昆虫变态发育的激素和营养调控研究进展与展望

变态发育是促进昆虫进化和多样性形成的重要因素之一。昆虫变态发育主要受到蜕皮激素和保幼激素的协同调控,通过信号通路诱导下游基因表达,保证蜕皮、组织重塑等生理过程的正确发生。除内在激素外,外在营养物质亦可通过营养信号影响激素信号进而控制变态发育进程。本文主要综述了近十年来我国科研工作者在昆虫变态发育的激素和营养调控机制研究方面所取得的突出成果,并对未来潜在的研究方向进行了展望,以期对我国的害虫防治和益虫利用研究提供理论指导。     

昆虫变态发育类型与调控机制

昆虫变态发育使得昆虫成为地球上种类最多、分布最广的动物种群。它特指末龄幼虫化蛹,或者蛹向成虫的转变过程。根据变态剧烈程度,可将昆虫变态发育简单分为增节变态、表变态、原变态、不完全变态及全变态5种类型。此外,昆虫变态发育是一个极其复杂的生物学过程,受到激素、基因、营养等多种因素的精密调控。本文简要介绍了昆虫变态发育的类型和分子调控机理方面的研究进展。     

昆虫激素介绍

昆虫内激素或称荷尔蒙,是昆虫体内的腺体所分泌的物质,它在身体内部流动,调节昆虫的生长、变态、生殖、滞育、代谢等重要生理活动。近几年来,国内外对昆虫激素的研究和利用有很大进展。实验证明,经过用适量的外源(外加的)激素,例如深幼激素或类似物处理家蚕后,对提高蚕丝产量有很大作用。我国不少地区已在试用,已取得了很好效果,受到了贫下中农的欢     

昆虫变态的激素与基因调控

昆虫变态是一个有趣而复杂的生物学现象,有不完全变态和完全变态。昆虫通过变态获得飞翔与生殖能力,扩大了生活范围,增强了适应能力。昆虫变态主要由咽侧体分泌的保幼激素和前胸腺分泌的蜕皮激素协同调控,众多基因参与。本文综合近几年的研究进展,重点介绍昆虫变态过程中保幼激素与蜕皮激素通过级联反应基因和microRNA调控的机制,以及保幼激素和蜕皮激素的合成调节机制。     

玉米螟人工饲养中应用昆虫保幼激素类似物的初步试验

Lewis等1973年报道以九种昆虫保幼激素类似物;Shigemi等1976年报道以一种昆虫保幼激素类似物和一种天然保幼激素对玉米螟(Ostrinia nubilalis Hub.)幼虫的活性测定。目的在于明确对幼虫生长发育和变态的抑制效应。1978年在玉米螟人工饲养中,我们用另外五种昆虫保幼激素类似物进行了试验:供试的五种昆虫保幼激素类似物对玉米螟幼虫均有活性。高浓度可以阻止正常变态和导致异常变态。低浓度的734-Ⅱ能使玉米螟的生长发育和繁殖力获得有益的调节。     

昆虫的变态发育研究

昆虫变态发育使得昆虫成为地球陆地上种类最多、数量最大、分布最广、生活环境最多样化的一群生物。变态使昆虫在其生命周期中的不同发育时期表现出完全不同的形态、结构、功能和生活习性的变化,有利于昆虫迁飞转移,扩大其求偶交配、生活和生存环境空间。昆虫变态发育的变化是长期自然环境适应、协同进化的结果,受激素、营养和基因的精确调控。本文简要介绍了昆虫变态的类型、激素调控、营养调控和基因调控方面的研究进展,以及研究昆虫变态发育的科学和应用意义。     

昆虫神经肽allatostatin与allatotropin的研究新近展

昆虫神经肽ａｌｌａｔｏｓｔａｔｉｎ与ａｌｌａｔｏｔｒｏｐｉｎ的研究新近展关雪辰（中国科学院动物研究所北京１０００８０）昆虫神经激素是肽类激素,它控制昆虫许多关键的生理过程,例如生长、变态、生殖和行为等。保幼激素（ＪＨ）对昆虫的卵子发生成熟起着重要的调...     

