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——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。     

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。     

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。     

保幼激素类似物对白蚁的作用研究进展

本文介绍了保幼激素类似物对白蚁的影响,包括诱导前兵蚁、兵蚁和一些中间品级(形态畸形)的产生、抑制白蚁的取食、减少或消除白蚁的共生原生动物群、对白蚁产生不同水平的急性和慢性毒性、抑制工蚁蜕皮以及繁殖蚁建立新群体等方面的影响,其中最主要影响是诱导前兵、兵蚁和一些中间品级的产生破坏了白蚁群体品级比例的平衡性或完整性.因此,保幼激素类似物可用于白蚁的防治,并在田问防治散白蚁和乳白蚁均取得了较好的防治效果,并探讨了应用保幼激素类似物防治白蚁的潜力与前景.     

七星瓢虫的卵黄发生:保幼激素类似物对卵黄原蛋白合成的调节

本文用脂肪体体外培养方法,研究了取食天然食物和基础人工饲料的七星瓢虫雌虫中卵黄原蛋白、其他分泌蛋白和RNA合成的发育期变化,以及保幼激素类似物ZR-512的调节作用。结果表明:(1)取食蚜虫的雌虫脂肪体羽化后3天即开始合成卵黄原蛋白。11天时合成急剧上升,13天到达最高峰。脂肪体RNA的合成随发育天数而逐渐上升,第9天出现高峰。(2)取食基础人工饲料的雌虫脂肪体合成卵黄原蛋白的能力很弱;在羽化后20天内一直停留在极低的水平,所合成的卵黄原蛋白仅为取食蚜虫时合成高峰的3%。其他分泌蛋白的合成被抑制的程度小得多。脂肪体的RNA合成也一直比较低。(3)取食基础人工饲料的雌虫点滴或喂食ZR-512后,卵黄原蛋白的合成在高峰期比对照组分别增加44倍和67倍。而其他分泌蛋白的合成仅比对照组提高近3倍,表明保幼激素对卵黄原蛋白合成有特别明显的促进作用。激素处理后脂肪体RNA的合成比对照组提高6—7倍,证明保幼激素作用于转录水平。     

保幼激素调控昆虫生殖滞育的研究进展

滞育是昆虫响应不良环境信号后的一种发育停滞的状态,是昆虫的一种季节性适应策略。生殖滞育是发生在成虫期的一种生殖系统发育停滞的滞育类型。目前普遍认为,昆虫的生殖滞育受到体内多种激素的共同调控,而其最直接的原因是保幼激素的缺乏,但其具体调控机制尚不明确。本文主要从保幼激素调控昆虫生殖滞育的下游网络及生殖滞育昆虫中调控保幼激素的上游信号两方面进行综述,以期为探明保幼激素调控昆虫生殖滞育的作用机制提供参考。     

保幼激素对昆虫变态发育调控的分子机制

近年来随着保幼激素(juvenile hormone,JH)核受体Methoprene tolerant(Met)被鉴定,JH对昆虫变态发育调控的分子机制的研究取得了极大的进展。本文在介绍Met的鉴定以及分子伴侣Hsp83和核孔蛋白Nup358对Met亚细胞定位调控的基础上,重点阐述了JH-Met-Kr-h1-Br信号通路在完全变态昆虫幼虫至蛹变态过程中的作用以及JH-Met-Kr-h1-E93信号通路在不完全变态昆虫和完全变态昆虫成虫羽化过程中的作用。此外,Met与蜕皮激素(20-hydroxyecdysone,20E)受体复合物EcR/USP的结合、Tai/SRC/FISC分别与Met和EcR/USP结合形成JH功能受体和20E功能受体复合物、JH对20E下游基因E75A的诱导以及USP与JH的结合等分子间的相互作用在JH与20E的互作中所产生的影响也将逐一进行论述。本文还对JH通过膜受体激活PKC和PLC等下游信号通路而发挥生理功能的研究进展进行了概述。     

保幼激素类似物ZR515对越冬棉红铃虫性成熟的调节作用

<正> 越冬棉红铃虫Pectinophora gossypiella(Saunders)在6～8个月的滞育期内,经催化虽能化蛹羽化,但雌蛾产卵极不稳定。2月份前基本不产卵,3～4月7～15％雌蛾产少数卵,5月份产卵雌蛾约占30％,6月以后产卵才逐渐趋向正常,达60～70％,影响了试验研究工作的正常进行。     

