保幼激素与昆虫变态

1.系统阐述了保幼激素在昆虫变态发育过程中的作用和分子机制；

 

本书详细介绍了昆虫的变态与发育、昆虫变态的相关调控激素、保幼激素调控昆虫变态发育的分子机制、昆虫激素类似物及转基因技术与害虫防治。书中涉及昆虫生理学、昆虫生物化学与分子生物学、昆虫遗传学等多门学科知识，可供生物学、昆虫学领域的科研教学人员、研究生，以及植物保护学领域的研究人员、技术推广人员等参考。

何倩毓，黑龙江八一农垦大学，副研究员，硕博期间就读于中科院上海生命科学研究院动物学专业，研究方向主要集中于保幼激素对昆虫变态发育调控的分子机制的研究。在国际期刊发表SCI论文3篇，国内期刊2篇。以该方向申报获批国家自然科学基金1项、省自然科学基金1项、中国博士后基金1项等。

章　昆虫的变态与发育 1

节　变态的定义和范围 1

一、变态的定义 1

二、变态的范围 3

第二节　变态的类型 3

一、增节变态 3

二、表变态 4

三、原变态 4

四、不全变态 5

五、全变态 7

第三节　昆虫的胚后发育 9

一、蜕皮与生长 10

二、孵化、蛹化及羽化 12

本章小结 15

参考文献 16

第二章　昆虫变态的相关调控激素 17

节　促前胸腺激素 18

一、促前胸腺激素的化学组成 19

二、促前胸腺激素的作用方式 22

三、促前胸腺激素的释放调控 26

第二节　蜕皮激素 27

一、蜕皮激素的化学结构 27

二、蜕皮激素的生物合成 29

三、蜕皮激素的代谢 35

四、蜕皮激素的生理功能 36

五、蜕皮激素调控蜕皮的分子机制 40

第三节　保幼激素 43

一、保幼激素的化学结构 45

二、保幼激素的生物合成 47

三、保幼激素结合蛋白 61

四、保幼激素的代谢 62

五、保幼激素的生理功能 64

本章小结 69

参考文献 71

第三章　保幼激素调控昆虫变态发育的分子机制 85

节　保幼激素受体概述 86

一、Methoprene-tolerant（Met）的发现及鉴定 86

二、果蝇Met和Gce在JH信号传递过程中功能冗余 91

三、膜受体 116

第二节　JH 反应元件的鉴定及结合蛋白的筛选 117

一、材料与方法 118

二、实验结果 131

三、总结与讨论 137

第三节　Met亚细胞定位调控的分子机制 143

一、JH 调控Met亚细胞定位 144

二、Met入核调控机制的研究 149

第四节　Met与JHRR 结合能力调控的分子机制 172

一、材料与方法 174

二、实验结果 176

三、总结与讨论 181

第五节　保幼激素对昆虫变态发育调控的分子模型 182

一、JH-Met-Kr-h1-Br信号通路 183

二、JH-Met-Kr-h1-E93信号通路 187

第六节　保幼激素和蜕皮激素的交互作用 189

本章小结 193

参考文献 195

第四章　昆虫激素类似物及转基因技术与害虫防治 211

节　保幼激素类似物与害虫防治 212

一、保幼激素类似物的研究开发 212

二、保幼激素类似物对昆虫的生理作用 217

三、抗保幼激素（早熟素类似物） 
219

第二节　蜕皮激素类似物与害虫防治 220

一、蜕皮激素类似物的研究开发 220

二、双酰肼类杀虫剂的作用机制 224

第三节　转基因技术与害虫防治 226

一、转基因昆虫与害虫防治 227

二、转基因植物与害虫防治 232

三、昆虫杆状病毒与害虫防治 239

本章小结 247

参考文献 248

昆虫对人类有无法估量的重要性。它们既是我们在地球上的主要竞争者，同时又是人类生存不可或缺的朋友。一方面它们损毁人类的粮食，破坏房屋建筑，传播多种危险性疾病，但另一方面它们有很多有益昆虫又为作物传粉，且抑制很多害虫的大发生，还可分解大量的废物，并把它们送回到土壤中去。昆虫之所以能产生如此巨大的影响，主要由于它们具有惊人的种类和个体数量（种类可达1000万种，约占全球生物多样性的一半；从个体数量来说，一个蚂蚁种群可达50万个个体，一棵树上可以有蚜虫10万头）。除此之外，昆虫能适应几乎所有的栖息环境，从干旱的沙漠到淡水湖泊，从80℃的火山性温泉到-20℃的北极苔原。昆虫的这种分布之广、种类之多、数量之大、适应性强等特点被证明是与昆虫的生长发育方式密切相关的。昆虫在生长发育形态上要经历多次的变化，多数种类都要经过卵、幼虫，甚至蛹的阶段才可变为成虫。昆虫这种普遍从幼虫状态变为成虫状态的变化过程称为变态。发现昆虫变态受激素的控制，并逐渐引起人们的兴趣，是20世纪20年代至30年代的事。与变态有关的激素的化学结构在20世纪60年代中期也已弄清，同时对这些激素的利用已渐趋可行。这些成果同其他研究领域的进展相配合，使得一向被认为是神秘的昆虫变态，在某种程度上能从激素的水平开始取得统一的解释。到20世纪90年代，分子生物学中很多新技术与新方法的开发和应用，使得昆虫体内一些关键基因得到克隆及测序，并从基因的表达与相关的研究中，对激素以何种机理控制昆虫的变态不断得到深化。这些进展进一步在害虫治理和益虫利用中得到了应用，如通过添加激素类似物或通过转基因技术促进或抑制激素下游靶基因表达，能有效地改变昆虫的生长发育，达到害虫防治以及益虫利用的目的。本书在广泛收集、分析和整理国内外有关昆虫变态与激素调控的文献资料、科研成果和研究进展的基础上，结合自己的研究成果，重点介绍保幼激素对昆虫变态发育调控的分子机制。全书共计4章，即章昆虫的变态与发育、第二章昆虫变态的相关调控激素、第三章保幼激素调控昆虫变态发育的分子机制、第四章昆虫激素类似物及转基因技术与害虫防治。全书涉及昆虫生理学、昆虫生物化学与分子生物学、昆虫遗传学等多门学科知识，可供昆虫学研究领域的研究生、教研人员以及植物保护学领域的研究人员、技术推广人员等参考。由于笔者学识水平有限，书中不妥之处难免，敬请读者斧正。在本书即将出版之际，诚挚感谢黑龙江八一农垦大学动物科技学院的支持；感谢国家自然科学基金（31501899）、黑龙江省自然科学基金（C2016040）、中国博士后科学基金（2016M591558）、黑龙江八一农垦大学“青年创新人才”项目（2016-KYYWF-0167，CXRC2016-07）、黑龙江八一农垦大学博士启动基金（XYB2015-07）的资助。何倩毓黑龙江大庆2018年1月