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1、第九章昆虫的内分泌系统与激素第1页，此课件共30页哦 昆虫激素是由昆虫体内神经分泌细胞或腺体分泌的调节昆虫生命活动不可缺少的微量化学物质。第2页，此课件共30页哦第一节 昆虫激素的内分泌细胞和器官神经分泌细胞心侧体咽侧体前胸腺咽喉下神经节F2、3第3页，此课件共30页哦神经分泌细胞神经分泌细胞 在在神神经经细细胞胞中中，有有一一类类体体积积较较大大，并并有有分分泌泌功功能能的的细细胞胞，称称为为神神经经分分泌泌细细胞胞（neurosecretory cell，NSC），存存在在于于脑脑、咽咽下下神神经经节节和和其其他他胸胸、腹腹部部神神经经节节中，但主要为脑神经分泌细胞。中，但主要为脑神经分泌
2、细胞。第4页，此课件共30页哦脑神经分泌细胞特点：脑神经分泌细胞特点：a、具有神经细胞的特点，传递神经冲动。具有神经细胞的特点，传递神经冲动。b、具有分泌细胞的特点，主要分泌脑激素（活化激素、具有分泌细胞的特点，主要分泌脑激素（活化激素），如促前胸腺激素（），如促前胸腺激素（PTTH）或促蜕皮激素。）或促蜕皮激素。功能：功能：激发其它内分泌器官分泌有关激素；激发其它内分泌器官分泌有关激素；第5页，此课件共30页哦心侧体的功能心侧体的功能a、贮存和释放促前胸腺激素的功能。、贮存和释放促前胸腺激素的功能。b、分泌心侧体激素。、分泌心侧体激素。咽侧体咽侧体的功能的功能 咽侧体是分泌保幼激素的中心，当
3、咽侧体受到促前胸腺激素咽侧体是分泌保幼激素的中心，当咽侧体受到促前胸腺激素的刺激，即分泌保幼激素（的刺激，即分泌保幼激素（JH）。）。第6页，此课件共30页哦前胸腺的功能前胸腺的功能F1在促前胸腺激素的作用下，分泌蜕皮激素。在促前胸腺激素的作用下，分泌蜕皮激素。咽喉下神经节分泌细胞咽喉下神经节分泌细胞分泌卵滞育激素，使卵滞育。分泌卵滞育激素，使卵滞育。第7页，此课件共30页哦第二节 昆虫激素昆虫的激素可分昆虫的激素可分为两大两大类：内激素和外激素：内激素和外激素内激素内激素 由内分泌器官分泌，散布于昆虫体内，由内分泌器官分泌，散布于昆虫体内，经血液运送到靶器官或血液运送到靶器官或靶靶细胞，在不
4、同的生胞，在不同的生发育育阶段，相互作用，段，相互作用，调节和控制昆虫的生和控制昆虫的生长、发育、育、变态、滞育、交配、两性异、滞育、交配、两性异态、多、多态现象以及一般的生理代象以及一般的生理代谢作用。作用。如：如：脑激素（激素（brain hormone，BH）、）、蜕皮激素（皮激素（molting hormone，MH）和保幼激素（）和保幼激素（juvenile hormone，JH）第8页，此课件共30页哦1脑激素（激素（brain hormone，BH）昆虫脑神经分泌细胞的分泌物，属蛋白质多肽类物质。脑激素按功能可被称为“促激素”，激活前胸腺和咽侧体等分泌器官，使之分泌相应的激素。如