植物中的昆虫变态激素

昆虫在一生中要进行多次蜕皮才能长成成虫,如蚕进行4次蜕皮,然后变态成蛹,再变态成蛾。昆虫的蜕皮受其体内的激素所支配。昆虫头部的咽侧体分泌保幼激素,由胸部的前胸腺分泌蜕皮激素,这两种激素保持平衡即能完成正常发育。     

水竹叶蜕皮激素研究初报

昆虫蜕皮激素是一类对昆虫有生理活性的甾体化合物。它在昆虫体内和保幼激素协同作用,调节控制昆虫的变态发育。1954年 Butenandt 等首先从昆虫体中分离出蜕皮激素,但含量极微。1966年 Nakanishi 等从植物中发现它的存在,且含量比昆虫体内高得多。这个发现引起了人们     

昆虫保幼激素生物合成的调节与测定

<正> 保幼激素(JH)是由昆虫的咽侧体(CA)产生。它调节着发育和生殖。从昆虫中已分离出3种具有JH活性的化合物,分别称为JH1、JH2、JH3。它们的生理活性大不相同。JH3是大部分成虫的主要激素,可促进卵巢的发育,所以是一种促性腺激素。JH1和JH2主要在鳞翅目幼虫和蜚蠊若虫内,它们在变态开始就参与这一过程的调节作用,称为变态激素。     

昆虫保幼激素类似物的合成与生物活性的研究

<正> 昆虫保幼激素类似物是一类昆虫生长调节剂,它能影响昆虫的生长、发育、变态和生殖等。这类药剂在国内外用于害虫防治和蚕丝增产方面的应用已有许多报道。为了寻找控制昆虫生长发育活性更高的化合物,我们合成了系列萜烯醚类昆虫保幼激素类似物,并对黄粉甲Tenebrio molitor L.蛹和舍蝇Musca domesticavicina Macq.初蛹进行了生物活性试验,化合物通式为:     

昆虫激素作用原理概述

经过近40年来的不断实验和研究,已证实昆虫体内具有控制个体生长、发育、蜕皮、变态以及生殖等生理过程的内分泌系统,内分泌器官分泌出来的激素(内激素),借体液运送,作用于体内某些器宫,引起相应的生理变化过程。本文首先扼要地介绍一下关于脑激素、蜕皮激素和保幼激素在调节控制昆虫胚后发育过程中的生理作用,然后进一步概述蜕皮激素和保幼激素是如何起作用的。     

整合昆虫发育生物学和果蝇遗传学来研究昆虫发育与变态

成熟动物(昆虫)个体大小主要由生长持续时间和生长速度2个因素所决定。蜕皮激素和保幼激素协同调控昆虫发育变态,并决定昆虫生长持续时间;胰岛素、营养和细胞接触抑制等生长死亡信号及其传导途径控制细胞分裂、长大、分化、死亡,并最终决定昆虫的生长速度。最近研究成果表明,蜕皮激素信号和胰岛素信号相互影响,对昆虫个体大小起决定性的作用;脂肪体和营养代谢把这2条信号传导途径整合起来。科学家将会整合昆虫发育生物学和果蝇遗传学,抓住生长持续时间和生长速率2个关键因素,并以营养代谢和脂肪体为切入点来研究昆虫的发育变态。     

保幼激素在昆虫中的分子作用机理

随着分子生物学技术的快速发展,对生态环境中各类生物的研究,包括对生物某些特定基因结构和功能的研究等逐步拓展和加深。保幼激素(Juvenile Hormone,JH)是由咽侧体(Corpus Allatum,CA)分泌的,在昆虫发育、变态和生殖过程中起重要作用的激素。目前对JH信号传导途径的作用机理还不十分清楚。现有研究表明,Kruppel homolog-1(Kr-h1)是一种含C2H2锌指结构的转录因子,处于保幼激素信号途径下游,在保幼激素信号通路中起着重要作用。已报道的Kr-h1基因的功能主要包括:调控幼虫生长发育和变态,与蜜蜂的觅食行为密切相关,参与果蝇幼体神经细胞的形成等等。对就近十年来Kr-h1基因的特性和功能研究作一个综述以了解不同昆虫中保幼激素的分子作用机制,为开发生物农药奠定理论基础,也为维护良好的生态环境作出理论贡献。     

