° ≈ 烟 青 虫 Ηελιχοϖερπα ασσυλτα 的 2
° ≈ ∗ 小 地 老 虎 Αγροτισ ιπσιλον 的 2
° ≈ ∀ 除 2° 2 在 端多 个精氨
酸残基共 个氨基酸残基外 其它的都有
个氨 基 酸 残 基 同 源 氨 基 酸 达
∗
∀
这 种 ° 的 ≤ 端 肽序列完全相同 都是
个氨基酸残基构成≈ ∀ 用质谱进一步测定
这种神经肽的分子量为
⁄∀ 将美洲棉铃
虫的 ° 即 2° 注射到其它 种头部
结扎的昆虫后 都显著地增加了性外激素的产
量 其中 种昆虫的性外激素的产量增加了
∗ 倍 说明 ° 可能调节性外激素生物合成
的前几个步骤 ∀ ° 刺激性外激素合成的剂
量在 ∗
之间 ∀
3 国家重点基础研究发展规划项目
#
#
昆虫知识 ∞ ×
≤
• ∞⁄ ∞
ΠΒΑΝ 及其对昆虫性外激素的调控 3
张 丛 王琛柱 33
中国科学院动物研究所 农业虫鼠害综合治理研究国家重点实验室 北京
ΠΒΑΝ ανδ ιτσ ρολε ιν ενδοχρινε ρεγ υλατιον οφ ινσεχτ πηερο µ ονε προδυχτιον
激素 对调控性激素也起一些作用 如迁飞
性昆虫美洲粘虫 Πσευδαλετια υνιπυνχτα 夜蛾科
必需有咽侧体 其主要分泌产物为 才能产
生性激素 对这种蛾子来说 不但调节卵巢
发育 也调节迁飞后 ° 从咽下神经节释放
从而产生性信息素 ∀ 另一种迁飞性昆虫小地老
虎 Αγροτισ ιπσιλον 其 不但调节召唤行为 也调
中 ∃ 去饱和酶是 ° 控制的关键性酶 ∀ 虽然在很多鳞翅目昆虫和其它一些昆虫中
都发现了 ° 或 ° 类似肽 但在一些昆 虫中 ° 或其类似肽并不控制性外激素的 产生 如在粉纹夜蛾 Τριχηοπλυσια νι 中 成虫羽 化后性腺便能产生性外激素并且终生不受调 节 ∀在粉纹夜蛾蛹期其性腺能力受 羟基 蜕皮素 2∞ 控制 ∀ 近来也有研究表明 ° 也可能调节粉纹夜蛾雌蛾召唤期间性外激素的 释放 ∀
28
∗
≤
≠×
≥ × ∏≥
Ινσεχτ Βιοχηε µ Μολεχ Βιολ
28
∗
徐卫华 王永杰 张刘宾 林国平 昆虫学报
43
∗
⁄∏
≤ ⁄∏ ∏ 2≤ ≤ ∏ ∏ ƒ Ιν2
σεχτ Βιοχηε µ Μολεχ Βιολ
28 : ∗
×
Ινσεχτ Βιοχηε µ
20 : ∗
图 3 ϑΗ2 对棉铃虫隐成虫雌蛾体 外性外激素生物合成的影响≈
× 2° 2≥ 2° 2 2 ∏2 ∀ 几 种 昆 虫 的
° 序列见图 ∀
注 :有 ? 处表示原作者 ⁄∏
图 1 几种昆虫 °
等不能肯定是否存在
的氨基酸序列
或 ≤ 端是否酰胺化 ,方框里的氨基酸为同源序列 ∀
≤ 端保守的 肽是具有 ° 活性的最短
序列≈ 虽然这种 肽的生物活性要比原先完整
的肽低 个或几个数量级 依赖于肽的剂量 ∀
性外激素的生物合成是个很复杂的过程 受多种酶的调节 如氧化酶 !还原酶 !去饱和酶 ! 乙酰基转移酶 !碳链缩短酶等 在这些酶的基因 转录翻译过程中 涉及不同肽 !蛋白质 !⁄ 之 间复杂的相互作用 从而对基因表达的激活或 阻抑产生调控作用 这方面的研究在未来将倍 受关注 ∀ 分离 ° !保幼激素 !蜕皮激素与性 外激素合成相关的受体 在分子水平上探讨与 性外激素合成相关的多种激素之间的相互作用 以及 ° 的作用方式已成为研究热点 ∀ 随着 黑腹果蝇 ∆ροσοπηιλα µελανογαστερ 基因组≈ 知识 的不断增长和分子生物学技术如 °≤ !原位杂 交 !免疫化学等技术的飞速发展 我们从根本掌 握昆虫外激素合成和调节的机制将为期不远 ∀
直到目前的研究表明 不同目昆虫的性外 激素的内分泌调节似乎具有特异性 ∀ 保幼激素 是蜚蠊目和鞘翅目昆虫的主要的内分泌调节因 子 蜕皮激素 如 2∞ 似乎局限于双翅目昆 虫 而 ° 是鳞翅目昆虫的主要调节因子 ∀
昆虫知识 ∞ ×
≤
• ∞⁄ ∞
#
#
当然 仅就鳞翅目昆虫来讲 ° 并不是调控
性外激素合成的唯一物质 ∀ 在一些昆虫 保幼
然科学基金项目
∀
33 通讯作者
收稿日期 2 2 修回日期 2 2
和国家自
昆虫知识 ∞ ×
≤
• ∞⁄ ∞
#
#
1 ΠΒΑΝ 的结构
目前已经知道了 种昆虫的 ° 的结
