活性均最低。【结论】生产上可用1 000 ng/μL ZR-512和200 ng/μL ZR-777处理烟蚜茧蜂,以达到调控烟蚜茧蜂羽化时间,取得足量、一致的烟蚜茧蜂。结果为烟蚜茧蜂规模化繁殖提供了理论依据。     

褐飞虱体内保幼激素滴度变化及其与翅型分化的关系

用高压液相色谱及放射化学法,分别测定了褐飞虱Nilaparvata lugens 1～5龄若虫体内的保幼激素滴度与保幼激素酯酶活性变化,并用保幼激素类似物(ZR-515)进行体表点滴加以验证。结果表明,褐飞虱雌、雄4龄若虫期及雄虫的5龄若虫初期,短、长翅型间体内保幼激素滴度差异明显,可以认为该阶段是其翅型分化的关键时期。     

β-蜕皮素对蓖麻蚕环核苷酸水平的影响

本文研究了蓖麻蚕四龄眠期及五龄幼虫期间,脂肪体、血淋巴和脑中环核苷酸水平的变化,以及注射β-蜕皮素对蓖麻蚕血淋巴、脑中环核苷酸水平的影响。发现环核苷酸水平的变化与蓖麻蚕的发育、变态有密切的关系。对蓖麻蚕五龄第五天幼虫注射β-蜕皮素(5微克/幼虫)6分钟后,血淋巴中的cGMP水平提高了将近一倍,但cAMP水平下降了23%;脑中的cGMP水平提高了4倍,cAMP水平提高了10倍。讨论了蜕皮素与环核苷酸之间的关系。     

保幼激素类似物ZR-515对杜仲梦尼夜蛾幼虫生长发育的影响

【目的】为了解保幼激素对杜仲梦尼夜蛾Orthosia songi Chen et Zhang幼虫生长发育的影响。【方法】本研究采用不同浓度的保幼激素类似物ZR-515处理其4龄、5龄和6龄幼虫,测定了幼虫的发育历期、取食量、排粪量以及后期的化蛹率和羽化率。【结果】(1)保幼激素类似物ZR-515处理可延长杜仲梦尼夜蛾幼虫的发育历期,增加体重,提高取食量和排粪量;但是对后期的化蛹率和成虫羽化率影响较大,导致幼虫和蛹的死亡率较高,且处理浓度越大,影响越显著。(2)处理4龄或5龄幼虫,对其后的各龄期的生长发育产生很大的影响。(3)综合考虑激素处理对幼虫生长产生的有利影响及后期的不利影响,认为1 000 ng/μL为最适处理浓度,5龄为最佳处理龄期。【结论】研究结果可为后续杜仲梦尼夜蛾的规模化人工饲养和开发利用提供理论依据。     

β-蜕皮素对家蚕丝腺成长及合成甘氨酸、丙氨酸有关酶系的调节控制

本文研究了植源性β-蜕皮素(简称MH)对家蚕丝腺成长及合成甘氨酸、丙氨酸有关酶系的影响,探讨了5龄不同时期添食β-蜕皮素后丝腺体的成长及后部丝腺和脂肪体中丙氨酸-酮丙二酸、丙氨酸-乙醛酸和鸟氨酸转氨酶活力的变化。通过实验观察到:(1)5龄早期(饷食)添食β-蜕皮素,龄期延长8—9小时,茧层量增加,后部丝腺和脂肪体内丙氨酸-酮丙二酸转氨酶、丙氨酸-乙醛酸转氨酶在处理后6-12小时内,比对照组增高40—50%。随之酶活力略下降,至5龄后期复又升高,明显超过对照组。脂肪体中鸟氨酸转氨酶在β-蜕皮素处理后6小时和48小时均低于对照组。12—24小时以及48小时后直至老熟则明显高于对照组。(2)5龄后期(V—136小时)口腔注射β-蜕皮素,龄期缩短12—18小时。脂肪体和丝腺体中丙氨酸-酮丙二酸转氨酶、丙氨酸-乙醛酸转氨酶活力明显高于对照组(一般增高20—40%),老熟时迅速下降。本文对有关保幼激素和β-蜕皮素对5龄家蚕两种靶细胞(丝腺细胞和脂肪细胞)的相互配合和制约以完成对蚕整体的调节控制,以及这两种昆虫激素应用于蚕业生产以控制5龄期的长短和增加蚕丝产量等方面进行了讨论。     

三种外源激素类物质对白背飞虱(Sogatella furcifera)翅型分化的影响

以白背飞虱为研究对象,首次使用保幼激素类似物ZR-515、早熟素和具有蜕皮激素活性的新型化合物RH-2485表面处理飞虱3龄或4龄若虫,来研究探讨激素对飞虱翅型分化的影响。结果表明：ZR-515可诱导短翅型分化,当用10ng／μl的ZR-515处理3龄若虫时,短翅率达到45．6％;而用1μg/μl及100ng／μl的ZR-515对4龄期若虫进行处理时,短翅率则分别达到50％和50．26％。早熟素具有明显的长翅化效应,随着处理浓度的增高,被处理的白背飞虱若虫形成的长翅型成虫数也逐渐增加,且早熟素在3龄期处理对白背飞虱长翅诱导作用强于在4龄期进行的处理,如在3龄期处理时,10μg／μl和100ng／μl的处理组长翅犁成虫比率分别高达100％和86．67％。而RH-2485对翅型分化无明显影响。     

