昆虫信息素

    昆虫信息素 : 又称昆 虫外激素。昆虫引诱物质的研究很早在法布 尔所著的《昆虫记》里就有记载。后来逐渐搞 清楚了,包括引诱作用在内,昆虫个体间的 信息传递都是以某种化学物质为媒介的。 1959年P. Karlson与Butenandt成功地分离 出蚕的性信息素(又称性外激素,sex pheromone),并和M.Lüscher共同给昆虫信 息素定义为: “由昆虫个体体内释放到体外 后,对同种其他个体引起特异反应(某种行为 和生理反应等)的生理活性物质。” pheromone来自希腊语的pherein(转移)和 hormon (兴奋、刺激)。
1837年,C. T. von Siebold发现,一些 雌虫腹部有一种能引诱雄虫前来交配的腺 体,推测雌虫可散发能引诱雄虫的挥发性物 质。1896年,E. H. Forbush等试验,将未 交配雌舞毒蛾放在诱捕器中诱捕雄舞毒蛾。 1939年,B. Gotz在德国两个葡萄园中试验 用活的葡萄果蛾和葡萄藤蛾的雌蛾大量诱捕 雄蛾,阻止雌蛾受精,认为只要引诱剂能够 被鉴定和合成,用诱捕法治虫是可行的。1957 年,D. Schneider提出测定昆虫信息素生物 活性的触角电位技术。1959年,德国的A. Butenandt等在研究性信息素时,从大约50 万只家蚕雌成虫中提取的活性物质中,分离 得到12mg的对硝基苯偶氮苯甲酸酯结晶, 皂化后,得到了家蚕醇(bombykol)[1],化 学名称为(E,Z)-10,12-十六碳二烯-1-醇, 在10^-10μg剂量下对雌成虫有引诱效果。接 着合成了可能存在的四种几何异构体,但是 (Z-10),(E-12)体(比活性10^-6)、(E-10), (Z-12) 体 (比活性10^-12)、(E-10),(E- 12)体(比活性10^-13)与天然型的 (E-10)、 (Z-12) 体 (比活性1) 相比活性极差。

家蚕醇 [1]

在美国,Jacobson、Beroza研究了森林主 要害虫舞毒蛾(gypsy moth)的性引诱物质, 最初报道舞毒蛾醇为有效成分。但其后搞清 楚了,它的生理活性是杂质引起的,从78000 头雌舞毒蛾中得到十几毫克的纯品,确定为 7,8-环氧基-2-甲基十八碳烷[2],并命名为 舞毒蛾性诱剂(disparlure)。虽然具有天然产 品7R,8S(+)的绝对构型,但是发现其对 映体7S,8S (一) 可抑制舞毒蛾性诱剂的 活性。

舞毒蛾性诱剂 [2]

1960年,M. Beroza提出用昆虫性信息 素迷惑或干扰交配来治虫的设想,后称 “迷 向法”,或交配干扰法。同年,L. K. Gaston 等用粉纹夜蛾性信息素成功地干扰了该虫的 交配。1969年,U. E. Brady报道,雄地中 海粉螟在10μg (Z,E)乙酸-9,12-十四碳二 烯酯[3]前暴露15分钟后,对未交配雌虫腹 部提取物就不再产生反应。日本的石井、深 海两人也发现粉斑螟、印度斑螟、地中海粉 螟的三种性信息素均为 [3]。同样六种甘蓝 灯蛾的性信息素也均为2-甲基十七 (碳) 烷 [4]。

[3]

[4]

Wilson将昆虫信息素按其作用大致上 分为释放(releaser)激素和启动(primer)激 素。前者由于其刺激直接招致昆虫某种行为, 性信息素、聚集激素(昆虫在特定场合释放 的、聚集大量同种两性个体栖息、交配、产 卵、取食的信息素)、告警激素(昆虫对抗外 来侵犯时释放出的一种诱导同类产生聚集、 防御或分散逃避行为的信息素)、导引激素 (昆虫外出时沿途释放一种作返巢路标的信 息素)等属于此类物质。后者是通过其刺激作 用,使昆虫个体发生生理变化的物质,如地 位分化激素、生殖能力控制激素等。
昆虫信息素在农业生产上的应用,主要 是性信息素用于虫情预测预报,以及用诱杀 或迷向法防治害虫。极微量性信息素即表现 有生理活性,它有适于防治特定害虫的优点。 性信息素在害虫防治上的应用,大体上可分 为发生预测和直接抑制虫口密度两方面。后 者在害虫发生时,设置尽可能多的诱虫器,捕 捉尽可能多的雄成虫,称之为群诱 (mass trapping)法,还有使整个农田充满大量性信 息素,雄虫无法找到雌虫的迷向法。日本作 为农药注册登记的斜纹夜蛾性信息素litlure 性诱剂 [5]、桃食心虫的性信息素也用于发生预测。

(乙酸烯酯) A

(乙酸烯酯) B
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