第十八章-昆虫的内分泌与激素生理课件

第十八章第十八章 昆虫的内分泌与激素生理昆虫的内分泌与激素生理 第一节第一节 昆虫的内分泌器官和激素昆虫的内分泌器官和激素 第二节第二节 激素的作用机制激素的作用机制 第三节第三节 激素类似物在害虫防治中的应用激素类似物在害虫防治中的应用7/14/20241第一节第一节 昆虫的内分泌器官和激素昆虫的内分泌器官和激素昆虫产生激素的内分泌器官包括两类：昆虫产生激素的内分泌器官包括两类：一一类类是是神神经经内内分分泌泌细细胞胞，主主要要特特征征是是分分泌泌细细胞胞存存在在于于神经组织之中；神经组织之中；另另一一类类是是腺腺体体内内分分泌泌器器官官，这这一一类类内内分分泌泌器器官官完完全全呈呈现出腺体构造，但无输出的导管。现出腺体构造，但无输出的导管。7/14/20242第一节第一节 昆虫的内分泌器官和激素昆虫的内分泌器官和激素内分泌器官内分泌器官 心侧体，咽侧体和前胸腺心侧体，咽侧体和前胸腺咽喉下神经节咽喉下神经节 某些种类的卵巢某些种类的卵巢神经分泌细胞神经分泌细胞7/14/20243第一节第一节 昆虫的内分泌器官和激素昆虫的内分泌器官和激素内分泌器官内分泌器官 心侧体，咽侧体和前胸腺：心侧体，咽侧体和前胸腺：内内分分泌泌细细胞胞聚聚集集形形成成的的无无管管腺腺内内分分泌泌腺腺，将激素直接运送到有关组织和细胞。将激素直接运送到有关组织和细胞。咽喉下神经节咽喉下神经节 某些种类的某些种类的卵巢卵巢也有分泌激素的能力也有分泌激素的能力神经分泌细胞神经分泌细胞7/14/20244第一节第一节 昆虫的内分泌器官和激素昆虫的内分泌器官和激素7/14/20245第一节第一节 昆虫的内分泌器官和激素昆虫的内分泌器官和激素一、神经分泌细胞一、神经分泌细胞1 1 定义：定义：在神经细胞中，有一类体积较大，并有分泌功能在神经细胞中，有一类体积较大，并有分泌功能 的细胞，称为神经分泌细胞（的细胞，称为神经分泌细胞（neurosecretoryneurosecretory cell,NSC cell,NSC）。）。2 2 位置：位置：位于脑、咽下神经节和其他胸部神经节中，位位于脑、咽下神经节和其他胸部神经节中，位 于脑中的叫脑神经分泌细胞。于脑中的叫脑神经分泌细胞。7/14/20246第一节第一节 昆虫的内分泌器官和激素昆虫的内分泌器官和激素一、神经分泌细胞一、神经分泌细胞脑神经分泌细胞：脑神经分泌细胞：着生位置：原脑的前端，前脑两侧，内含神经分泌颗粒，着生位置：原脑的前端，前脑两侧，内含神经分泌颗粒，即即脑激素，又称活化激素，促激素。脑激素，又称活化激素，促激素。7/14/20247第一节第一节 昆虫的内分泌器官和激素昆虫的内分泌器官和激素一、神经分泌细胞一、神经分泌细胞 一一个个神神经经分分泌泌细细胞胞从从结结构构和和功功能能上上可可以以分分为为三三个主要部分：细胞体、轴突和膨大的轴突末梢。个主要部分：细胞体、轴突和膨大的轴突末梢。7/14/20248第一节第一节 昆虫的内分泌器官和激素昆虫的内分泌器官和激素一、神经分泌细胞一、神经分泌细胞 细细胞胞体体：神神经经分分泌泌颗颗粒粒合合成成地地点点，神神经经分分泌泌颗颗粒粒包包含促前胸腺激素和黑化激素；含促前胸腺激素和黑化激素；轴轴 突：转运神经分泌颗粒，传递脉冲；突：转运神经分泌颗粒，传递脉冲；膨大的轴突末梢：贮存和释放神经分泌颗粒。膨大的轴突末梢：贮存和释放神经分泌颗粒。7/14/20249第一节第一节 昆虫的内分泌器官和激素昆虫的内分泌器官和激素一、神经分泌细胞一、神经分泌细胞 抑前胸腺激素：抑前胸腺激素：作用于前胸腺作用于前胸腺 促腺胸腺激素：加速合成和分泌促腺胸腺激素：加速合成和分泌蜕皮激素蜕皮激素脑激素脑激素 咽侧体静止激素：抑制保幼激素的合成咽侧体静止激素：抑制保幼激素的合成 作用于咽侧体作用于咽侧体 咽侧体活化激素：刺激咽侧体活化激素：刺激保幼激素保幼激素的合成的合成 7/14/202410第一节第一节 昆虫的内分泌器官和激素昆虫的内分泌器官和激素7/14/202411第一节第一节 昆虫的内分泌器官和激素昆虫的内分泌器官和激素二、心侧体（二、心侧体（corpus corpus cardiacumcardiacum,CC,CC）1 1 位置：脑后方，食道和血管的两侧位置：脑后方，食道和血管的两侧 2 2 来源：内胚层向内分化形成的来源：内胚层向内分化形成的 3 3 形状：光亮乳白色的小球体，成对或融合成一个形状：光亮乳白色的小球体，成对或融合成一个7/14/202412第一节第一节 昆虫的内分泌器官和激素昆虫的内分泌器官和激素二、心侧体二、心侧体 4 4 功能：功能：贮贮存存和和释释放放促促前前胸胸腺腺激激素素，大大都都被被直直接接排排入入血血淋淋巴巴，也也有有部部分分通通过过轴轴突突进进入入咽咽侧侧体体内内，通通过过咽咽侧侧体体分分泌激素。