全 文 ：蓖麻蚕蛹期血淋巴中保幼激素滴度的测定
王宗舜 郑文惠 郭 那
(中国科学院动物研究所 ,北京 )
关往词 保幼激素 、 蛹期 、 蓖麻蚕
普遍认为保幼激素是控制昆虫正常发育 , 变态和生殖的重要因子 , 其滴度测定在最近几年
内引起人们的重视 l1L 。 尽管如此 , 有关保幼激素滴度的知识大大落后于蜕皮激素 . 其一 ,由于
昆虫体内的保幼激素水平低 , 其二 , 保幼激素与大量脂肪的物理化学性质很相似 ,要分开它在l
有一定困难 . ’
现在 , 测定保幼激素的方法已发展了多种 : ( l) 生测法 : ( 2 )放射免疫测定法 ; ( 3 )色谱法 .
应用气层一质谱连用 , 对多种昆虫进行了保幼激素定性和定量测定卜 41 . 其灵敏度高 , 准确度
好 ,但对样品纯度要求高 , 仪器价格昂贵限制了它的广泛使用 . 另一方面 , 随着检测仪灵敏度
的提高 , 高效液相色谱在保幼激素分离和鉴定中应用越来越广泛 `训 . 本文是我们用高效液根
色谱技术侧定了蓖寐蚕蛹期保幼激素滴度 , 保幼激素同系物种类及其变化的结果 . 为阐明不
同种类保幼激素同系物在昆虫生长发育以及生殖中的生理功能提供依据 .
一 、 材 料 和 方法
1
. 实脸动物 蓖麻 蚕 (尸h i z o s a m i a c y , , h i a r i c i o i ) 品种 6 1 8 , 由广东蚕种繁殖试验场
提供 . 上簇后空运至北京 ,剪开蚕茧观察其化蛹时间 . 在室温 ( 20 一 2 ℃ )下 , 蓖麻蚕蛹期为 比
天 .
孟实验澡作
( l) 收集血样 . 在蓖麻蚕蛹期第 1 , 5 , fl 天分别收集雌 、雄蛹的血淋巴 、 加人等体积 甲
醉 、混匀后于一 20 ℃低温冰箱保存 .
( 2) 保幼激素的经基化 . 按照 st ar m ib 7t] 的方法 . 经酸处理打开环氧键后 ,形成 10 , 1 1 -
二轻基保幼激素 . 其优点是 : ( i) 增加保幼激素的亲水性 ,有利于与脂类物质分开 . ( i) 提高
了薄板层析 ( 1产g 以下 )和高效液相色谱 ( n g ) 对保幼激素检测的灵敏度 .
( 3) 薄板层析 . 使用青岛海洋化工厂生产的硅胶 ( G F ,动 铺成 1一 Zm m 厚薄板备用 .
样品用庚烷 /二氧六环 ( 7 0 / 30 , V / V ) 展开溶剂展开 , 凉千后在紫外灯 ( 2 5 4n m ) 下观察 , 刮 .
下与标准样品相对应区域 , 用丙酮萃取 .
( 4 ) 高效液相色谱分析 . 使用 日立 65 , A一 12 型高效液相色谱仪 , 6 5 A一 2 可变波长紫夕卜
检测器 (波长 2 2 5n m ) , D 一 2 0 0 0 型数据处理仪 .
薄板层析后的样品溶于 7 0外甲醇 , 取 1 0月注人 Z o r b a x o D s 3 0 5 6井 ( 斗 x 2 5 o m m ) 反根
本文 1 9 8 7 年 7月 17 日收到 .
1 1 8 2 科 学 通 报 19 8 5 年
柱 , 流动相甲醇 /水 ( 7 0 / 3 0 , V / V ) , 流速 .0 35 m l,/ m in . 标准样品为保幼 激素 I、 1 和 川
( Sig m
a
)
, 事先径基化成 10 , 1 1一二轻基保幼激素 .
二 、 实 验 结 果
1
. 保幼激素的生理滴度 用高效液相色谱分析蓖麻蚕蛹期血淋巴内保 幼 激素的滴度 ,
所得结果列人表 1 . 从表 l 可以看出 , 在发育蛹的前半期 (早 一中期 )保幼激素滴度处于上升阶
段 , 第 , 天比第 l 天大约提高 1倍 ;发育蛹的后半期保幼激素滴度趋于平稳。 在整个蛹期 ,雌 、
雄两性间保幼激素滴度差异并不十分明显 .
表 l 蓖麻蚕蛹期血淋巴内保幼激素滴度
保幼激素滴度 ( n ln ol )
早期 (第 ; 天〕 } 中期(第 , 天 ) 后期 (第 1 天 )
40
。
80
5 4
。
00
8 9
。
4 Q 1 18
。
9 0
1 14
.
