保幼激素与蜕皮激
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保幼激素与蜕皮激素类杀虫剂
—— 作用方式和毒理学
昆虫生长调节剂
是一类特异性杀虫剂，在使用时不直接 杀死昆虫，而是在昆虫个体发育时期阻 碍或干扰虫正常发育，使昆虫个体生活 能力降低、死亡，进而使种群灭绝。
特点
1、选择性高，毒性低，对人、畜、天 敌安全； 2、作用缓慢； 3、不导致环境污染； 4、不易产生抗性。
这类杀虫剂包括保幼激素、抗保幼激 素、蜕皮激素和几丁质合成抑制剂等。
保幼激素的概念
保幼激素是由昆虫咽侧体分泌，控制 昆虫生长 、变态及滞育的重要内源激 素之一。
保幼激素和保幼激素类杀虫剂 作用方式
保幼激素和保幼激素类杀虫剂可以直接 通过害虫表皮或者吞食后使害虫致死。 害虫的死亡是比较缓慢的，但更重要的 作用是控制害虫的生长发育，使其变态 受阻，形成超龄若虫，或形成中间体如 蛹-成虫的中间体，这些畸形个体没有 生命力，或者不能繁殖，因此产生了间 接不育的效果。 保幼激素分子直接作用于基因，不需要 通过细胞内第二信使的传递。
步骤
4、B组的龄中期蚕在食桑的第7～8天， 部分蚕表现出食欲逐渐减退，体躯缩小， 排出绿色软粪，胸部透明，前半身昂起 并作前后左右摆动等即将上簇结茧的动 作。可把已经配制好的蜕皮激素稀释液 按跟桑叶重量1：6的比例均匀地喷洒在 桑叶上后，即用这种桑叶喂蚕（见图）， 待蚕一次吃完后，以后仍喂给普通桑叶， 直到上簇。
蜕皮激素类似物杀虫剂的作用机理：
1）杀虫剂是通过模拟昆虫正常的蜕皮 激素而发挥杀虫作用的。 2）杀虫剂能竞争性地与蜕皮激素的受 体蛋白结合，导致与编码蜕皮过程有关 蛋白的基因的不正常表达，导致昆虫提 前蜕皮却不能完成完成蜕皮，从而影响 昆虫正常的生长发育，导致昆虫中毒死 亡。
保幼激素和蜕皮激素对家蚕发育的影响
保幼激素和保幼激素类杀虫剂
保幼激素类杀虫剂的毒性主要来自其与 昆虫的重要目标大分子的相互作用，使 大分子失去活性。 例如，有机磷酸酯或者氨基酸盐类杀虫 剂能结合昆虫神经肌肉中的乙酰胆碱酯 酶、磷酸化该酶从而使其失去活性。
保幼激素和保幼激素类
昆虫保幼激素类似物 生物活性高、选择性强、对人畜安全、 残毒小，但要在昆虫的特定发育阶段使 用。 主要为烯烃类化合物，如烯虫炔酯、烯 虫酯等。
实验器材：
家蚕，桑叶；注射器，喷雾器，蚕 匾，蚕簇；保幼激素，蜕皮激素，蒸 馏水。
步骤
1、按市场供应的保幼激素和蜕皮激素 稀释到需要的浓度。
2、把五龄中期蚕分为3组，分别为保幼 激素处理组A，蜕皮激素处理组B，对 照组C。
步骤
3、对A组的五龄中期蚕，在它的蚕匾内 的桑叶基本吃完后，暂停给叶，用喷雾器 把刚配制好的保幼激 素稀释液直接喷雾在 蚕体上。喷雾后15分 钟，再喂桑叶。以后 可以看到经处理的蚕 上簇推迟，所结茧的 茧层较对照组的厚。
抑食肼
在作用过程中，并非由于该化合物的存 在使内源蜕皮激素含量提高，而是直接 作用于靶标组织，从而诱导其产生更多 的蜕皮激素。
抑食肼
用上述化合物处理昆虫6h后，形成皮层 剥离，且新上表皮的分泌也随之开始。 这个过程，因为大量内表层的存在，分 泌上表皮层的过程是中断的。 由于昆虫体内的另一类激素即保幼激素 的大量存在，变态过程是不可能发生的。 只有在体内蜕皮激素突增的情况下，昆 虫才可能分泌上表皮，并开始进入变态 蜕皮状态。