泌激素。5 5 分泌的其它激素种类：分泌的其它激素种类：利利尿尿激激素素、抗抗利利尿尿激激素素、心心跳跳加加快快因因子子、激激脂脂激激素、高血糖激素等。素、高血糖激素等。7/14/202413第一节第一节 昆虫的内分泌器官和激素昆虫的内分泌器官和激素三、咽侧体（三、咽侧体（corpus corpus allatumallatum,CA,CA）1 1 位置：位于心侧体的侧下方，食道两侧附近位置：位于心侧体的侧下方，食道两侧附近2 2 来源：来源：胚胎发育时的外胚层胚胎发育时的外胚层3 3 形状：形状：半翅目：左右两个常合并成一个中央腺半翅目：左右两个常合并成一个中央腺 双翅目：咽侧体、心侧体和前胸腺合并成双翅目：咽侧体、心侧体和前胸腺合并成 一个一个环腺环腺7/14/202414第一节第一节 昆虫的内分泌器官和激素昆虫的内分泌器官和激素三、咽侧体（三、咽侧体（corpus allatum,CAcorpus allatum,CA）3 3 组成：胞膜细胞、气管组织、神经索和腺细胞组成：胞膜细胞、气管组织、神经索和腺细胞4 4 功能：合成和分泌保幼激素（功能：合成和分泌保幼激素（JHJH）5 5 咽侧体的发现为阐明昆虫变态机制做出了重要贡献。咽侧体的发现为阐明昆虫变态机制做出了重要贡献。7/14/202415功能：功能：咽侧体是分泌保幼激素的中心，当咽侧体受到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（促前胸腺激素的刺激，即分泌保幼激素（JH）。）。7/14/202416l 保幼激素的功能、特点及种类保幼激素的功能、特点及种类功能功能:幼体期，主要抑制成虫器官芽的生长和分化，保持幼幼体期，主要抑制成虫器官芽的生长和分化，保持幼虫特征虫特征；成虫期，保幼激素成了促性腺激素，促使成虫性器官成虫期，保幼激素成了促性腺激素，促使成虫性器官的成熟的成熟；有刺激前胸腺的作用，即在幼期有刺激前胸腺的作用，即在幼期JH的作用下，前胸腺的作用下，前胸腺不退化不退化；其他各种特殊作用。如促丝腺发育，蚜虫多型其他各种特殊作用。如促丝腺发育，蚜虫多型。7/14/202417特点：特点：种类：种类：多种。多种。16-18C半倍萜类化合物的总称。半倍萜类化合物的总称。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。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）。JH一般无专一性。一般无专一性。7/14/202418第一节第一节 昆虫的内分泌器官和激素昆虫的内分泌器官和激素四、前胸腺（四、前胸腺（prothoracicprothoracic gland gland）又叫脱皮腺或胸腺。又叫脱皮腺或胸腺。1 1 来源：胚胎发育外胚层演化而来来源：胚胎发育外胚层演化而来2 2 形状：一对透明的带状的细胞群，有分支形状：一对透明的带状的细胞群，有分支3 3 位置：位置：蝗蝗 虫：位于头内组织致密，虫：位于头内组织致密，其他昆虫：前胸气门附近，变为其他昆虫：前胸气门附近，变为1 1对疏松的细胞串对疏松的细胞串7/14/202419第一节第一节 昆虫的内分泌器官和激素昆虫的内分泌器官和激素四四 前胸腺前胸腺4 4 特点：在幼虫期非常发达，而成虫期即行退化，特点：在幼虫期非常发达，而成虫期即行退化，在无翅亚纲中可以保持到后期。在无翅亚纲中可以保持到后期。5 5 功能：分泌蜕皮激素。功能：分泌蜕皮激素。7/14/202420第一节第一节 昆虫的内分泌器官和激素昆虫的内分泌器官和激素7/14/202421第一节第一节 昆虫的内分泌器官和激素昆虫的内分泌器官和激素咽喉下神经节（咽喉下神经节（suboesophageal glandsuboesophageal gland）分泌卵滞育激素以调节家蚕卵的滞育。分泌卵滞育激素以调节家蚕卵的滞育。7/14/202422第二节第二节 昆虫激素昆虫激素一、促前胸腺激素一、促前胸腺激素 促促 前前 胸胸 腺腺 激激 素素（prothoracotropicprothoracotropic hormone,hormone,PTTHPTTH），又又称称促促蜕蜕皮皮激激素素（ecdysiotropinecdysiotropin），是是第第1 1 个个被发现的昆虫激素，旧称脑激素（被发现的昆虫激素，旧称脑激素（brain hormonebrain hormone）。）