5、促前胸腺激素（prothoracotropic hormone，PTTH）脑激素前胸腺咽侧体调控蜕皮激素蜕皮激素保幼激素保幼激素第9页，此课件共30页哦蜕皮激素（皮激素（molting hormone，MH）由前胸腺分泌，由前胸腺分泌，主要作用是激发蜕皮过程。主要作用是激发蜕皮过程。激发体壁细胞中各种酶系的活性作用，与表皮的糅化、黑激发体壁细胞中各种酶系的活性作用，与表皮的糅化、黑化有关。刺激蛋白质基质（如细胞色素）等的合成作用。化有关。刺激蛋白质基质（如细胞色素）等的合成作用。可引起幼虫、蛹的滞育。可引起幼虫、蛹的滞育。MH有增高细胞呼吸代谢的作用。有增高细胞呼吸代谢的作用。第10页，此课件
6、共30页哦保幼激素（juvenile hormone，JH）由咽由咽侧体分泌，保持幼虫生理状体分泌，保持幼虫生理状态，抑制，抑制蜕皮和皮和变态 特点：特点：l 分泌有周期性。一般蜕皮前分泌少，蜕皮后分泌多。分泌有周期性。一般蜕皮前分泌少，蜕皮后分泌多。l JH分泌过量，产生超龄幼体（畸形）。分泌过量，产生超龄幼体（畸形）。l JH一般无专一性，各种昆虫的一般无专一性，各种昆虫的JH属于某一种。属于某一种。第11页，此课件共30页哦第三节 激素的作用过程昆虫的生昆虫的生长、蜕皮、皮、变态、滞育等、滞育等许多生理活多生理活动都具有明都具有明显的周期性。的周期性。现已已证明，明，这些生理些生理现象都
7、是受昆虫激素象都是受昆虫激素调节控制的。控制的。激素的激素的调节和控制作用可和控制作用可归纳为以下几个以下几个过程：程：(1)活化活化过程；程；(2)激素的分泌、结合和运动过程激素的分泌、结合和运动过程；(3)激素激素对靶子器的作用靶子器的作用过程程 第12页，此课件共30页哦(1)活化过程 昆虫最重要的内分泌器官是脑神经分泌细胞，当外界环境因子如光、温度、昆虫最重要的内分泌器官是脑神经分泌细胞，当外界环境因子如光、温度、湿度、食物等发生变化时，对昆虫产生一种刺激，经感觉器官传入脑神经中湿度、食物等发生变化时，对昆虫产生一种刺激，经感觉器官传入脑神经中枢，脑将神经性冲动转变为激素性冲动，促进或
8、抑制脑激素的分泌。枢，脑将神经性冲动转变为激素性冲动，促进或抑制脑激素的分泌。当环境因子比较适宜时，激活脑神经分泌细胞，分泌出脑激素，脑激素经过心侧当环境因子比较适宜时，激活脑神经分泌细胞，分泌出脑激素，脑激素经过心侧体神经纤维或体液，输入咽侧体和前胸腺，促使咽侧体和前胸腺活动，分泌出相应的体神经纤维或体液，输入咽侧体和前胸腺，促使咽侧体和前胸腺活动，分泌出相应的保幼激素和蜕皮激素。保幼激素和蜕皮激素。第13页，此课件共30页哦(2)激素的分泌、结合和运动过程激素的分泌、结合和运动过程 当当昆昆虫虫体体内内的的内内分分泌泌器器官官接接受受脑脑神神经经分分泌泌物物质质的的刺刺激激作作用用后后，内
9、内分分泌泌细细胞胞开开始始产产生生特特有有的的激激素素，如如蜕蜕皮皮激激素素和和保保幼幼激素。这些激素与蛋白质载体结合，激素。这些激素与蛋白质载体结合，靠体液靠体液运送到靶细胞。运送到靶细胞。(3)激素对靶子器的作用过程激素对靶子器的作用过程 当激素被载体携带到靶子细胞时，便与细胞膜上的特殊受体当激素被载体携带到靶子细胞时，便与细胞膜上的特殊受体结合，经受体进入细胞质后作用于染色体上某些特定位点，使染结合，经受体进入细胞质后作用于染色体上某些特定位点，使染色体产生膨突现象，促使色体产生膨突现象，促使mRNAmRNA转录出不同的遗传信息，合成相应转录出不同的遗传信息，合成相应的蛋白质，这一步骤称