家蚕丝蛋白的合成和保幼激素的调节

本实验查明家委品种的后丝腺细胞数目为1080个,在透射电镜观察下,后丝腺细胞内质网呈片层状,分布着大量的核蛋白体颗粒,细胞核内染色质成块状。用液面铺展技术显示出染色质的特别结构。每个后丝腺细胞能合成DNA0.6—0.8微克,为原来体细胞数的一百万倍,奠定了后丝腺细胞染色体的多线化的物质基础。第7天后丝腺的RNA为5.4毫克,mRNA为总RNA的1%,占细胞核RNA的2.5%,rRNA的碱基比(G+C)为53.1%,热增色效应为22.5%,融点温度?值为43.7℃。染色质丝DNA的融点温度为70.5℃,碱基比(G+C)为40.5%,并分析了染色质的DNA、RNA、组蛋白和非组蛋白的相对比值。每个后丝腺细胞合成240.6微克丝心蛋白,每个细胞每秒钟可合成6×10⁸个丝心蛋白分子。中丝腺储存的丝心蛋白为后丝腺的二十倍。 经保幼激素类似物处理后,蚕的生长期延长,体重和丝腺重量、后丝腺内蛋白质和RNA含量增高,合成丝心蛋白的功能单位——多核蛋白体在量的方面也有所提高。例如在后丝腺RNA方面,雄蚕第7天增加到6.20毫克,每个后丝腺细胞能合成丝心蛋白243.6微克。因此,我们认为,外源保幼激素能促进RNA的合成,维持后丝腺细胞的正常活动,提高多核蛋白体的合成量,从而增加丝心蛋白的合成。     

保幼激素和蜕皮激素调控昆虫变态发育机制的进展

变态发育是昆虫适应生态环境和气候变化的主要生存策略之一.保幼激素(juvenile hormone,JH)和蜕皮激素(20-hydroxyecdysone,20E)的相互作用主要调控昆虫组织凋亡和重建、蜕皮等变态生理活动,近年来保幼激素和蜕皮激素调控昆虫变态发育的分子机制取得了较大的进展.本研究总结了JH和20E的合成...     

昆虫激素对信息素合成和释放的调节

<正> 昆虫信息素的产生和释放受各种环境因子和生理因子的影响,这些因子的信号通过神经激素的调节来控制信息素的合成和释放,同样对于接受信息素信号的个体,神经激素可调节对于信息素的反应活动。 一、Barth提出的关于神经内分泌 对于昆虫信息素调控的假设     

保幼激素类似物对斜纹夜蛾核多角体病毒增殖的影响

分别用5×10⁶,1×10⁷,5×10⁷,1×10⁸ PIBs/mL 4种浓度的斜纹夜蛾核多角体病毒(SpltNPV)感染斜纹夜蛾末龄幼虫（第6龄）,并于同龄期以10μg/头的保幼激素类似物(JHA) methoprene分别对各感染组进行点滴处理,以研究JHA对SpltNPV增殖的影响。研究表明,与对照组相比各不同浓度处理组病毒总产量分别提高227.06%、128.71%、52.62%、33.15%,平均单头病毒含量分别提高49.15%、48.40%、36.40%和31.11%,病毒感染死亡率分别提高119.21%、52.72%、12.64%和1.12%。其中以1×10.7 PIBs/mL感染再经JHA处理的病毒总产量和平均单头病毒含量最高,分别为1 701.8×10⁸PIBs和60.1×10⁸ PIBs。各处理组的病毒总产量和平均单头病毒含量均显著高于其对照组。在此基础上,进一步研究了JHA对染毒与未染毒宿主消化生理的影响。结果表明,JHA处理不仅延长了6龄幼虫的寿命,增加了其取食量,而且还显著提高了幼虫的食物转化率和病毒产量。     

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。     

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。     

昆虫保幼激素类似物对棉蚜形态和不育的效应

认识昆虫保幼激素对昆虫生长发育所起的调节作用已有较长时期,而探索用人工合成昆虫保幼激素类似物防治害虫还是近一、二十年的事。近年来,一些试验结果证明ZR-777等对蚜虫有很高的生理活性;Nassar(1973),Tamaki(1973),Benskin(1973),Kubr(1973)及广东农林学院(1976)等都有报道,但对不育类型,不育个体的不育程度与寿命,尤其是对胚胎发育影响,尚未见系统报道。本文比较系统地讨论这一问题。在室内和田间试验基础上,还初步提出该类化合物对蚜虫活性测定程序和鉴定指标。     

保幼激素类似物苯氧威对异色瓢虫不同发育阶段的影响

【目的】本研究旨在明确保幼激素类似物苯氧威对天敌异色瓢虫Harmonia axyridis的影响, 并探讨其作用机理, 以便进行安全性评价并为科学使用提供理论依据。【方法】应用连叶浸渍法、浸渍法、点滴法和药膜法分别处理异色瓢虫卵、2龄幼虫、蛹和成虫, 观察苯氧威对4个虫态的影响。【结果】用浓度为0.0001 μg/mL的药液处理初产卵, 能抑制胚胎的发育; 但用高达20 000 μg/mL的药液处理发育2 d的卵, 幼虫仍可正常孵化; 用浓度高达4 000 μg/mL的药液浸渍2龄幼虫, 对幼虫的致死作用极小; 用浓度为0.0001 μg/头的药液处理当天蛹, 形成蛹 成虫中间体, 羽化的成虫畸形; 用浓度为0.0125 μg/mL的药液处理成虫, 24 h后成虫的生命力受到明显影响。【结论】苯氧威对异色瓢虫初产卵有明显的毒杀作用, 严重阻碍蛹到成虫的变态和影响成虫的存活。在田间使用该杀虫剂时, 要避开异色瓢虫的敏感期。