。7/14/202423第二节第二节 昆虫激素昆虫激素二、蜕皮激素（二、蜕皮激素（molting hormone,MHmolting hormone,MH）蜕皮激素又称蜕皮甾（蜕皮激素又称蜕皮甾（ZAIZAI）醇（醇（ecdysteroidecdysteroid）或蜕或蜕皮酮（皮酮（ecdysoneecdysone），），是一种由是一种由2727个碳原子组成的类甾醇，个碳原子组成的类甾醇，分为分为蜕皮激素和蜕皮激素和蜕皮激素。蜕皮激素。7/14/202424第二节第二节 昆虫激素昆虫激素二、蜕皮激素（二、蜕皮激素（molting hormone,MHmolting hormone,MH）蜕皮激素是一种蜕皮激素是一种“激素原激素原”，本身没有活性，必，本身没有活性，必须转化为须转化为蜕皮激素才具有活性。蜕皮激素的作用是在蜕皮激素才具有活性。蜕皮激素的作用是在保幼激素的协调下使昆虫脱皮。保幼激素的协调下使昆虫脱皮。7/14/202425第二节第二节 昆虫激素昆虫激素三、保幼激素（三、保幼激素（juvenile hormone,JHjuvenile hormone,JH）由咽侧体分泌，它是多种半倍萜类的总称。由咽侧体分泌，它是多种半倍萜类的总称。保幼激素具有维持幼虫特征、阻止昆虫变态发生保幼激素具有维持幼虫特征、阻止昆虫变态发生的作用。的作用。7/14/202426第三节第三节 激素的作用机制（自学）激素的作用机制（自学）一、激素的定义一、激素的定义激素的定义：激素的定义：由特定的神经内分泌细胞和咽侧体、心侧体等内由特定的神经内分泌细胞和咽侧体、心侧体等内 分泌器官产生，可进行细胞间信息传递的物质。分泌器官产生，可进行细胞间信息传递的物质。7/14/202427激素的定义激素的定义 昆昆虫虫激激素素（insect hormone）是是指指由由内内分分泌泌器器官官分分泌泌的的，通通过过血血液液运运送送到到作作用用部部位位，调调节节和和控控制制昆昆虫虫的的生生理理、发发育育和和行行为为活活动动的的，具具有有高高度度活活性性的的微微量量化化学物质。学物质。7/14/202428第三节第三节 激素的作用机制激素的作用机制靶细胞和靶器官：靶细胞和靶器官：激素通过与细胞膜表面或细胞激素通过与细胞膜表面或细胞内的特定受体蛋白结合而发挥作用，具有这种受内的特定受体蛋白结合而发挥作用，具有这种受体、能对激素做出特定应答反应的细胞和气管成体、能对激素做出特定应答反应的细胞和气管成为靶细胞和靶器官为靶细胞和靶器官7/14/202429第第三三节节 激素的作用机制激素的作用机制二、昆虫激素的作用机制二、昆虫激素的作用机制（1 1）细胞膜受体）细胞膜受体激素激素 结合结合膜受体膜受体 激活激活腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶合成合成cAMPcAMP以以cAMPcAMP作为第二信使调节代谢作为第二信使调节代谢激活激活抑制抑制7/14/202430第三节第三节 激素的作用机制激素的作用机制昆虫激素的作用机制：昆虫激素的作用机制：（2 2）与细胞质中游离的蛋）与细胞质中游离的蛋 白质受体结合白质受体结合 激素激素 结合结合细胞质中游离的蛋白质细胞质中游离的蛋白质 进入进入 细胞核细胞核 控制控制调节基因或结构基因调节基因或结构基因 控制控制蛋白质和酶类的合成蛋白质和酶类的合成 决定决定昆虫生长发育方向和形态特征昆虫生长发育方向和形态特征7/14/202431第第三三节节 激素的作用机制激素的作用机制三、昆虫变态发育的激素调控三、昆虫变态发育的激素调控 1 1、调节昆虫生长发育进程的激素、调节昆虫生长发育进程的激素 脑激素脑激素 蜕皮激素蜕皮激素 保幼激素保幼激素7/14/202432第三节第三节 激素的作用机制激素的作用机制三、昆虫变态发育的激素调控三、昆虫变态发育的激素调控 昆昆虫虫变变态态的的参参与与激激素素有有促促前前胸胸腺腺激激素素、蜕蜕皮皮激激素素和和保保幼幼激激素素，保保幼幼激激素素。促促前前胸胸腺腺激激素素在在保保幼幼激激素素与与蜕蜕皮皮激激素素的的调调节节过过程程中中起起主主导导作作用用，蜕蜕皮皮激激素素启启动动与与调调整整脱脱皮过程，保幼激素规定每次脱皮后昆虫的发育方向。