昆虫生理学第十二章(昆虫激素与化学信息素)

昆虫信息素与外分泌腺体摘要信息素是昆虫个体之间相互作用的化学物质，能影响彼此的行为、习性、乃至发育和生理活动。

信息素由体内腺体制造，直接排出散发到体外，信息素依靠空气、水等传导媒介传给其他个体。

从低等动物到高等哺乳动物都有信息素。

由于信息素靠外环境传递，故又称外激素。

生物异种之间相互作用的化学物质叫做种间信息素或异种信息素。

昆虫之间的异种信息素有利己素、利他素、信号素等。

信息素主要有性信息素、聚集信息素、告警信息素、示踪信息素、标记信息素等。

本文还介绍了信息素的合成及其途径。

昆虫信息素以其微量、高效、无污染、与农药兼容等特点而成为当前世界各国昆虫学家研究的热点问题，它们的应用范围非常广泛，本文对昆虫信息素的概念进行了综述，阐述了其包含的种类的相互关系和相应的概念以及信息素与分泌腺体的关系、在很多领域中的应用效果等，展望了发展前景。

关键词昆虫信息素腺体1 昆虫信息素昆虫分泌到体外，能在同种个体间或种间产生生理或行为反应的化学物质，也包括由其他生物(如植物)分泌到体外，使昆虫产生反应的物质。

它是对生物群落结构起重要作用的物质流或信息流因素。

早在1690年就有人提出雌蛾释放一种气味引诱雄蛾的现象，1959年德国的布特南特(A.Butenandt)确定了家蚕性信息素的化学结构后，信息素的概念才得以公认。

随着微量分析技术的改进，信息素的研究不断扩大和深化。

如从性信息素扩大到与食性分化、协同进化有关的信息素;从单一性信息素深入到多组分性信息素，从而引入信息素的应用阶段。

信息素的广泛研究导致20世纪60年代“化学生态学”这一新学科的形成，昆虫的化学生态学也随后形成。

昆虫信息素分为作用于同种个体间的种内信息素和异种间的种间信息素两大类。

有时同一种信息素在种内和种间起不同作用，有的信息素种的特异性不强，在种内和种间起同样作用。

信息素的特点有：绝大多数容易挥发；易被氧化和生物降解；无直接杀虫作用，可以通过诱捕、迷向等方法防治害虫；毒性很低，不污染环境；生物活性很高；专化性很强；多为几种化合物的混合物，各组分间有严格的比例。