昆虫一生当中要经过多次蜕皮才能成为成虫， 达到一定蜕皮次数，才能变成蛹。 这一过程受到其体内激素的调节，头部的咽 侧体分泌保幼激素，胸部的前胸腺分泌蜕皮 激素，前者使其保 持幼虫状态，后者 则促使其向成虫转 变，促使虫子不断 蜕皮。
如果两者平衡就能够正常发育为成体。 如果向幼虫的食物中掺入过量的蜕皮激 素，这种平衡状态就会被打破，于是虫 子不停的蜕皮，然后蜕死了……而保幼 激素则可以使昆虫发育不全，产生不孕 现象，从而使种族灭绝。 这就是号称“第三代杀虫剂”的基本原 理。
ห้องสมุดไป่ตู้
可以看到这一组 家蚕老熟齐一， 上簇集中。而对 照组的家蚕上簇 时间先后不一， 极不整齐。
分析和讨论
1．家蚕在五龄中期以前，身体增长较 快，其中包括绢丝腺的生长。五龄中期 以后，家蚕从桑叶中吸取的营养，如果 这时增加保幼激素含量，就能适当延长 迅速合成丝蛋白的短暂时间，当然也就 可以提高蚕丝的产量。
蜕皮激素概念
蜕皮激素（变态激素）是由昆虫前胸腺 分泌的一类昆虫内激素。它与保幼激素 共同控制昆虫的成长与变态。
实验
烟草天蛾幼虫
烟草天蛾幼虫
头部施以抑食肼
头部发生表皮 脱离（蜕皮）
取食活动停止
整体依然幼虫
这个结果在其受试的其他鳞翅目昆 虫也得到了证实
抑食肼
抑食肼对鳞翅目、鞘翅目、双翅目幼虫 具有抑制进食、加速蜕皮和减少产卵的 作用。 可以在昆虫生长发育中，作为变态过程 的生理诱导剂。
分析和讨论
2．在蜕皮激素和保幼激素协同作
用下，引起昆虫的蜕皮，而蜕皮激 素单独作用时，则能引起昆虫变态。 蜕皮激素可以作用于体壁，促进新 皮形成，同时又刺激每个环节的蜕 皮腺分泌蜕皮液和增强几丁质酶的 活性，使旧皮和新皮之间形成一个 离层。
分析和讨论
在幼虫蜕皮过程中，由于有保幼激 素起作用，所以仍保持幼虫形态。 五龄见熟的家蚕体内保幼激素的分 泌已趋停顿，体内的蜕皮激素迅速 增加，这时添加外源的蜕皮激素， 可以加快家蚕的成熟过程，使老熟 齐一，上簇集中。
—— 作用方式和毒理学
昆虫生长调节剂
是一类特异性杀虫剂，在使用时不直接 杀死昆虫，而是在昆虫个体发育时期阻 碍或干扰虫正常发育，使昆虫个体生活 能力降低、死亡，进而使种群灭绝。
特点
1、选择性高，毒性低，对人、畜、天 敌安全； 2、作用缓慢； 3、不导致环境污染； 4、不易产生抗性。
这类杀虫剂包括保幼激素、抗保幼激 素、蜕皮激素和几丁质合成抑制剂等。
保幼激素的概念
保幼激素是由昆虫咽侧体分泌，控制 昆虫生长 、变态及滞育的重要内源激 素之一。
保幼激素和保幼激素类杀虫剂 作用方式
保幼激素和保幼激素类杀虫剂可以直接 通过害虫表皮或者吞食后使害虫致死。 害虫的死亡是比较缓慢的，但更重要的 作用是控制害虫的生长发育，使其变态 受阻，形成超龄若虫，或形成中间体如 蛹-成虫的中间体，这些畸形个体没有 生命力，或者不能繁殖，因此产生了间 接不育的效果。 保幼激素分子直接作用于基因，不需要 通过细胞内第二信使的传递。
步骤
4、B组的龄中期蚕在食桑的第7～8天， 部分蚕表现出食欲逐渐减退，体躯缩小， 排出绿色软粪，胸部透明，前半身昂起 并作前后左右摆动等即将上簇结茧的动 作。可把已经配制好的蜕皮激素稀释液 按跟桑叶重量1：6的比例均匀地喷洒在 桑叶上后，即用这种桑叶喂蚕（见图）， 待蚕一次吃完后，以后仍喂给普通桑叶， 直到上簇。
蜕皮激素类似物杀虫剂的作用机理：
1）杀虫剂是通过模拟昆虫正常的蜕皮 激素而发挥杀虫作用的。 2）杀虫剂能竞争性地与蜕皮激素的受 体蛋白结合，导致与编码蜕皮过程有关 蛋白的基因的不正常表达，导致昆虫提 前蜕皮却不能完成完成蜕皮，从而影响 昆虫正常的生长发育，导致昆虫中毒死 亡。