皮过程，保幼激素规定每次脱皮后昆虫的发育方向。7/14/202433第三节第三节 激素的作用机制激素的作用机制三、昆虫变态发育的激素调控三、昆虫变态发育的激素调控 保保幼幼激激素素水水平平通通过过控控制制不不同同组组织织细细胞胞的的发发育育程程序序来来决决定定每每次次蜕蜕皮皮时时发发生生的的形形态态变变化化，决定昆虫蜕皮后的形态模式。决定昆虫蜕皮后的形态模式。7/14/202434第三节第三节 激素的作用机制激素的作用机制三、昆虫变态发育的激素调控三、昆虫变态发育的激素调控1 1、虫体不同部位或不同组织细胞对保幼激素敏感性不同、虫体不同部位或不同组织细胞对保幼激素敏感性不同 2 2、不同组织器官对激素敏感性有明确时间界限、不同组织器官对激素敏感性有明确时间界限 3 3、不同部位的皮细胞或器官能先后有序的得到分化或发育、不同部位的皮细胞或器官能先后有序的得到分化或发育 7/14/202435第三节第三节 激素的作用机制激素的作用机制 三、昆虫变态发育的激素调控三、昆虫变态发育的激素调控 幼幼虫虫和和蛹蛹的的滞滞育育：在在幼幼虫虫和和蛹蛹期期内内，脑脑神神经经分分泌泌细细胞胞失失去去活活性性，停停止止释释放放促促前前胸胸腺腺激激素素，导导致致昆昆虫虫体体内内蜕蜕皮皮激激素素滴滴度度急急剧下降，使幼虫和蛹不能蜕皮，出现幼虫和蛹的滞育。剧下降，使幼虫和蛹不能蜕皮，出现幼虫和蛹的滞育。7/14/202436第第三三节节 激素的作用机制激素的作用机制二、昆虫生殖的激素调控二、昆虫生殖的激素调控 1 1、调节与控制昆虫生殖的主要激素、调节与控制昆虫生殖的主要激素 2 2、卵黄的形成和发育主要激素、卵黄的形成和发育主要激素 3 3、精子成熟的激素调控、精子成熟的激素调控 4 4、雄虫附腺的正常发育的激素调控、雄虫附腺的正常发育的激素调控 5 5、生殖滞育形成的原因、生殖滞育形成的原因 6 6、保幼激素对蜕皮激素的颉抗作用、保幼激素对蜕皮激素的颉抗作用7/14/202437第第三三节节 激素的作用机制激素的作用机制四、昆虫生殖的激素调控四、昆虫生殖的激素调控 1 1、调调节节与与控控制制昆昆虫虫生生殖殖的的主主要要激激素素：保保幼幼激激素素和和蜕蜕皮皮激激素素，通通过过调调节节卵卵黄黄沉沉积积、精精子子形形成成和和附附腺的功能来实现。腺的功能来实现。7/14/202438第第三三节节 激素的作用机制激素的作用机制四、昆虫生殖的激素调控四、昆虫生殖的激素调控 2 2、卵黄的形成和发育主要激素：、卵黄的形成和发育主要激素：卵卵黄黄的的形形成成和和发发育育主主要要是是在在保保幼幼激激素素和和蜕蜕皮皮激激素素的的共共同同作作用下完成，但是在不同昆虫中，激素调节模式不完全相同。用下完成，但是在不同昆虫中，激素调节模式不完全相同。包括以下两种调节方式：包括以下两种调节方式：（1 1）脑前胸腺系统调节）脑前胸腺系统调节 （2 2）脑咽侧体系统调节）脑咽侧体系统调节7/14/202439第第三三节节 激素的作用机制激素的作用机制四、昆虫生殖的激素调控四、昆虫生殖的激素调控 2 2、卵黄的形成和发育主要激素：、卵黄的形成和发育主要激素：（1 1）脑脑前前胸胸腺腺系系统统调调节节：成成虫虫期期不不取取食食，羽羽化化后后立立即即交交配配产产卵卵的的昆昆虫虫。卵卵在在蛹蛹期期几几乎乎都都已已成成熟熟，成成虫虫期期缺缺乏保幼激素，卵的进一步成熟与产生完全由蜕皮激素控制。乏保幼激素，卵的进一步成熟与产生完全由蜕皮激素控制。7/14/202440第第三三节节 激素的作用机制激素的作用机制四、昆虫生殖的激素调控四、昆虫生殖的激素调控 2 2、卵黄的形成和发育主要激素：、卵黄的形成和发育主要激素：（2 2）脑脑咽咽侧侧体体系系统统调调节节：成成虫虫期期仍仍取取食食的的昆昆虫虫，其其性性成成熟熟一一般般都都需需要要保保幼幼激激素素，在在蛹蛹期期产产生生卵卵母母细细胞胞，直直至至成成虫虫羽羽化化后后，脑脑神神经经分分泌泌细细胞胞分分泌泌神神经经肽肽再再次次激激活活咽咽侧侧体体，分分泌泌保幼激素，使卵母细胞继续发育，进行卵黄沉积。保幼激素，使卵母细胞继续发育，进行卵黄沉积。7/14/202441第第三三节节 激素的作用机制激素的作用机制四、昆虫生殖的激素调控四、昆虫生殖的激素调控 3 3、精子成熟的激素调控、精子成熟的激素调控 精精子子的的成成熟熟是是在在蜕蜕皮皮激激素素的的作作用用下下实实现现的的，蜕蜕皮皮激素能刺激精原细胞的分裂，加速细胞分裂的周期。激素能刺激精原细胞的分裂，加速细胞分裂的周期。