《昆虫的激素调节》讲义在丰富多彩的生物世界中，昆虫以其多样的形态、独特的生活习性和复杂的行为方式吸引着我们的目光。

而在昆虫的生命活动中，激素调节起着至关重要的作用。

一、什么是昆虫激素昆虫激素是由昆虫体内的内分泌器官分泌的、具有高度活性的微量化学物质。

它们在昆虫的生长、发育、繁殖、代谢等生理过程中发挥着精确的调控作用。

这些激素可以通过血液循环或体液扩散等方式，传递到身体的各个部位，从而影响细胞的代谢和生理功能。

二、昆虫激素的主要类型1、保幼激素保幼激素能够保持昆虫的幼虫特征，阻止幼虫过早变态。

在幼虫期，保幼激素的分泌量相对较高，使得幼虫能够不断生长和蜕皮。

当保幼激素的分泌量逐渐减少时，幼虫就会开始进入变态发育阶段，向蛹或成虫转变。

2、蜕皮激素蜕皮激素则主要控制昆虫的蜕皮过程。

在每次蜕皮之前，蜕皮激素的水平会升高，促使旧的外骨骼脱落，新的外骨骼形成。

随着昆虫的生长，蜕皮激素的分泌模式也会发生相应的变化。

3、性信息素性信息素是由性成熟的昆虫释放出来的，用于吸引异性进行交配。

这种激素具有很强的特异性和挥发性，能够在空气中传播较远的距离，引导异性昆虫找到自己。

三、昆虫激素的分泌器官1、脑神经分泌细胞位于昆虫的脑内，是产生保幼激素和其他一些激素的重要部位。

2、前胸腺前胸腺主要分泌蜕皮激素，其分泌活动受到脑神经分泌细胞的调控。

3、咽侧体咽侧体是合成和分泌保幼激素的主要器官。

四、昆虫激素的作用机制昆虫激素通过与靶细胞表面的受体结合，启动一系列的信号转导过程，从而影响基因的表达和细胞的生理功能。

例如，保幼激素与受体结合后，会调节某些基因的转录和翻译，从而控制幼虫的生长和发育。

五、昆虫激素在生长发育中的调节1、幼虫期在幼虫期，保幼激素和蜕皮激素协同作用，控制幼虫的蜕皮次数和生长速度。

2、蛹期在蛹期，保幼激素的分泌量减少，蜕皮激素的作用占主导，促进蛹的形成和组织器官的重构。

3、成虫期成虫期时，性信息素的分泌增加，引导成虫进行繁殖行为。

昆虫的化学通讯与信息素昆虫是地球上最为丰富多样的生物之一，它们通过各种方式与同类进行交流和沟通。

其中，化学通讯是昆虫间最为重要和常见的交流方式之一，而信息素在化学通讯中扮演着至关重要的角色。

一、化学通讯的基本原理化学通讯是昆虫通过释放和接收特定的化学物质来传递信息的过程。

在昆虫的世界里，这些化学物质被称为信息素。

信息素可以通过空气、触碰、食物或体液等途径释放出来，其他昆虫可以通过感知这些信号物质并作出相应的反应。

二、信息素的分类根据其功能和化学结构的不同，信息素可以分为多种类型。

以下是几种常见的信息素：1.配偶诱引素：这类信息素在交配过程中起到重要作用，它们能够吸引异性昆虫来互相配对。

其中，雌性昆虫通常释放出挥发性的性信息素来吸引雄性，从而达到繁殖的目的。

2.食源诱引素：一些昆虫会释放特定的食物信息素来吸引同类前来觅食。

这些信息素可以是植物释放的挥发性化合物，也可以是昆虫体内的代谢产物。

3.报警素：昆虫会释放出特定的信息素来警示其他昆虫。

这类信息素通常用于警示同类存在危险或者招引益虫的天敌。

4.领地标记素：有些昆虫会在自己的领地上释放特定的信息素，以示对外界的界限和所有权。

这样可以防止其他的同类入侵自己的领地，维护个体的生存和繁衍利益。

三、信息素的化学特性信息素通常具有以下的化学特性：1.挥发性：大部分的信息素都是具有挥发性的化合物，这样可以方便昆虫通过空气传递和感知。

2.低浓度有效：信息素通常以极低的浓度发挥作用，这主要是因为昆虫的感知器官对于信息素非常敏感。

3.种属特异性：不同种类的昆虫会释放不同类型和结构的信息素，这样可以避免与其他物种的干扰。

四、信息素的应用价值昆虫的化学通讯和信息素研究具有重要的科学和应用价值：1.生物防治：通过发掘昆虫的化学通讯机制和信息素，可以开发出具有诱杀、诱捕等效果的昆虫陷阱和化学剂，从而实现对害虫的有效防治。

