昆虫什么时候有保幼激素（昆虫体内保幼激素的功能有哪些?）

本文目录一览：

• 1、昆虫的生殖和发育过程
• 2、什么是保幼激素？
• 3、昆虫产生保幼激素的意义

昆虫的生殖和发育过程

这个主要分为两类，第一个是完全变态发育，第二个是变态发育，比如说蝴蝶的生殖与发育，卵发育成幼虫，然后又从吐丝，变成了蚕蛹，最后变成了蝴蝶

什么是保幼激素？

“保幼激素”与“纸因子”

早在1936年，英国生物学家威格尔斯沃思发现，在昆虫幼虫脑后，有一个细小的腺体，它能制造使昆虫保持幼年形态的激素——保幼激素。每种昆虫都制造它自己的保幼激素，并且只对这种昆虫本身起作用，而对其他昆虫没有作用。1956年，美国哈佛大学的威廉斯又发现，从赛大蛾腹中提取的保幼激素，仅仅沾到蛹的表皮上，便有足量的保幼激素渗入内部组织，从而打乱其变态过程，而且，变态所受到的打扰极其严重。如果用了足够的保幼激素，蛹就根本不能生长而只能死去。

威廉斯马上意识到，一种潜在的杀虫剂可能就在这里突破，它的优点就在于利用昆虫自身的化学物质来消灭它们自己。但是，在野外需要用几千吨杀虫剂才能奏效，但又不可能提取这么多的杀虫剂。由于人们还不知道保幼激素的化学结构，所以，也就无法合成它。

1962年的一个夏天，威廉斯和他的同事约翰·劳，坐在哈佛大学的试验室里，正不知道怎样才能弄清保幼激素的结构，实验室的一位助手听着他们的讨论，开玩笑地建议他们制作某种混合物。

约翰·劳觉得已经山穷水尽，对助手提出的办法不妨试一试，况且，要制成这种混合物并不很困难。于是，他们几乎没有费多大功夫，就制造出一种由几种物质混合而成的油性溶液。他漫不经心地将合成物拿给那位年轻的助手，说：“好了，这就是你所说的混合物。”

他们三人一起，用这种油性液体，在昆虫的蛹身上试了一试，结果令他们大为吃惊：这种油性液体不仅有效，而且效力大得令他们难以置信，它的效力比起从赛大蛾腹中的提取物还要大1000倍以上，1盎司这种“劳氏溶液”足以杀死4公顷土地上的所有昆虫，至少可把那些正在变态中的昆虫全部杀死。

这种物质就是“合成保幼素”，它至少含有4种不同的化学成分，而且没有一种结构和天然的保幼激素相同。这种“合成保幼素”对所有的接受实验的昆虫都有效，而且更重要的是，它对任何不是昆虫的动物都没有作用，对鸟、鱼、哺乳动物和人都毫无危害。

1965年夏天，捷克斯洛伐克生物学家斯拉玛采用威廉斯所发展的技术，试着将一种天然保幼素用于一种叫“红椴虫”的无害昆虫，但是他发现，从赛大蛾得到的提取物对红椴虫并无作用，它只能杀死蛾和蝴蝶，而对红椴虫毫无影响。

威廉斯得知这个试验结果后感到非常奇怪，他邀请斯拉玛带着红椴虫到美国哈佛大学来共同研究这个问题。

斯拉玛带着一些红椴虫来了，他与威廉斯一起养起了红椴虫。在布拉格，斯拉玛用同样的方法已经繁殖了几万只红椴虫，每次幼虫都是恰好经过5次蜕皮，便进入成虫阶段。但是，在哈佛大学情况却不同了，一个又一个红椴虫经过5次蜕变却变不了成虫，它们仍停留在幼虫阶段，并且准备着第6次蜕变。而且，它们还没有完成第6次蜕变就死了。在哈佛大学的实验室里，有2000只红椴虫死了，而在布拉格却一只也没有死，这是为什么?

斯拉玛百思不得其解，这就好像有人给它们施加了一定剂量的保幼激素，故而不能停止其幼虫阶段，可是，根本没有什么人给它们保幼激素。

威廉斯和斯拉玛竭力思索着哈佛大学与布拉格实验中所有可能的不同点。在哈佛大学，红椴虫是不是以某种方式从实验室中其他昆虫身上得到了保幼激素?威廉斯把其他昆虫都拿走了，情况仍旧；是不是玻璃容器在清洗过程中被污染了?他们小心翼翼地进行着同样的试验，红椴虫还是死了；是不是城市里的水有什么问题?威廉斯改用泉水进行试验，结果虫子还是死了……

他们就这样对想出的14种可能性进行试验，最后有一种可能性应验了。他们在实验中的广口瓶中放置了许多纸条，为了让红椴虫爬行，这些纸是当地生产的普通餐巾纸。会不会是纸有问题呢?威廉斯对纸条进行了检查，他改用了纯净的化学滤纸，结果，红椴虫立即停止了死亡。

答案找到了！这个试验说明，这种餐巾纸中存在着某种物质，它有保幼激素同样的作用，也能打乱幼虫的化学机能，在幼虫应该停止蜕皮时，这种物质使幼虫继续蜕皮，从而致幼虫于死地。