7/14/202442第第三三节节 激素的作用机制激素的作用机制四、昆虫生殖的激素调控四、昆虫生殖的激素调控 4 4、雄虫附腺的正常发育的激素调控、雄虫附腺的正常发育的激素调控 需要保幼激素的调节。需要保幼激素的调节。5 5、生殖滞育形成的原因、生殖滞育形成的原因 成虫期缺少必要的激素，导致性腺发育和卵黄沉积停滞。成虫期缺少必要的激素，导致性腺发育和卵黄沉积停滞。7/14/202443第第三三节节 激素的作用机制激素的作用机制四、昆虫生殖的激素调控四、昆虫生殖的激素调控 6 6、保幼激素对蜕皮激素的颉抗作用、保幼激素对蜕皮激素的颉抗作用 保保幼幼激激素素对对蜕蜕皮皮激激素素具具有有颉颉抗抗作作用用，切切除除咽咽侧侧体体后后就就能能出出去去颉颉抗抗作作用用，注注射射保保幼幼激激素素后后，精精子子的的发发生生会受到抑制。会受到抑制。7/14/202444第三节第三节 激素的作用机制激素的作用机制五、昆虫代谢的激素控制五、昆虫代谢的激素控制 1 1、控制昆虫代谢的激素种类：、控制昆虫代谢的激素种类：包括利尿激素和抗利尿激素、激脂激素包括利尿激素和抗利尿激素、激脂激素 一一般般情情况况下下昆昆虫虫利利用用糖糖类类为为代代谢谢能能源源，脂脂肪肪常常被被贮贮存存起起来来，但但是是在在需需要要时时可可以以刺刺激激分分泌泌激激脂脂激激素素，促促进进脂脂肪肪的的代谢，提供能源。代谢，提供能源。7/14/202445第三节第三节 激素的作用机制激素的作用机制五、昆虫代谢的激素控制五、昆虫代谢的激素控制 1 1、控制昆虫代谢的激素种类：、控制昆虫代谢的激素种类：（1 1）利利尿尿激激素素和和抗抗利利尿尿激激素素：控控制制着着昆昆虫虫的的泌泌尿尿活活动，对维持昆虫稳定的内环境有着非常重要的意义。动，对维持昆虫稳定的内环境有着非常重要的意义。（2 2）激激脂脂激激素素：又又称称脂脂肪肪动动员员激激素素，可可激激活活脂脂肪肪的的氧氧化化代代谢谢、抑抑制制脂脂肪肪体体中中蛋蛋白白质质和和脂脂肪肪酸酸和和合合成成，提提高高骨骨骼肌的兴奋性，刺激保幼激素控制蛋白的合成等。骼肌的兴奋性，刺激保幼激素控制蛋白的合成等。7/14/202446第三节第三节 激素的作用机制激素的作用机制五、昆虫代谢的激素控制五、昆虫代谢的激素控制 2 2、激素在不同的条件下可以发挥不同的作用、激素在不同的条件下可以发挥不同的作用 （1 1）在在迁迁飞飞昆昆虫虫的的生生殖殖滞滞育育中中，一一些些激激素素不不仅仅可可以以控控制制生生殖殖腺腺的的发发育育和和卵卵黄黄的的沉沉积积，同同时时还还能能阻阻止止飞飞行行肌肌的的降解。降解。（2 2）在在卵卵滞滞育育的的昆昆虫虫中中，咽咽下下神神经经节节分分泌泌的的滞滞育育激激素，也是通过控制卵的物质代谢来阻止卵的发育的。素，也是通过控制卵的物质代谢来阻止卵的发育的。7/14/202447第三节第三节 激素的作用机制激素的作用机制五、昆虫代谢的激素控制五、昆虫代谢的激素控制 3 3、了解昆虫激素和他们作用的意义：、了解昆虫激素和他们作用的意义：可以深入了解昆虫的生长、发育和变态等调控机可以深入了解昆虫的生长、发育和变态等调控机 制对害虫防治和益虫利用有重要意义。制对害虫防治和益虫利用有重要意义。7/14/202448第四节第四节 信息素信息素 信息素（信息素（messagesmessages）：）：又称外激素（又称外激素（pheromonepheromone），是由昆虫特殊腺体分），是由昆虫特殊腺体分泌到体外并引起同种其他个体行为反应的化学物质。泌到体外并引起同种其他个体行为反应的化学物质。7/14/202449昆虫的外激素昆虫的外激素 外外 激激 素素（pheromone）又又 称称 信信 息息 激激 素素（message），是是由由一一种种昆昆虫虫个个体体的的分分泌泌腺腺体体所所分分泌泌到到体体外外，能能影影响响同同种种（也也可可能能是是异异种种）其其他他个个体体的的行行为为、发发育育和和生生殖殖等等的的化化学学物物质质，具具有有刺刺激激和和抑抑制两方面的作用。制两方面的作用。