2.农业生产：了解昆虫的化学通讯与信息素对于农业生产也具有重要意义。

昆虫性信息素的合成与应用昆虫性信息素是一种由昆虫分泌的化学物质，它们可以在昆虫之间传递性信号，用于组织协调、生殖行为和食性特化等目的。

昆虫性信息素的特点是高度种特异性和极低的毒性，因此被广泛应用于昆虫控制和研究领域。

本文将介绍昆虫性信息素的合成和应用。

一、昆虫性信息素的合成昆虫性信息素的合成通常涉及到多个酶催化的生化反应，这些反应可以通过昆虫内部代谢产生或在外部环境中人工合成。

下面将分别介绍几种常见昆虫性信息素的合成。

1. 雄蛾性信息素不同物种的雄蛾释放的性信息素种类也是不同的。

例如，某些蛾类的雄性会释放松树蛾素，它是由松树蛾发出招引雌蛾的信息素。

松树蛾素的化合物结构为3,7-二甲基-1-辛基乙酸，它的合成需要两个主要酶参与。

第一个酶是亲水酚甲酯酶，它将保护的二甲基-1,3-环己二烯-2,5-二醇羟基化。

然后，另一个酶羟化这个化合物，生成松树蛾素。

2. 蚜虫性信息素蚜虫性信息素可以抑制其他蚜虫的生殖能力，减少它们数量的增长。

一种常见的蚜虫性信息素是伯纳氏酸，它有强烈的诱导作用。

伯纳氏酸的生产需要两个主要酶，天冬氨酸合酶和伯纳氏酸羧化酶。

在这个合成过程中，蚜虫将脂肪酸转化为伯纳氏酸，然后释放到环境中，诱导其他蚜虫。

3. 螨虫性信息素螨虫性信息素通常由小螨虫分泌，被用于吸引异性或同性和其他功能。

其中一种常见的螨虫信息素是麦须鳞烷，它有很强的招引作用。

麦须鳞烷的生产需要三个主要的酶，生长激素、7-萜烯和融合酶。

这些酶生产麦须鳞烷，然后将其释放到环境中以引诱配偶。

二、昆虫性信息素的应用利用昆虫性信息素可以控制种群或诊断疾病，这也被称为昆虫性信息素技术。

下面将介绍昆虫性信息素在农业、森林和医疗等领域的应用情况。

1. 农业领域昆虫性信息素技术可以控制经济作物的病虫害，降低化学农药的使用，并提高农业生产的效率和品质。

例如，在橙色龙头巴豆中施用一种昆虫性信息素叫阔气菌酯，可以使洛神虫的移动和生育能力受到影响，降低虫粪数量，改善果实品质。

昆虫学中的昆虫的化学通讯与信息素昆虫学中的昆虫化学通讯与信息素昆虫学研究了昆虫的生态、形态、生理和行为等方面，其中一个重要的研究领域就是昆虫的化学通讯与信息素。

昆虫通过化学物质的释放和感知来进行交流和传递信息，这种化学通讯起到了在昆虫种群中协调和调节行为的重要作用。

一、昆虫的化学通讯机制昆虫的化学通讯主要通过信息素传递，信息素可以分为外源性信息素和内源性信息素。

1. 外源性信息素外源性信息素通常由昆虫释放到外部环境中，用于引起其他同种或异种昆虫的注意或触发特定行为。

比如，一些植食性昆虫释放出一种称为“物种特定性信息素”的化学物质，来吸引其天敌或天敌的寄主。