10、为激素作用步骤。的蛋白质，这一步骤称为激素作用步骤。第14页，此课件共30页哦在在BH的作用下的作用下当当JHMH时时 幼虫蜕皮幼虫蜕皮 幼虫幼虫当当JHMH时时 幼虫脱皮后幼虫脱皮后 蛹蛹当当JH=0 MH单独作用时单独作用时 蛹羽化为成虫蛹羽化为成虫第15页，此课件共30页哦第四节第四节 昆虫的外激素昆虫的外激素 外激素（外激素（pheromone）又称信息激素（）又称信息激素（messages），是由），是由昆虫特殊器官分泌并散布于昆虫体外，作用于种间或种内个昆虫特殊器官分泌并散布于昆虫体外，作用于种间或种内个体间产生生理和行为反应的微量化学物质。体间产生生理和行为反应的微量化学物质。昆
11、虫信息激素种类较多，根据作用性质不同可分为：种昆虫信息激素种类较多，根据作用性质不同可分为：种内信息素和种间信息素两类。内信息素和种间信息素两类。第16页，此课件共30页哦1 1种内信息素种内信息素（1）性信息素（sex pheromone）（2）集结信息素（aggregation pheromone）（3）报警信息素（alarm pheromone）（4）标记信息素（trail pheromone）2 2种种间信息素（信息素（allelochemicsallelochemics）（1）利己素（allomone）（2）利它素（kairomone）（3）协同素（synomone）第17页，此课件
12、共30页哦（1）性信息素（sex pheromone）性信息素是一类性成熟的雌性或雄性昆虫分泌释放的化学物质，分散在空气中，随空气的流动而分布到各处，能引诱同种异性个体进行交尾的化学物质。第18页，此课件共30页哦 l鳞鳞翅翅目目雌雌虫虫释释放放的的性性信信息息素素腺腺体体，一一般般位位于于腹腹末末生生殖殖孔孔附附近近，腺腺体体起起源源于于节节间间榴榴膜膜，通通常常处处于于第第8、第第9腹腹节节之间。之间。l蝶类通常由雄虫释放性信息素，一种斑蝶雄性蝶类通常由雄虫释放性信息素，一种斑蝶雄性后腹后腹部有部有1对对生的臭腺，这种臭腺和可外翻的毛状鳞（气味刷）连在一生的臭腺，这种臭腺和可外翻的毛状鳞（
13、气味刷）连在一起，在求爱过程中气味刷展开成扇形，散布性外激素。起，在求爱过程中气味刷展开成扇形，散布性外激素。l鞘翅目昆虫的性信息素，鞘翅目昆虫的性信息素，有的在粪便中，有的在后肠，有有的在粪便中，有的在后肠，有的却在腹部末端。的却在腹部末端。半翅目在后胸腹板。同翅目在后足胫节半翅目在后胸腹板。同翅目在后足胫节上。膜翅目昆虫则可在腹部前侧边缘，而蜜蜂却由上颚腺上。膜翅目昆虫则可在腹部前侧边缘，而蜜蜂却由上颚腺分泌。分泌。第19页，此课件共30页哦性外激素的通讯方法性外激素的通讯方法 接受接受：触角为主，口须等。敏感度达分子水平，12个分子。释放：释放：传递介质：传递介质：空气，水流（水生昆虫）
14、。组分：组分：一般是由几种组分组成的化合物。90%以上由雌虫释放，发射机构在第8、第9腹节之间的 节间膜有性外激素分泌腺。第20页，此课件共30页哦（2）集结信息素（aggregation pheromone）聚集信息素是由某种昆虫释放，招引同种个体（雌虫和雄虫）群集的一类化学物质。甲虫类如小蠹虫的粪便以及沙漠蝗蝻（由后肠分泌）的粪便中都有这类物质，蜜蜂由上颚腺分泌，使这些昆虫具有群集性。第21页，此课件共30页哦（3）告警信息素（alarm pheromone）当昆虫受到天敌侵袭时，释放到体外并引起同种个体逃避或防御的化学物质。如蚜虫受攻击后由腹管排出告警信息素，使附近的蚜虫停止进食而离去。