8 0 10 0
。
0 0
蛹雄雌
!土、
I Q 2 0 30 4 0
保留时问伽 i )n
图 l 蓖麻蚕雄蛹血淋巴内保幼激素的高效液相层析分离
人 . 标准保幼激素 J H一 1 1一 1 和 一 ;1 B . 第 1天蛹内 J H一 1 1 和 一 1;1
C
. 第 5天蛹内 J H一 1 1和 一七 D . 第 1天蛹内 J H一 I
盆保幼激亲同系物
第 1 5 期
在蓖麻蚕蛹期鉴定出三个峰分别与标准 保幼 激素 J H 一 I ( 36 , 2 7
科 学 通 报 1 1 8 3
功 in), 一11( 2 6 . s l m i n ) 和一川门 8 . 3 6 m i n ) 出现的保留时间相一致 . 图 1 ( B , C 和 D ) 示蓖麻蚕
第 1 , 5 和 1 天雌蛹血淋巴内的保幼激素同系物 J H 一 I , 一 1 和 一川出现的情况 . 这三种保幼
擞素同系物分布情况如图 2 所示 .
! 竺’ H `
,。。卜燮’ H l
1 曰 J H I班
终努汤彭装彩丝1汤终蕊么接乏淡扮丛
5
50
发写￡三侧澳挥憾厄椒拓舫形
蛹发育时间 (d)
图 2 蓖麻蚕蛹期保幼激素同系物 ( JH 一 I , 一 n , 一川 ) 分布图
保幼激素 J H 一 I 是蓖麻蚕蛹期最主要的生理保幼激素 , 出现 在蛹的中 、后期 . 在此时期 ,
雌 、 雄两性之间保幼激素 J H 一 I 的水平基本上是接近的 . 可是在蛹早期 , 检测不到保幼激素
J H
一 I而是保幼激素 J H 一 1 和 J H 一川 . 在雄蛹内保幼激素 J H 一1 和 J H 一川 的比率是 l : l ,
在雌蛹内保幼激素 J H 一1 和 J H 一川 的比率是 14 : 1 . 同时 ,保幼激素 J H 一 1 和 J H 一1 的总
体水平明显低于保幼激素 J H 一1 .
三 、 讨 论
有关昆虫蛹期保幼激素滴度的报道很少 . 普遍认为蛹期的保幼激素滴度比较低 ( l 。一`
1 0 一 , m o l )
. 例如 : 在西南玉米螟 ( D i a r r a , a g r a id o s o l a ) 蛹期 , 保幼激素 J H 一111 的滴度只
有 Z n m o l`8 , ; 在大蜡螟 ( G o l l e r i a 。 。 1 0 二 , l l a ) 化蛹后第 2 天 , 雌雄保幼激素滴度分别为 l ,
n m ol 和 1 0 n m o l [” ; 在黑尾果蝇 ( D r o , o户h i l a o e l a , o窟a , r o r ) 蛹的保幼激素 仅 仅 接 近 仪 器
( G C
一
M s) 的分析极限 ( 0 . 0 3n g / g ) r ,1 . 然而 , 我们发现蓖麻蚕蛹的保幼激素滴度呈现比较高
的水平 ( 1 . 1 9 x 10 一 l m o l ) , 它接近雌性家蚕 ( B o o b y x o o r i ) 羽化前 3 6 h 蛹 的 保 幼 激素滴
度 t,J . 同时 ,我们的结果表明在蛹发育期间保幼激素滴度有一个显著的上升 , 在其他鳞翅 目昆
虫大蜡螟中也观察到这种现象 .
使用高效液相层析技术 , 我们在蓖麻蚕整个发育期鉴定出三种保幼激素同系物 : J H 一 I ,
J H
一
U 和 J H 一1 . 这些同系物表现 出很大的变化 : 在早期蛹内 , J H 一 1 和 J H 一1 以比较高
的水平存在 ,而在中后期蛹内 , 这两种保幼激素同系物 ( J H 一 1 和 一 1 ) 大幅度下降 , J H 一 I 滴
度上升变成主要保幼激素同系物 。 尚不清楚这种保幼激素同系物滴度的变化是否与它们的生
! 1 8 4 1 9 8 8 年
理效应直接相关 . 普遍接受的想法是 JH 一 1 和 JH 一 1 在大多数昆虫的生长和变态中起重要
作用 , J H 一 111 在昆虫体内具有促性腺机能【, oj . H e n r i c k仁川 在 J H 一 I , 一 11 和 一111 的 比较生
测研究中发现 , 它们影响变态的生物 活 力 J H 一 l 最 高 , J H 一1 居 中 , J H 一 m 最差 . 在黄
粉虫的实验中 J H 一 l 的活力是 J H 一 m 的 16 0 0 0 倍 . 因此 , J H 一 I 在鳞翅 目昆虫中代表着最
广泛的保幼激素同系物 . 可是 , 在非鳞翅 目昆虫中到 目前为止只鉴定出 J H · 1 . 这就意味着在
非鳞翅目昆虫内 J H 一 m 不但调节昆虫生长和变态 , 而且也具有促性腺机能 . 况且 , 我们有关
蓖麻蚕蛹保幼激素同系物的结果指出 J H 一 I 的增加与卵巢的发育是一致的 . J H 一 I 具有双重
机能 ,既能调节蓖麻蚕发育 ,又能促进生殖腺发育是可能的 .
参 考 文 献
T o b e
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