威廉斯高兴极了。这种奇特的物质，该给它起个名字，威廉斯一时想不到更合适的名字，就管它叫“纸因子”。斯拉玛在布拉格使用的纸就不含有“纸因子”，所以，造成斯拉玛在布拉格的实验与威廉斯在哈佛大学的实验结果不同。

十分凑巧，“纸因子”实际上只对一组昆虫有效，而红椴虫恰好就在其中之一。如果斯拉玛随身带来的是另一种群的昆虫，人类或许就可能发现不了“纸因子”，至少要晚发现许多年。

“纸因子”发现后，威廉斯和斯拉玛继续试用各种纸张，试图解开其中奥妙。他们发现，几乎所有的美国报纸和杂志使用的纸张都含有这种“纸因子”，在上面爬行的红椴虫幼虫永远也不会进入成虫阶段，而来自英国、欧洲大陆、日本的纸张却都没有这种“纸因子”，这又是为什么呢?是不是美国制造厂家在纸中放了什么化学物质?

他们找到厂家了解情况，所得到的答案是没有放任何化学物质。那么，用以造纸的树木情况又如何呢?

他们开始试验树木的提取物，不久就发现了一种叫做“胶枞”的树，在美国大量用于造纸，在欧洲却根本不出产这种树木。这种树所含的“纸因子”特别丰富，因而“纸因子”能从此树木中被大量地提取出来。

1966年，斯拉玛将红椴虫的卵放置在含“纸因子”的纸上，如果这些卵很新鲜，并且还不到孵出的时候，那么，这些卵就永远孵不出来。然后，他又用成熟的雌虫来试验，这些雌虫正要产卵，他将一滴“纸因子”溶液滴在成虫身上，透过雌虫身体进入卵内，结果发现，至少这样的雌虫所产的卵不能孵化。“纸因子”的价值之大，可以说是空前未有的，因为它可以用来杀死生命刚刚开始的害虫!

昆虫产生保幼激素的意义

先说保幼激素juvenile hormone

亦称“返幼激素”。昆虫在发育过程中由咽侧体所分泌的—种激索。在幼虫期，能抑制成虫特征的出现，使幼虫蜕皮后仍保持幼虫状态；在成虫期，有控制性的发育、产生性引诱、促进卵子成熟等作用。已知天蚕类昆虫体内有保幼激素I与保幼激素夏两种，现已能人工合成。喷洒在昆虫幼虫上，可使幼虫增加蜕皮次数；喷洒在成虫上，则产生不孕现象；喷洒在卵上，能阻止胚胎发育，引起昆虫各期的反常现象，故可作为防治害虫之用。

简称JH。是昆虫从咽侧体分泌的激素，又称咽侧体激素、幼虫激素。此为V．B．Wigglesworth对吸血蝽象开始使用的名称。用环氧-倍半萜烯类在虫体及咽侧体的组织培养液中，发现有构造稍微不同的三种活性物质，分别称为JHⅠ、JHⅡ、JHⅢ（图）。是由B．J．Bergot等于1980年发现的，其中最常见的是JHⅢ。它的主要作用是：（1）保持幼虫的特征：（2）维持前胸腺；（3）提高卵巢的成熟作用。在幼虫期，保幼激素分泌以后，分泌前胸腺激素时，会引起幼虫脱皮。到末龄也许是因为昆虫体内保幼激素的分泌减少，或激素很快失去活性，而引起化蛹（不完全变态的昆虫，则变为成虫）。因此被认为是具有维持幼虫特征作用的激素，但对吸血椿象（Rhodni－us prolixus）等的成虫，若给予保幼激素和脱皮激素，则在脱皮后的表皮上，发生部分的幼虫特征，因此认为具有积极进行幼生代的作用。在幼虫末期，若给予保幼激素，有时可产生残留幼虫特征的蛹（后成现象，metathetely）。认为是破坏了前胸腺激素平衡的缘故。如将保幼激素供给蛹，则脱皮后也有再次化为蛹（第二次蛹second pupa）的。此外，保幼激素能引起成虫期生殖腺的成熟。蜚蠊和猎蝽的雌体，在卵巢发育时的脂肪体中，卵黄形成蛋白的合成和放出，由卵母细胞进行吸收，受着保幼激素的支配。蝗虫的雌体具有促进由滤泡细胞形成卵黄和卵壳以及促进卵管基部卵囊形成的作用。吸血蝽象的雄体有维持精珠附腺活性的作用。另外具有导致产生性外激素和促使蝗虫类体色绿化的作用。据说还有维持二化螟等幼虫滞育的作用。

保幼激素类似物

一种昆虫生长调节剂：通过阻碍或干扰昆虫的正常发育而使其死亡，其优点是生物活性高，有明显的选择性，只作用于一定种类的昆虫，故对人、畜安全及对天敌、益虫无害，不污染环境等优点。目前进行实验或试用的有保幼激素类似物如烯虫酯（methoprene）和发育抑制剂，如敌灭灵或称灭幼脲Ⅰ号（TH6040）及苏脲Ⅰ号等。