这种信息素可以帮助昆虫发现并获取食物资源或逃离潜在的危险。

2. 内源性信息素内源性信息素主要由昆虫自身产生，并在其个体或种群间传递信息。

内源性信息素可以具有调节昆虫生命周期、繁殖行为、社会行为等多方面的功能。

例如，雌性昆虫会释放性信息素，吸引雄性昆虫进行交配；或者某些昆虫在危险来临时会释放出警戒信息素，通知其他个体逃离危险。

二、信息素在昆虫种群中的作用1. 寻找伴侣和交配行为昆虫通过释放性信息素来吸引异性进行交配，这种化学信号在种群中起到了寻找伴侣和繁殖的重要作用。

很多昆虫产生的性信息素具有高度特异性，只能被同种昆虫识别和感知，这有助于确保物种的繁衍和生存。

2. 社会行为的调节一些社会性昆虫（如蚂蚁、蜜蜂等）通过信息素来调节种群的社会行为。

例如，蚂蚁会释放出信息素来指引同种蚂蚁找到食物资源或建立新的巢穴；蜜蜂通过信息素来协调工蜂的分工和行动。

3. 捕食与防御行为昆虫也通过信息素来引导捕食与防御行为。

某些寄生性昆虫会释放化学物质来吸引寄主，并完成其寄生生活史的不同阶段。

另外，一些社会性昆虫还会使用信息素来警戒和保护巢穴，以抵御入侵者。

三、昆虫化学通讯的应用昆虫化学通讯的研究不仅在昆虫学领域具有重要价值，还被广泛应用于农业、林业和人类卫生等领域。

1. 害虫防控了解昆虫的化学通讯机制，可以帮助我们开发、设计和使用昆虫诱捕剂、诱杀剂等防治措施，以避免化学农药的过度使用，降低环境风险，减少害虫造成的损失。

昆虫信息素昆虫的外分泌腺与信息素摘要：昆虫信息素在昆虫个体和社群的信息交流有重要作用。

本文综述了昆虫信息素的基本内容和研究概况，以及昆虫信息素在防治应用上的成果。

关键词：昆虫，信息素，防治应用地球上的生物经几十亿年的进化，形成了今天生物多样化的格局，每种生物都在进化中形成了自己种群的信息联络方式。

【1】作为种类最多的昆虫，个体之间需要持久有效的物质流或信息流进行联系，除了采用声音、荧光等物理方法外，它们还经常借助于一些简单的有机分子。

【2】其中最重要的是昆虫外分泌腺产生的信息素，它们在种内和种间起作用并有多种类型。

对昆虫外分泌腺和信息素的研究已有50多年的历史，在世界范围内为控制害虫数量以及避免对人类和农作物收到大面积做出了重大贡献。

在昆虫信息素的研究中，鳞翅目昆虫外分泌腺和信息素的研究开展最早也最详尽,其中又以蛾类性信息素研究得较为全面。

本文拟以蛾类昆虫性信息素为代表，对昆虫信息素的研究和发展、应用现状进行综述。

I昆虫信息素概述I.i昆虫信息素的定义昆虫信息素(pheromone)是指昆虫个体向外释放的能在昆虫间传递信息、引起同种个体间或种间产生生理或行为反应的微量化学物质，又称为外激素。