构 包括美洲棉铃虫 的 2° 家蚕 Βοµβψξ
µορι 的 2° 2 和2 ≈ ∗ 舞毒蛾的 2
°
甘 蓝 夜 蛾 Μαµεστρα βρασσιχαε 的 2
节产生性外激素≈ ∀ 有趣的是 在这两种昆虫
中 其雄蛾对性外激素的反应也受 的调
节≈ ∀将舞毒蛾蛹的脑去掉后 雌蛾产生性
外激 素 的 能 力 降 低
但仍有 的/ 无
脑0雌蛾有召唤行为 即伸出腹部末端 露出性
腺 但召唤的雌蛾能否产生性外激素没有测
定 ∀ 与此相反 荷兰石竹小卷蛾 Πλατψνοτα στυλ2
或 2 ∏∀ 烟青虫的 ° 的 ⁄ 全
长为
编码 个氨基酸 除第 位和
位 个氨基酸外 其它氨基酸序列和美洲
棉铃虫的 个氨基酸序列完全相同 这种前
肽经过加工后产生的 2° 及另外 条多
肽和 2° 及另外 条多肽完全一致 ∀ 虽
然烟青虫和美洲棉铃虫在地域上隔离 性外激
素也不相同 烟青虫的主要为顺 十六碳烯
但在成虫中应用 同样可以活化产生性外激素 ∀
这表明它们有和 ° 类似的生理功能 只是在
昆虫的不同发育阶段发挥不同的作用 ∀
2° 的基因的 ⁄ 全长
编
码 个氨基酸 除 ° 外 还包括另外 条
多肽≈ ∀ 家蚕的 2° 的 ⁄ 编码
个氨基酸 除 2° 外 还包括滞育激素和
另外 条多肽 并且 ≤ 端序列都是 ° 2÷2° 2
#
昆虫知识 ∞ ×
≤
∞°
≤×
÷ ϑ Χηε µ Εχολ
18 : ∗
∏
°
2
°
≤
Χηε µ Εχολ
6: ∗
∏
ƒ
≥
Αρχη Ινσεχτ Βιοχηε µ Πηψσιολ
参考文献
∏
Ζ Νατυρφορσχη
14β
∗
∏
Σχιενχε
225
∗
×
°
•ƒ
≤×
∏
⁄ Σχιενχε
244 ∗
∏
ετ αλ Βιοχηε µ Βιο2
πηψσ Ρεσ Χοµ µ υν
163 : ∗
∏
× ≥∏∏
Αγριχ Βιολ Χηε µ Τοκψο
54
∗
∏2 ∞ ∏
ƒ
2≤
⁄
2
∏° 2 ⁄
≤ Ινσεχτ Βιοχηε µ Μολεχ Βιολ
年 西德化学家 ∏
等经 年
不懈努力 终于从 万头家蚕 Βοµβψξ µορι 雌
蛾体内首次分离鉴定家蚕性外激素≈ 这之后
昆虫性外激素微量组分的分离纯化 !结构鉴定
以及人工合成的技术得到了迅速的发展 并得
到了 广 泛 的 应 用 出 现 了 各 种 性 诱 剂 ∀
年
和 ∏ 报道在美洲棉铃虫 Ηελιχοϖερπα
物 均能使美洲棉铃虫雌蛾产生性外激素 ∀ 以
后的 试 验 证 实 这 种 脑 因 子 是 由 咽 下 神 经 节
≥ 产生 经心侧体 ≤≤ 释放到血淋巴的一
种神经肽 命名为性外激素生物合成激活神经
肽
√
∏2
简称为 ° ∀
年
等人从
个美洲棉铃虫
脑 ) 咽下神经节复合体中分离出 ° 经高
效液相色谱 ° ≤ 纯化后测序 得知 ° 由
醛 2 Β ≈ ∗ 而美洲棉铃虫的主要为
顺
十六碳烯醛 2 Β ≈ ∀
由于 ° 基因的 ⁄ 序列的高度保守
性 可利用已知的保守序列设计合成引物 然后
经 °≤ ! ×°≤ 等技术克隆出 ° 的基因 再
根据碱基序列和其它昆虫的 ° 的 ⁄ 序
列推断出该种昆虫的 ° 和其它神经肽的氨
基酸序列 ∀ 2° ! 2° 和 2°
≤
•
≤ 2∏
Στατε Κεψ Λαβορατορψ οφ Ιντεγρατεδ Μαναγε µεντ οφ Πεστ Ινσεχτσ ανδ Ροδεντσ Ινστιτυτε οφ Ζοολογψ Χηινεσε Αχαδε µψ οφ
Σχιενχεσ
≤
Αβστραχτ × √ ∏
∏
∏2
∏
∏∏
ζεα 脑中发现一种脑因子
≈ ∀ 这种
脑因子在光周期和暗周期都存在 刺激产生性
外激素 ∀ 当在雌蛾的头 !胸之间结扎 从而将头
部和其它部位隔离开后 雌蛾便不能产生性外
激素 ∀ 但对结扎的雌蛾注射雌蛾的脑因子后
又可产生性外激素 ∀ 实验证明 脑因子在光期
储存在脑中 在暗期释放到血淋巴中 ∀ 美洲棉
铃虫雄蛾和其它的一些昆虫 如螟蛾科的橘虫
与° 活性不同
通过第二信使增强生物合成酶的 和 2∞ 对性信息素合成的调节
∏≥
∏
2
≤
∏ × ≥∏∏
ϑ Ινσεχτ Πηψσιολ
36 :
∗
°•
⁄≤
•
Προχ Νατλ
Αχαδ Σχι Υ Σ Α
91 : ∗