保幼激素和蜕皮激素对家蚕发育的影响
保幼激素和保幼激素类杀虫剂
保幼激素类杀虫剂的毒性主要来自其与 昆虫的重要目标大分子的相互作用，使 大分子失去活性。 例如，有机磷酸酯或者氨基酸盐类杀虫 剂能结合昆虫神经肌肉中的乙酰胆碱酯 酶、磷酸化该酶从而使其失去活性。
保幼激素和保幼激素类
昆虫保幼激素类似物 生物活性高、选择性强、对人畜安全、 残毒小，但要在昆虫的特定发育阶段使 用。 主要为烯烃类化合物，如烯虫炔酯、烯 虫酯等。
实验器材：
家蚕，桑叶；注射器，喷雾器，蚕 匾，蚕簇；保幼激素，蜕皮激素，蒸 馏水。
步骤
1、按市场供应的保幼激素和蜕皮激素 稀释到需要的浓度。
2、把五龄中期蚕分为3组，分别为保幼 激素处理组A，蜕皮激素处理组B，对 照组C。
步骤
3、对A组的五龄中期蚕，在它的蚕匾内 的桑叶基本吃完后，暂停给叶，用喷雾器 把刚配制好的保幼激 素稀释液直接喷雾在 蚕体上。喷雾后15分 钟，再喂桑叶。以后 可以看到经处理的蚕 上簇推迟，所结茧的 茧层较对照组的厚。
抑食肼
在作用过程中，并非由于该化合物的存 在使内源蜕皮激素含量提高，而是直接 作用于靶标组织，从而诱导其产生更多 的蜕皮激素。
抑食肼
用上述化合物处理昆虫6h后，形成皮层 剥离，且新上表皮的分泌也随之开始。 这个过程，因为大量内表层的存在，分 泌上表皮层的过程是中断的。 由于昆虫体内的另一类激素即保幼激素 的大量存在，变态过程是不可能发生的。 只有在体内蜕皮激素突增的情况下，昆 虫才可能分泌上表皮，并开始进入变态 蜕皮状态。
昆虫一生当中要经过多次蜕皮才能成为成虫， 达到一定蜕皮次数，才能变成蛹。 这一过程受到其体内激素的调节，头部的咽 侧体分泌保幼激素，胸部的前胸腺分泌蜕皮 激素，前者使其保 持幼虫状态，后者 则促使其向成虫转 变，促使虫子不断 蜕皮。
如果两者平衡就能够正常发育为成体。 如果向幼虫的食物中掺入过量的蜕皮激 素，这种平衡状态就会被打破，于是虫 子不停的蜕皮，然后蜕死了……而保幼 激素则可以使昆虫发育不全，产生不孕 现象，从而使种族灭绝。 这就是号称“第三代杀虫剂”的基本原 理。
ห้องสมุดไป่ตู้
可以看到这一组 家蚕老熟齐一， 上簇集中。而对 照组的家蚕上簇 时间先后不一， 极不整齐。
分析和讨论
1．家蚕在五龄中期以前，身体增长较 快，其中包括绢丝腺的生长。五龄中期 以后，家蚕从桑叶中吸取的营养，如果 这时增加保幼激素含量，就能适当延长 迅速合成丝蛋白的短暂时间，当然也就 可以提高蚕丝的产量。
蜕皮激素概念
蜕皮激素（变态激素）是由昆虫前胸腺 分泌的一类昆虫内激素。它与保幼激素 共同控制昆虫的成长与变态。
实验
烟草天蛾幼虫
烟草天蛾幼虫
头部施以抑食肼
头部发生表皮 脱离（蜕皮）
取食活动停止
整体依然幼虫
这个结果在其受试的其他鳞翅目昆 虫也得到了证实
抑食肼
抑食肼对鳞翅目、鞘翅目、双翅目幼虫 具有抑制进食、加速蜕皮和减少产卵的 作用。 可以在昆虫生长发育中，作为变态过程 的生理诱导剂。
分析和讨论
2．在蜕皮激素和保幼激素协同作
用下，引起昆虫的蜕皮，而蜕皮激 素单独作用时，则能引起昆虫变态。 蜕皮激素可以作用于体壁，促进新 皮形成，同时又刺激每个环节的蜕 皮腺分泌蜕皮液和增强几丁质酶的 活性，使旧皮和新皮之间形成一个 离层。
分析和讨论
在幼虫蜕皮过程中，由于有保幼激 素起作用，所以仍保持幼虫形态。 五龄见熟的家蚕体内保幼激素的分 泌已趋停顿，体内的蜕皮激素迅速 增加，这时添加外源的蜕皮激素， 可以加快家蚕的成熟过程，使老熟 齐一，上簇集中。