昆虫脂肪体结构功能及其在人类疾病模型应用中的研究进展

昆虫脂肪体大量分布在昆虫的体内，其是一个动态疏松的组织，包括外周脂肪体和围脏脂肪体两种类型。昆虫脂肪体的结构与功能是息息相关的，其结构会随着昆虫不同生命阶段的变化而变化，其功能也随之发生改变。昆虫脂肪体最基本的功能是作为昆虫生命代谢的核心组织进行物质的合成与储存。此外，脂肪体还有许多重要的功能，是多种激素作用的靶器官，与昆虫的先天免疫、寿命和生长发育等都有关。因此，研究昆虫脂肪体对于解析昆虫重要生命现象是十分重要的。近年来已经有大量研究将昆虫脂肪体作为人类疾病和药物开发等方面的研究模型，将其应用于人类免疫学、人类疾病发病机制探究、新型药物研发等诸多领域。本文对昆虫脂肪体的形态结构、形成与变态、生物学功能及在人类疾病模型研究中的应用与展望进行了综述，以系统地加深对昆虫脂肪体结构与功能的理解与认识。昆虫脂肪体将在人类主要疾病模型的构建、疾病发病机理的探究等方面具有较大的应用潜力。     

昆虫激素和抗激素类在蚕业上的应用研究进展

控制家蚕幼虫蜕变和变态的内分泌系统是脑一咽侧体一前胸腺。咽侧体分泌的保幼激素（JH）和前胸腺分泌的蜕皮激素（MH）调节着家蚕的幼虫蜕皮、变态等生命现象,而脑分泌的促咽侧体激素和促前胸腺激素又控制着这两种腺体的分泌活动。家蚕的MH和JH的化学结构早在60年代中期被先后阐明,70年代后对这两种主要激素在血淋巴中的浓度已能精确定量,从而阐明了发生幼虫蜕皮和变态的激素环境。与此同时,发现了一些天然化合物能影响家蚕正常的内分泌活动,导致早熟变态和其他生理变化（如体色变化、生有障碍等）,称之为抗激素类物质。家蚕内分…     

介绍一种脑神经分泌细胞的染色方法

<正> 昆虫脑神经分泌细胞能分泌多肽激素,控制昆虫的生长、发育及变态。但是这类细胞的类型与分布仍不完全清楚。昆虫种类繁多,脑神经分泌细胞的结构与种类都具有明显的差别。因此,选择比较理想的染色法对不同昆虫     

保幼激素的分子作用机制研究

保幼激素(juvenile hormone,JH)和蜕皮激素(20-hydroxyecdysone,20E)是协同调控昆虫发育、变态与生殖的两个重要激素。由于20E的主要分子作用机制已经比较明了,揭示JH的分子作用机制成为过去20多年来昆虫学领域研究的一个重点和难点。国内外多个研究团队利用赤拟谷盗Tribolium castaneum、果蝇Drosophilamelanogaster、烟草天蛾Manduca sexta等为模式,在JH受体的鉴定、JH在昆虫发育变态和生殖中的分子调控机制以及JH与20E在分子水平上的交互作用等方面开展了大量的研究工作,本文就近几年在这些方面取得的主要研究进展作一个综述。     

植源昆虫拒食剂苦皮藤的研究进展

近10余年来,国内外对昆虫拒食剂的研究极为重视。Reay认为,拒食剂是控制昆虫行为的一种物质。周维善认为,作为用于昆虫激素包括拒食剂的物质,广泛地存在于植物界。昆虫拒食剂的化学结构往往较为复杂,一般不易合成,常由植物直接提     

在植物中发现昆虫抗保幼激素物质

昆虫激素的深入研究大约有30年了。在研究保幼激素及其类似物作为第三代杀虫剂大约10年以后,知道了保幼激素及其类似物有强烈控制昆虫发育的效力,但在实际应用中受到了一定的限制。只有在昆虫发育变态的短暂过程中,外来保幼激素才能起到干扰发育的作用。因此,对于野外昆虫龄期混杂的情况下,外来保幼激素只能控制一部分昆虫,不能充分发挥其作用,这就是保幼激素作为一种杀虫剂应用的主要缺点。因为昆虫一生的各个发育阶段,保幼激素是必不可少的,所以一种激素的颌颃(对抗)作用或者抗激素作用即成为有效的杀虫剂。自从有了这个概念之后,就有人开展寻找抗保幼激素的工作。鲍威尔斯(Wil-