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昆虫卵黄发生(Vitellogenesis)受多种内分泌激素调控,包括蜕皮激素,保幼激素(juvenile hormones,JH)和神经肽等。目前国内外学者已在生理生化水平、分子水平和遗传水平对昆虫卵黄发生的内分泌调控机理进行了研究。例如,在很多昆虫中,JH对昆虫卵黄原蛋白基因(Vg)的转录和卵巢对血淋巴中卵黄蛋白的摄取有重要作用。通过人为改变激素水平,可以有效地控制昆虫的繁殖。因此,研究内分泌激素对昆虫卵黄发生的调控有助于深入了解它们在昆虫繁殖的作用机理,进一步为农业生产中采取有效的防治措施提供理论依据。
本文以世界性农业害虫斜纹夜蛾Spodoptera litura为研究对象,利用Real-Time PCR和气相色谱(GC)技术研究了不同发育时期斜纹夜蛾脂肪体Vg表达和激素水平的变化;采用保幼激素类似物体外点滴法,研究了吡丙醚对其生殖、卵巢发育以及Vg表达的影响。主要结果如下:
1.斜纹夜蛾SlVg mRNA在蛹前期不表达,而到蛹后期阶段,表达量逐渐增加。成虫羽化108hSlVg mRNA表达量达到最高峰,在羽化84h至132h期间SlVgmRNA表达量相对稳定。保幼激素在羽化108h时达到最高峰,约4.7895ng/mg。蜕皮激素滴度出现蛹前期、隐成虫期及羽化84h三个高峰期。
2.高浓度吡丙醚对斜纹夜蛾发育和生殖的影响。100μg/μL的吡丙醚处理后,斜纹夜蛾产卵量、产卵天数、存活时间等都显著下降,分别是对照的50.78％、68.59％和60.03％。高浓度吡丙醚使斜纹夜蛾脂肪体中SlVg mRNA表达延迟。100μg/μL吡丙醚处理后,脂肪体中SlVg mRNA表达在24h显著降低,而随后表达量逐渐增加,与对照相反。
3.高浓度吡丙醚抑制了斜纹夜蛾卵巢的发育。在100μg/μL吡丙醚胁迫下,卵巢的发育相对滞后,具体表现为:在卵母细胞和滤泡细胞表明微绒毛突起减少；卵黄颗粒出现延迟且数量减少；内质网集中；滤泡细胞退化提前；在卵巢管基部已变小的卵中,卵黄颗粒出现降解且脂滴明显减少(对照组中脂滴增加),卵壳内层梳齿状结构未对照组明显。
以上结果表明保幼激素对斜纹夜蛾卵黄发生,卵巢发育和繁殖具有重要的调控作用。为此。合理施用保幼激素及其类似物可作为斜纹夜蛾防治的有效手段。