15、该液体物质经证明为一种倍半萜，是一种高度不稳定的烃。第22页，此课件共30页哦（4）标迹信息素（trail pheromone）标迹信息素又称示踪信息素，是由某种昆虫释放给同种其他个体指示路径的物质。如白蚁和蚂蚁等社会性昆虫，工蚁找到食物源后沿途释放此类物质，它们用这种物质标记路线，使其他的蚁按原路找到合适的食物。蚁类标迹物一般为甲酸。第23页，此课件共30页哦2种间信息素（allelochemics）（1）利己素（allomone）利己素是由一种昆虫释放，能引起其它种个体行为反应的化学物质，其行为对释放者有利对释放者有利。如昆虫释放驱避物质（repellent）：蝽类臭腺排出的醛或酮化合物；
16、有些昆虫释放毒性物质（venom）：蜂受到攻击放出蜂毒（肽类），及瓢虫受攻击时放出生物碱。第24页，此课件共30页哦（2）利它素（kairomone）利它素是由一种昆虫释放，能引起它种个体行为反应的化学物质，对接受者有利接受者有利。如蚜虫粪便（蜜露）中的信息素使捕食天敌（瓢虫、蚜蛉）提供信息；植物次生代谢产物为害虫寻找到寄主提供信息。如十字花科蔬菜上芥子油能引诱菜粉蝶产卵、取食，使昆虫找到寄主植物和被捕食和寄生的猎物。利它素在昆虫取食、产卵、寻找寄主等过程中起十分重要作用。第25页，此课件共30页哦（3）协同素（synomone）协同素是由一种昆虫释放，能引起它种个体行为反应的化学物质，这一反
17、应对释放者和接受者均有利放者和接受者均有利。如蚜虫为蚂蚁提供蜜露，蚂蚁保护蚜虫，使蚜虫与蚂蚁互利共栖。第26页，此课件共30页哦第五第五节 昆虫激素的昆虫激素的应用用昆虫类内激素的应用昆虫类内激素的应用昆虫类外激素的应用昆虫类外激素的应用第27页，此课件共30页哦5.1 昆虫类内激素农药的应用昆虫类内激素农药的应用 蜕皮激素类似物蜕皮激素类似物 使之蜕皮不形成新表皮，或抑制几丁质合成酶的作用。使之蜕皮不形成新表皮，或抑制几丁质合成酶的作用。目前用的昆虫生长调节剂即干扰昆虫体内激素平衡，破坏害目前用的昆虫生长调节剂即干扰昆虫体内激素平衡，破坏害虫正常的生长、发育。例：抑太保、灭幼脲、扑虱灵等。虫
18、正常的生长、发育。例：抑太保、灭幼脲、扑虱灵等。第28页，此课件共30页哦保幼激素类似物保幼激素类似物 人人工工合合成成JH类类似似物物，对对农农、林林、仓仓库库害害虫虫、卫卫生生昆昆虫虫的防治展示了广泛的应用前景及益虫的利用上。的防治展示了广泛的应用前景及益虫的利用上。例例家家蚕蚕，5龄龄时时食食量量大大，用用人人工工合合成成的的JH，产产生生巨巨型幼虫，茧大，提高茧产量达型幼虫，茧大，提高茧产量达20%。第29页，此课件共30页哦目前成功的不多，原因：目前成功的不多，原因：l农业害虫，农业害虫，90%幼虫危害，虫龄不齐，不好操作。幼虫危害，虫龄不齐，不好操作。lJH类似物在空气中易被氧化光解、失效，残效期短。类似物在空气中易被氧化光解、失效，残效期短。lMH有公害，与人类的避孕药结构相似。有公害，与人类的避孕药结构相似。lMH对昆虫体壁的渗透性差。对昆虫体壁的渗透性差。第30页，此课件共30页哦