它是对生物群落结构起重要作用过的物质流或信息流因素，包括只能作用于同种的种内信息素和能作用于其他种的种间信息素。

【3,4】它主要来源于昆虫体表的分泌腺体，借助空气和其他媒介传递，接受者以化学感受器或嗅觉、味觉等方法接纳，可表现为抑制作用，亦可表现为刺激作用。

【4】I.ii昆虫信息素的研究进程昆虫信息素研究的首要问题是信息素化学结构的鉴定,这一领域的工作始于20世纪30年代，受当时技术条件的限制，进展缓慢。

经过近20年的努力，Butenandt等从50万多头家蚕蛾(Bombyx mori)雌蛾的提取物中分离、鉴定出第一个昆虫性性信息素的化学结构。

【5】1971年，Law和Regnier 用“信息素”（Semiochemicals）表示支配生物之间相互作用的化学物质。

《昆虫的激素调节》讲义一、引言昆虫，这个在地球上数量庞大且种类繁多的生物群体，它们的生命活动受到精细而复杂的调节机制所控制。

其中，激素调节在昆虫的生长、发育、繁殖以及行为等方面发挥着至关重要的作用。

了解昆虫的激素调节机制，不仅有助于我们深入认识昆虫的生命奥秘，还对农业害虫的防治和有益昆虫的养殖具有重要的实践意义。

二、昆虫激素的种类昆虫体内的激素主要分为两大类：内激素和外激素。

（一）内激素1、脑激素脑激素是由昆虫脑内神经分泌细胞分泌的一类激素。

它的作用就像是一个总指挥，能够激活其他内分泌器官的活动，从而调节昆虫的生长、发育和变态。

2、保幼激素保幼激素能够维持昆虫幼虫的特征，使幼虫能够继续生长发育。

在幼虫阶段，保幼激素的分泌量较高，随着发育进程的推进，其分泌量逐渐减少，从而促使幼虫向蛹和成虫转变。

3、蜕皮激素蜕皮激素则主要负责引发昆虫的蜕皮过程。

当昆虫体内的蜕皮激素达到一定水平时，就会启动蜕皮行为，使昆虫脱去旧的外骨骼，为生长和发育创造条件。

（二）外激素外激素也被称为信息素，是昆虫个体向体外释放的一种化学物质。

它可以在同种个体之间传递信息，影响它们的行为和生理反应。

常见的外激素有性外激素、聚集外激素和告警外激素等。

三、昆虫激素的作用机制（一）内激素的作用机制内激素通常通过血液循环系统运输到靶器官或组织，与特定的受体结合，从而启动一系列的生理和生化反应。

例如，脑激素作用于前胸腺，刺激前胸腺分泌蜕皮激素；保幼激素则与蜕皮激素协同作用，控制昆虫的发育进程。

（二）外激素的作用机制外激素的作用方式则有所不同。

它们通过空气传播，被同种昆虫的感受器所接收，进而引起相应的行为反应。

比如，性外激素能够吸引异性个体进行交配；聚集外激素可以使昆虫聚集在一起；告警外激素则能让同伴警觉并采取防御或逃避行为。

四、昆虫激素在生长发育中的调节（一）幼虫阶段在幼虫阶段，保幼激素和蜕皮激素的平衡对于幼虫的正常生长和蜕皮至关重要。

保幼激素水平较高时，幼虫保持生长状态；当保幼激素水平下降，蜕皮激素水平上升，幼虫就会进入蜕皮期。

昆虫的化学信号与信息传递昆虫是地球上最为丰富多样的生物类群之一，它们以其复杂且高效的信息传递方式而闻名。

其中，化学信号在昆虫社会中扮演着至关重要的角色。

本文将探讨昆虫化学信号的种类和功能，并深入了解昆虫信息传递的机制。

一、昆虫化学信号的种类昆虫的化学信号主要包括信息素和外源化学物质。

信息素是指一种或多种昆虫所产生的、能够影响同种或异种个体行为或生理的化学物质。

根据其作用对象和功能，信息素可分为配偶诱引素、聚集素、警戒素以及社会调节素等。

1. 配偶诱引素配偶诱引素主要用于吸引异性昆虫，促成繁殖。

以蛾类为例，雌蛾会释放出性信息素，吸引雄蛾前来交配。

这种化学信号具有高度的物种特异性，能够帮助寻找到适合的配偶。

2. 聚集素聚集素能够吸引同种昆虫聚集在一起，形成群体。

昆虫通过释放聚集素，向其他个体传递有关食物位置或环境质量的信息。

例如，蚂蚁会释放出特定的化学物质，引导其他蚂蚁寻找食物来源。

3. 警戒素警戒素主要用于警示同种或异种昆虫潜在的威胁或危险。

例如，某些毒虫会释放出警戒素以提醒同种昆虫注意潜在的天敌。

这种化学信号在昆虫社会中起到了重要的保护作用。

4. 社会调节素社会调节素用于调控昆虫社会结构和行为。

例如，蚁后释放的调节素可以抑制其他雌蚁的生殖能力，从而维持整个蚁群的社会秩序。

这种化学信号在昆虫社会中起到了协调与控制的作用。

除了信息素，外源化学物质也能够影响昆虫的行为和生理。

例如，植物挥发物是一种外源化学物质，对昆虫寻找食物、交配和逃避天敌具有重要作用。

二、昆虫化学信号的传递机制昆虫化学信号的传递机制涉及到化学感受器官、化学信号检测与认知以及行为响应等环节。

1. 化学感受器官昆虫的化学感受器官主要分布在其触角、腿部、嗅球等部位。

这些感受器官具有高度敏感性，可以感知微量的化学物质。

通过感受器官的刺激，昆虫能够接收到外界的化学信号。

2. 化学信号检测与认知昆虫通过感受器官接收到化学信号后，经过神经传导系统传递至其大脑。