滞育激素

更新时间:2023-07-27 10:46

这是昆虫等节肢动物咽下神经节分泌的神经激素。化学本质是肽类激素。功能是推迟发育中的昆虫进入成熟期的时间。

功能意义

昆虫对环境条件的不断适应和环境对昆虫个体的选择,出现了昆虫滞育的特性。滞育是昆虫在时间上逃避不利环境条件的生态对策[1]。滞育对昆虫种的延续有三方面的意义:首先,滞育使昆虫能忍耐恶劣的环境条件,度过不利季节。其次,滞育使昆虫的发育阶段和世代发生时间与有利的季节。其次,滞育使昆虫的发育阶段和世代发生时间与有利的季节相配合,充分利用了食物等环境资源。最后,滞育使昆虫群体发育进度整齐,增强雌雄个体的交配机会,有利于产生更多的后代。

然而,昆虫滞育也是有代价的。由于滞育期间昆虫一般不取食、不活动,越冬阶段低温的暴露,不活动滞育个体易被捕食,或是越冬个体的代谢储备被大量消耗, 另外滞育发生的时间性是很严格的,如果受环境因子影响,过早地进入滞育或是滞育不能被解除,结果是一个长的滞育持续期使昆虫错失交配或产卵的机会,而太晚进入滞育或过短的滞育持续期会使昆虫暴露于不利于存活的环境中。这些都会造成昆虫存活率的降低。

滞育分类

昆虫滞育通常是出现在昆虫生活史的某一阶段,在不同昆虫种类中,滞育可以发生在卵、幼虫、蛹和成虫期,因此,滞育可分为卵滞育、幼虫滞育、蛹滞育和成 虫滞育或生殖滞育。按照滞育发生的季节,可以将它分为冬滞育和 夏滞育。有学者分别把冬滞育和夏滞育称为冬眠和夏蛰。又常将滞育分为兼性滞育和专性滞育两类。

兼性滞育和专性滞育

兼性滞育通常指多化性昆虫,其滞育的诱导和解除是由光周期、温度或两者的变化导致的;专性滞育则是针对一化性昆虫而言,其滞育出现在确定的诱导期和特定的虫龄,滞育的开动独立于环境。 Danilevky(1965)认为“滞育的生理生态特性是构成昆虫整个生活史的基础”。 对昆虫滞育的研究,一方面有助于了解昆虫的生物学特性、发生动态等,提高害虫 防治效率和昆虫资源利用效率;另一方面有助于加深对生物发育调控的认识,窥探 昆虫对环境适应和进化的途径。因此,滞育及滞育机理研究一直是昆虫学研究的一个重要领域。

过去,从生理生态水平、生理生化水平对昆虫滞育进行了大量研究 。近年来,由于分子生物学的飞速发展,滞育遗传和调控机制也成为昆虫滞育研究的热点。昆虫因有感受外界环境变化信号的能力,当各种外界环境诸如光照、温度、湿度、水、食料等的不适宜都对昆虫滞育 有诱导作用,而对其诱导因素的研究是对昆虫滞育进行有效控制的突破口。

周期钟对昆虫滞育诱导

环境诱导因素中光周期钟、温周期和食料因子对昆虫滞育诱导的影响介绍如下。

早在19世纪60年代,许多植物学家已经意识到日长影响植物开花,首先报道这种 光周期现象的是Garnar和Allard(1920)。随后,在1924年Marcovitch发现了光周期对草螟根蚜Aphisforbesi的季节性控制,当日长短于7h时草螟根蚜产生有性蚜,长日照下则 为孤雌生殖。1933年Sabrosky等首次报道全光照可以逆转蝗虫Acrydiumarenosum的滞 育,同年Kogure报道家蚕Bombyxmori是短日照型昆虫。

由于昆虫种类繁多,进化现象复杂,光周期反应机制复杂,所以在昆虫和螨类中光周期反应及机制的研究得到迅速发 展。1965年有100多种昆虫的光周期反应的研究报道,1968年上升到150多种,1982 年增至320多种,1998年已达500多种。因此光周期已成为大多数昆虫滞育诱导的主要因子(Saunders,1982)。而有学者认为,昆虫在一定的日子滞育,自然也就是在特定的光照长度下滞育,但是并不意味着光周期必然就是滞育的主要诱因,即认为光周期不一定是所有昆虫滞育开始及结束的最主要的或实质性的诱因(冯大庆,2006)。这要我们进一步深入地思考和研究昆虫滞育光周期反应。

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