7/14/202450昆虫的外激素昆虫的外激素 Pheromone are exocrine secretions of insects which are used for communication among different individuals of the species.7/14/202451第四节第四节 信息素信息素 信息素的类型：信息素的类型：（一）种内信息素（一）种内信息素 （二）种间信息素（二）种间信息素7/14/202452第四节第四节 信息素信息素 （一）种内信息素（一）种内信息素 性信息素、示踪信息素、报警信息素、群集信息素性信息素、示踪信息素、报警信息素、群集信息素（二）种间信息素（二）种间信息素 利它素、利己素、协同素利它素、利己素、协同素7/14/202453（一）种内信息素（一）种内信息素 （一）种内信息素（一）种内信息素 性信息素性信息素昆虫释放到空气中，由此吸引异性来交配的激素，昆虫释放到空气中，由此吸引异性来交配的激素，称性信息素。称性信息素。7/14/202454（一）种内信息素（一）种内信息素 （一）种内信息素（一）种内信息素 1 1、示踪信息素、示踪信息素（踪迹信息素，（踪迹信息素，trail pheromonetrail pheromone）踪迹信息素：社会性昆虫分泌的某些化合物，使种踪迹信息素：社会性昆虫分泌的某些化合物，使种内其他个体能尾随这种气味追踪，以找到食物或返回本内其他个体能尾随这种气味追踪，以找到食物或返回本巢。如蚂蚁，蜜蜂。巢。如蚂蚁，蜜蜂。7/14/202455（一）种内信息素（一）种内信息素 2 2、报警信息素（、报警信息素（alarm alarm pheromonepheromone）社会性或群栖性昆虫对抗外来侵犯时释放的一种社会性或群栖性昆虫对抗外来侵犯时释放的一种诱导产生聚集或防御行为的物质。惊惶报警和聚集报诱导产生聚集或防御行为的物质。惊惶报警和聚集报警。警。7/14/202456（一）种内信息素（一）种内信息素 3 3、聚集信息素（群集信息素、聚集信息素（群集信息素，aggregation pheromone）引诱同种其他个体定向至释放源的一类物质。引诱同种其他个体定向至释放源的一类物质。Aggregation pheromone:attracts both sexes generally for feeding on food source or for mating.7/14/202457（一）种内信息素（一）种内信息素4 4、性信息素（、性信息素（sex sex pheromone）也称性外激素，由专门的腺体分泌于体外，能影也称性外激素，由专门的腺体分泌于体外，能影响同种异性个体产生求偶行为和相应的生理反应。响同种异性个体产生求偶行为和相应的生理反应。7/14/202458Pheromone traps can be used to monitor relative presence of the moth adults 7/14/202459信息素分泌腺体信息素分泌腺体 昆昆虫虫向向外外部部散散发发的的不不同同作作用用的的分分泌泌物物都都是是由由昆昆虫虫身身体体上上不不同同部部位位外外分分泌泌腺腺体体所所分分泌泌的的，这这些些部部位位可可以以在昆虫的头部、胸部、足部和翅上等。在昆虫的头部、胸部、足部和翅上等。7/14/202460 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 8、第第9 9腹节之间。腹节之间。性信息素性信息素7/14/202461Pheromone trap for western bean cutworm7/14/202462 l蝶蝶类类通通常常由由雄雄虫虫释释放放性性信信息息素素，一一种种斑斑蝶蝶雄雄性性后后腹腹部部有有1对对生生的的臭臭腺腺，这这种种臭臭腺腺和和可可外外翻翻的的毛毛状状鳞鳞（气气味味刷刷）连在一起，气味刷展开成扇形散布性外激素。连在一起，气味刷展开成扇形散布性外激素。性信息素性信息素7/14/202463 l鞘翅目昆虫的性信息素，有的在粪便中，有的在鞘翅目昆虫的性信息素，有的在粪便中，有的在后肠，有的却在腹部末端。半翅目可在后胸腹板。后肠，有的却在腹部末端。半翅目可在后胸腹板。同翅目可在后足胫节上。膜翅目昆虫则可在腹部同翅目可在后足胫节上。膜翅目昆虫则可在腹部前侧边缘，而蜜蜂却由上颚腺分泌。前侧边缘，而蜜蜂却由上颚腺分泌。7/14/202464信息素的特点信息素的特点 l昆虫信息素是带有挥发油性质的化学物质，具有香昆虫信息素是带有挥发油性质的化学物质，具有香味或臭味。味或臭味。l信息素在化学结构上的微小变动，就会引起失去全信息素在化学结构上的微小变动，就会引起失去全部或大部分的引诱活性，或者相反。部或大部分的引诱活性，或者相反。7/14/202465（二）种间信息素（二）种间信息素 利它素、利己素、协同素利它素、利己素、协同素1、利它素（、利它素（kairomone）由一种昆虫释放，能引起它种个体行为反应的化由一种昆虫释放，能引起它种个体行为反应的化学物质，对接受者有利。