天蚕卵黄发生的激素调控

报告了蜕皮激素和保幼激素对天蚕Antheraea yamamai卵黄发生的调控作用。当单独以20－羟基蜕皮酮或保幼激素类似物methoprene处理,以及同时用这两种激素处理天蚕蛹时,蛹期脂肪体和血淋巴中卵黄原蛋白（Vg)含量明显高于对照,即二对Vg的合成起促进作用。然而,卵巢中卵黄蛋白（Vt)含量则因激素种类而异,以保幼激素处理时明显低于对照,以20－羟基蜕皮酮处理则反之,即前抑制卵巢对Vg的摄取,而后则起促进作用。离体培养脂肪体并以激素处理的结果表明,20－羟基蜕皮酮和methoprene均能促进Vg合成,但前作用更。综合考虑上述结果可以认为蜕皮激素对该蚕的卵黄发生起主要调控作用。     

昆虫保幼激素类似物对家蚕丝腺中核酸代谢的效应

1)保幼激素类似物3号对家蚕后丝腺细胞中RNA的合成有促进作用。 2)家蚕幼虫五龄期,其后丝腺中DNA含量是不断地增加的,其含量因品种和饲养条件的不同而有较大的差异。 3)保幼激素类似物3号对后丝腺细胞中DNA的合成有强烈的抑制作用,激素剂量愈高,抑制程度愈大。 4)我们初步认为,保幼激素类似物3号增产蚕丝的作用是通过调节丝蛋白合成的转录过程而达到的。     

保幼激素类似物及蜕皮甾类对亚洲玉米螟幼虫酚氧化酶活性的影响

分别用1 μg/头、0.1 μg/头和0.01 μg/头浓度的保幼激素类似物methoprene（蒙五一五）体外处理亚洲玉米螟5龄幼虫,测定幼虫体壁组织、血清和血细胞溶离物中酚氧化酶的活性。结果表明： 1 μg/头 methoprene处理组和0.1 μg/头处理组幼虫体壁组织中酚氧化酶活性与对照组相比有显著提高（P<0.01）,血清和血细胞溶离物中酚氧化酶活性也显著上升（P<0.01）。将含有20-羟基蜕皮酮的人工饲料饲喂亚洲玉米螟5龄幼虫,处理组幼虫体壁组织的酚氧化酶活性下降(P<0.05),血清和血细胞溶离物中的酚氧化酶活性均低于对照组 （P<0.01）。这些结果表明methoprene可以诱导亚洲玉米螟5龄幼虫体内酚氧化酶活性的上升,而20-羟基蜕皮酮则抑制了酚氧化酶的活性。     

保幼激素类似物对黄胸散白蚁兵蚁分化的诱导

本文报道保幼激素类似物诱导黄胸散白蚁兵蚁分化的作用。试验证明:用保幼激素类似物处理的滤纸喂食工蚁组成的实验群体,可以引起工蚁向前兵蚁方向分化,发生这种分化的工蚁数量最高达45%。三种保幼激素类似物具有明显的作用,它们是:3,7,11-三甲基十二碳-2,4-二烯酸乙酯、11-甲氧基-3,7,11-三甲基十二碳-2,4-二烯酸硫代乙酯和11-甲氧基-3,7,11-三甲基十二碳-2,4-二烯酸异丙酯。     

应用昆虫保幼激素类似物“734-Ⅱ”乳油增加桑蚕产丝量的试验

(1)昆虫保幼激素类似物“734-Ⅱ”[亦称“J002”,化学名称为1-(对乙基苯氧基)6,7-环氧-3,7-二甲基辛烯-2]对家蚕(`Bombyx mori`` L.)具有很高的保幼激素活性。以百万分之四(4ppm)浓度于五龄中期喷布于蚕体,可使五龄经过时间延长1—1.5天,茧层量增加10—13%。 (2)“734-Ⅱ”乳油易于兑水稀释到一定浓度,乳化性能良好,自然贮放4—6个月,50℃贮放7昼夜,—5℃贮放1昼夜稳定性良好。乳油兑水稀释液在25℃下放于暗处贮存3昼夜其生理活性未降低。 (3)应用“734-Ⅱ”增产蚕丝大面积试验证明:“734-Ⅱ”乳油使用方便,手续简单,效果明显。 (4)提出了在生产中应用保幼激素增产蚕丝的注意事项。     

早熟素对棉铃虫滞育的终止作用(英文)

用外源激素和某些化合物处理棉铃虫的滞育蛹 ,结果发现早熟素与蜕皮素一样可终止棉铃虫蛹的滞育 ,使其进入到发育阶段。而保幼激素类似物ZR 5 1 5 ,环腺氨酸 (cAMP)和色氨类化合物 (5 HT)则完全不具有终止棉铃虫滞育的作用。结合早熟素还可终止蚜虫寄生蜂AphidiusmatricariaeHaliday和PraonvolucreHaliday的预蛹滞育的报道 ,建议早熟素应具有终止多种类昆虫滞育的功能