关于昆虫信息素的研究与应用

摘要： 用信息素来防治害虫是近年来发展起来的一种新技术，具有很多优点，国内外对这一新技术的应用都很重视。本文对昆虫性信息素研究和应用作一阐述。

关键词： 昆虫信息素 生物学研究 化学研究 应用研究

昆虫信息素（Insect Pheromones）是指同种昆虫主个体之间在求偶、觅食、栖息、产卵、自卫等过程中起通讯联络作用的化学物质，主要有性信息素（Sex Pheromones）、聚集信息素（Aggregation Phromones）、疏散信息素（Epideictic Pheromones）及蜂王信息素（Quee Pheromones）等。许多昆虫发育成熟以后能向体外释放具有特殊气味的微量化学物质，以引诱同种异性昆虫与其。这种在昆虫过程中起通讯联络作用的化学物质叫昆虫性信息素，或性外激素（用人工合成的性信息素或类似物防治害虫时通常叫昆虫性引诱剂，简称性诱剂）。近年来对各种昆虫信息化学物的研究方兴未艾，其别是雌蛾释放的昆虫性信息素是研究得较详尽的一种，也是本文比较侧重叙述的内容。

1.昆虫信息素的生物学研究

昆虫信息素生物学包括与信息素有关的昆虫生物学、行为学、生理学、形态生态学和生物化学等基础研究。我国已在这一领域开展了一些比较深入的研究工作。

1.1昆虫求偶与性信息素释放节律研究

昆虫求偶和性信息素释放的时辰节律，可为信息素的有效提取和分离提供可靠依据。昆虫性信息素的产生和释放受各种环境因子和生物因子的影响，这些因子的信号通过神经激素的调节来控制信息素的合成和释放。同样，对于接受信息素信号的个体，神经激素可调节对于信息素的反应。各类虫源的性信息素释放速率具有明显差异，只有在求偶高峰这段时间，分离和提取昆虫性信息素才能达到最佳效果。

1.2昆虫信息素腺体部位与形态结构确定

昆虫产生和分泌信息素腺体部位和形态结构是分离、提取信息素的前提条件。这类腺体的构造和部位根据种类功能的不同，有许多类型。

1.3昆虫触角化感器的形态和种类

昆虫对信息素的感受作用主要依靠触角，触角的类型有许多种，但基本上可分为两大类：鞭节形触角和羽毛形触角。整根触角表面密布多种形态各异的化学物质感受器官，其功能是感受和区别来自生息环境中的各种气味物质。

1.4触角电位技术（EGA）的应用

触角电位技术是应用电生理学方法，研究昆虫触角内嗅觉感受细胞生理功能的专门技术，简称EGA（Electroantennogram）。这项技术灵敏快速，操作简便，已成为昆虫信息素分离和结构鉴定常用的一种测定方法，用此技术可测定性信息素提取物的生物活性。同时，用这种技术还可研究信息素分子的化学结构和生物活性的关系。目前，EGA技术已发展到单细胞检测水平。

1.5昆虫信息素的生物合成与调控

昆虫性信息素在体内的生物合成与调控是近年来信息素生物学研究的新课题，某些科研人员早就提出：“鳞翅目昆虫性信息素的产生受内分泌调控。”但直到1984年才首次获得了有关鳞翅目昆虫性信息素受内分泌调控的实验证据。他们发现在某种昆虫的脑和咽下神经节匀浆中存在一种促进信息素活性因子，后来鉴定为信息素生物合成活化神经肽。此物质的发现是昆虫神经内分泌调控性信息素研究中的突破性进展。

2.昆虫信息素的化学研究

2.1昆虫信息素的鉴定

昆虫信息素研究的首要问题是信息素化学结构的鉴定。这一领域的研究工作始于20世纪30年代，在昆虫信息素结构鉴定中广泛使用了GC-EAD，GC-SSR（或SCR）技术，这些技术对于测定多组分信息素混合物、植物挥发性物质非常有效。中科院动物所于1979年鉴定出了马尾松毛虫性信息素的3个活性组分：顺5/反7-十二碳二烯醇，顺5/反7-十二碳二烯基乙酸酯，顺5/反7-十二碳烯基丙酸酯。这一重要进展标志着我国的昆虫信息素研究达到了一个新水平，进入了国际同类研究的前列。此外，我国还鉴定出了多种农村害虫的性信息素化学结构。

2.2昆虫信息素的合成

昆虫体内产生和分泌的性信息素数量极少，用其防治害虫是不现实的。由于超微量分析仪器应用和立体选择合成技术的出现，近20年来，昆虫信息素的结构鉴定和合成的昆虫性信息素及其类似物达2000多种，我国研制成功的农、林、果、蔬等重要害虫的性信息素也有几十种，为研究和应用性信息素防治害虫创造了条件。

3.昆虫信息素的应用研究

我国昆虫信息素研究的一个突出特点是与实际应用紧密结合。我国鉴定与合成的信息素多数是重大农林害虫的信息素或引诱剂，有些已经在害虫的综合治理中发挥了重要作用。

3.1剂型研制

人工合成的昆虫信息素多数为具有特殊气味的油状液体，在田间使用时必须选择合适的载体，制成一定的剂型。用作载体的物质不能与信息素发生化学反应，也不能促使信息素发生异构化。另一方面，载体物质要对所含信息素有一定的结合力，使其在田间根据设计要求缓慢释放，达到预期效果和目的。

3.2虫情测报

性信息素或性诱剂在害虫防治上的一个用途是监测虫情，进行虫情测报。由于它具有灵敏度高、准确性好、使用简便、费用低廉等优点，正在获得越来越广泛的应用。性诱测报法以诱捕器作虫性检测工具。诱捕器由诱芯和捕虫器两部分组成，诱芯即性诱剂的载体，含有人工合成昆虫性诱剂的小橡胶塞、硅橡胶片或聚乙烯塑料管等，其活性好，效力高。

3.3大量诱捕法

用性信息素直接防治害虫的一种方法，简称诱捕法或诱杀法，即在农田中设置大量的信息素诱捕器诱杀田间雄蛾，导致田间雌雄比例严重失调，减少雌雄间率，使下一代数量大幅度降低。在防治区可设置适当数量的诱捕器，把田间求偶的雄虫及时诱杀，使雌虫失去机会，不能有效地繁殖后代。研究结果表明；雌雄比例接近1∶1，且雌雄均为单次的害虫是大量诱捕法防治的最佳对象，诱杀大部分雄蛾就能产生显著防治效果。

3.4干扰法

利用信息素干扰雌雄间的是1960年美国学者提出的，其基本原理是在充满性信息素气味的环境中，雄蛾丧失寻找雌蛾的定向能力，其机会大为减少，从而使下一代虫口密度急骤下降。用此方法防治害虫，需在田间均匀地释放人工合成性信息素，并在空间保持一定浓度，才能达到