如蚜虫蜜露中的信息素为捕学物质，对接受者有利。如蚜虫蜜露中的信息素为捕食性天敌提供信息。食性天敌提供信息。7/14/202466（二）种间信息素（二）种间信息素 2 2、利己素（、利己素（allomoneallomone）由由一一种种昆昆虫虫释释放放，能能引引起起其其它它物物种种个个体体行行为为反反应应的的化化学学物物质质，对对行行为为释释放放者者有有利利。分分为为驱驱避避物物质质（蝽蝽蟓）、逃避物质、毒性物质（蜜蜂）。蟓）、逃避物质、毒性物质（蜜蜂）。7/14/202467（二）种间信息素（二）种间信息素 3 3、协同素（、协同素（synomonesynomone）由由一一种种昆昆虫虫释释放放，能能引引起起其其它它物物种种个个体体行行为为反反应应的的化化学学物物质质，这这一一反反应应对对释释放放者者和和接接受受者者均均有有利利。如如蚜虫为蚂蚁提供蜜露，蚂蚁保护蚜虫。蚜虫为蚂蚁提供蜜露，蚂蚁保护蚜虫。7/14/202468第五节第五节 激素类似物在害虫防治中的应用激素类似物在害虫防治中的应用 利利用用激激素素受受体体系系统统在在生生长长发发育育和和繁繁殖殖中中的的重重要要性性，合合成成昆昆虫虫生生长长调调节节剂剂来来防防治治害害虫虫，主主要要是是通通过过干干扰扰昆昆虫虫体体内内的的激激素素平平衡衡，扰扰乱乱正正常常的的生生长长发发育育、蜕蜕皮皮变变态态和生殖来发挥作用。和生殖来发挥作用。7/14/202469第五节第五节 激素类似物在害虫防治中的应用激素类似物在害虫防治中的应用一、保幼激素类似物一、保幼激素类似物 可可以以通通过过抑抑制制昆昆虫虫组组织织细细胞胞对对蜕蜕皮皮激激素素感感受受性性，导导致蜕皮变态受阻或异常。致蜕皮变态受阻或异常。7/14/202470 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、卫卫生生害害虫虫的的防防治治及及益益虫虫的的利利用用上上展展示示了了广广泛泛的的应应用用前前景景。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JH，产产生生巨巨型型幼幼虫虫，茧茧大大，提提高高茧茧产产量量达达20%。同同时时，由由于于提提前前化化蛹蛹，减减少损失。少损失。7/14/202471第第五五节节 激素类似物在害虫防治中的应用激素类似物在害虫防治中的应用二、植物次生物质中的早熟素二、植物次生物质中的早熟素 是是一一种种抗抗保保幼幼激激素素类类物物质质，可可以以破破坏坏咽咽侧侧体体细细胞胞，抑抑制制保保幼幼激激素素的的合合成成，从从而而促促进进幼幼虫虫提提前前化化蛹蛹，并并控控制制成成虫虫的的卵卵巢巢发发育育和和卵卵黄的沉积。黄的沉积。7/14/202472第五节第五节 激素类似物在害虫防治中的应用激素类似物在害虫防治中的应用三、商品化的蜕皮激素三、商品化的蜕皮激素类杀虫剂类杀虫剂 进进入入昆昆虫虫体体内内后后与与蜕蜕皮皮激激素素受受体体结结合合并并立即启动蜕皮，造成昆虫一场蜕皮死亡。立即启动蜕皮，造成昆虫一场蜕皮死亡。7/14/202473昆虫类激素农药的应用昆虫类激素农药的应用 蜕皮激素类似物蜕皮激素类似物蜕皮激素类似物蜕皮激素类似物 使使之之蜕蜕皮皮不不形形成成新新表表皮皮，或或抑抑制制几几丁丁质质合合成成酶酶的的作作用用，不不蜕蜕皮皮而而杀杀死死害害虫虫。目目前前用用的的昆昆虫虫生生长长调调节节剂剂即即干干扰扰昆昆虫虫体体内内激激素素平平衡衡，破破坏坏害害虫虫正正常常的的生生长长、发发育。例：抑太保、灭幼脲、扑虱灵等。育。例：抑太保、灭幼脲、扑虱灵等。7/14/202474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%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 JH 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 MH 有公害，与人类一些药物结构相似。有公害，与人类一些药物结构相似。lMH MH 对昆虫体壁的渗透性差。对昆虫体壁的渗透性差。7/14/202475第五节第五节 激素类似物在害虫防治中的应用激素类似物在害虫防治中的应用四、昆虫生长调节剂的优点四、昆虫生长调节剂的优点 1、作作用用机机理理与与传传统统的的神神经经毒毒剂剂和和呼呼吸吸毒毒剂剂不不同同，且且与与常常规规杀杀虫虫剂剂无无明明显显的的交交互互抗抗性性，在在害害虫虫抗抗药药性性治治理理中中，可可以用作替代或轮换使用的药剂以用作替代或轮换使用的药剂 2、作作用用靶靶标标的的专专一一性性，决决定定了了该该种种杀杀虫虫剂剂对对其其他他生生物物极低的毒性，是一类环境相容性较好的安全性杀虫剂。极低的毒性，是一类环境相容性较好的安全性杀虫剂。7/14/202476第五节第五节 激素类似物在害虫防治中的应用激素类似物在害虫防治中的应用五、激素类似物的应用五、激素类似物的应用 已已经经合合成成并并商商品品化化的的有有：国国外外苹苹果果蠹蠹蛾蛾、红红带带卷卷叶叶蛾、梨小食心虫等蛾、梨小食心虫等1212昆虫的性诱剂昆虫的性诱剂 我我国国生生产产：玉玉米米螟螟、桃桃小小食食心心虫虫、棉棉铃铃虫虫、烟烟叶叶蛾蛾等性诱剂等性诱剂7/14/202477第五节第五节 激素类似物在害虫防治中的应用激素类似物在害虫防治中的应用五、激素类似物的应用五、激素类似物的应用 诺诺贝贝尔尔奖奖获获得得者者，前前西西德德科科学学家家ButenandtButenandt，在在19591959年年首首次次鉴鉴定定了了家家蚕蚕的的性性外外激激素素（bombykolbombykol）为为反反-1010，顺，顺-12-12-十六碳二烯十六碳二烯-1-1-醇。醇。7/14/202478第五节第五节 激素类似物在害虫防治中的应用激素类似物在害虫防治中的应用五、激素类似物的应用五、激素类似物的应用 1 1、昆虫激素类似物、昆虫激素类似物(昆虫生长调节剂昆虫生长调节剂IGR)IGR)的应用的应用 保幼激素类似物保幼激素类似物:灭幼脲等灭幼脲等 2 2、性信息素的应用、性信息素的应用 （1 1）大量诱捕法）大量诱捕法 （2 2）迷向法）迷向法 （3 3）性信息素与其他生物杀虫剂混合使用）性信息素与其他生物杀虫剂混合使用 （4 4）利用标记外激素防治白蚁）利用标记外激素防治白蚁 （5 5）害虫预测预报）害虫预测预报7/14/202479性信息素群集技术有哪些元件组成性信息素群集技术有哪些元件组成l诱芯诱芯l诱捕器诱捕器l接收袋接收袋7/14/202480新型的性信息素释放器新型的性信息素释放器(诱芯诱芯)7/14/202481 装有昆虫性信息素诱集器，诱导昆虫进入装有昆虫性信息素诱集器，诱导昆虫进入一个只能进不能出的瓶子里。一个只能进不能出的瓶子里。7/14/2024827/14/202483夜蛾类诱捕器适用于：斜纹夜蛾、甜适用于：斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、玉米螟、豆野菜夜蛾、玉米螟、豆野螟、大豆食心虫、杨扇螟、大豆食心虫、杨扇舟蛾舟蛾7/14/202484诱捕器的改进、演变诱捕器的改进、演变7/14/202485诱集器诱集器大多数害虫：如小菜蛾、稻纵卷叶螟7/14/202486Pheromone Traps7/14/202487 Fly water trap 7/14/202488 Pheromone trap 7/14/202489Plastic moth trap7/14/202490Funnel trap 7/14/202491Sleeve trap7/14/202492Sleeve trap7/14/202493 Delta trap 7/14/202494 Liquibaitor fruitfly trap 7/14/202495Use of pheromones in IPMlMonitoring of insect pests lControl of pest by mass trapping or male annihilation technique lControl of pest by mating disruption lControl by“Lure and Kill”method 7/14/202496参考文献参考文献1 1、实夜蛾属和铃夜蛾属昆虫性信息素通讯系统的研究进展实夜蛾属和铃夜蛾属昆虫性信息素通讯系统的研究进展 赵新成赵新成 昆虫学报昆虫学报 2003/012003/012 2、捕食性昆虫的标记信息素研究进展捕食性昆虫的标记信息素研究进展 慕莉莉慕莉莉 植物保护学报植物保护学报 2007/012007/013 3、蚜虫嗅觉行为及昆虫嗅觉信号转导途径研究进展蚜虫嗅觉行为及昆虫嗅觉信号转导途径研究进展 范佳范佳 植物保护植物保护 2008/052008/057/14/202497