第一章第八节 昆虫生长发育调节剂的作用机理

1、第六节第六节 昆虫生长发育调节剂的作用机理昆虫生长发育调节剂的作用机理昆虫生长发育调节剂（简称昆虫生长发育调节剂（简称 IGR） 一类特殊的影响昆虫正常的生长发育的药剂，它一类特殊的影响昆虫正常的生长发育的药剂，它通过造成生长发育中生理过程的破坏而使昆虫表现出通过造成生长发育中生理过程的破坏而使昆虫表现出生长发育异常，并逐渐死亡。其靶标是昆虫所特有的生长发育异常，并逐渐死亡。其靶标是昆虫所特有的蜕皮、变态发育过程。蜕皮、变态发育过程。 主要包括：主要包括： 保幼激素类似物保幼激素类似物 几丁质合成抑制剂几丁质合成抑制剂 蜕皮激素类蜕皮激素类 抗保幼激素类抗保幼激素类 一、作用于蜕皮激素受体的杀

2、虫剂及其作用机理一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理1. 1. 昆虫生长发育的内分泌调控昆虫生长发育的内分泌调控 蜕皮激素（蜕皮激素（moulting hormone,MHmoulting hormone,MH）和保幼激素）和保幼激素(juvenile hormone , JH) (juvenile hormone , JH) 。 蜕皮激素是蜕皮激素是2020羟基蜕皮酮类羟基蜕皮酮类（20-20-hydroxyecdysterone,20Ehydroxyecdysterone,20E）, ,由蜕皮激素羟基化形成由蜕皮激素羟基化形成的，为的，为2727个碳的六羟基胆甾酮烯。个碳的六羟基胆甾

3、酮烯。一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理1. 1. 昆虫生长发育的内分泌调控昆虫生长发育的内分泌调控 体壁上的固有感受器将体壁上的固有感受器将“牵引牵引”信号通过神经系信号通过神经系统传至脑。统传至脑。 脑中的侧神经分泌细胞分泌促前胸腺激素脑中的侧神经分泌细胞分泌促前胸腺激素（prothoracicotropic hormone,PTTHprothoracicotropic hormone,PTTH）, ,释放至血释放至血淋巴淋巴, ,引发前胸腺分泌蜕皮激素。蜕皮激素被羟基化引发前胸腺分泌蜕皮激素。蜕皮激素被羟基化为有活性的激素为有活性的激素2

4、0E20E。一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理1. 1. 昆虫生长发育的内分泌调控昆虫生长发育的内分泌调控 在蜕皮过程期间出现的整个一系列的发育变化是在蜕皮过程期间出现的整个一系列的发育变化是从一龄幼虫中的一个蜕皮甾类释放到次龄中的蜕皮甾从一龄幼虫中的一个蜕皮甾类释放到次龄中的蜕皮甾类释放为一周期。类释放为一周期。三个时期三个时期：早期、后期和蜕皮间期。：早期、后期和蜕皮间期。早期是以蜕皮甾类开始分泌作为开始的标志；后期是早期是以蜕皮甾类开始分泌作为开始的标志；后期是以蜕皮甾类峰结束到旧表皮蜕皮；蜕皮间期是从蜕皮以蜕皮甾类峰结束到旧表皮蜕皮；蜕

5、皮间期是从蜕皮后的新幼虫开始和在蜕皮甾类峰上升前即为结束。后的新幼虫开始和在蜕皮甾类峰上升前即为结束。 一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理1. 1. 昆虫生长发育的内分泌调控昆虫生长发育的内分泌调控 在蜕皮期间，发生由在蜕皮期间，发生由20E20E调节的一连串的基因表达和调节的一连串的基因表达和阻遏的级联反应。昆虫幼虫随着体内阻遏的级联反应。昆虫幼虫随着体内20E 20E 滴度的上升滴度的上升, ,停停止取食止取食, ,内外表皮层分离内外表皮层分离, ,表皮细胞重组表皮细胞重组, ,大量合成蛋白质大量合成蛋白质, ,并分泌形成新的外表皮和上表皮

6、；当并分泌形成新的外表皮和上表皮；当20E 20E 滴度开始下降滴度开始下降, ,脱皮液中的几丁质酶即被活化脱皮液中的几丁质酶即被活化, ,消解旧表皮消解旧表皮, ,外表皮开始外表皮开始鞣化和硬化。当鞣化和硬化。当20E 20E 降到一个基础水平时降到一个基础水平时, ,释放羽化激素释放羽化激素(eclosion(eclosion hormone ,EH) , hormone ,EH) ,这些激素共同作用于若干靶这些激素共同作用于若干靶标而使蜕皮完成。生长发育期间表皮形态和结构的变化标而使蜕皮完成。生长发育期间表皮形态和结构的变化依赖于基因表达的依赖于基因表达的JHsJHs 的有无及的有无及2

7、0E 20E 滴度的变化。滴度的变化。一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理2. 2. 受体和其他靶标部位受体和其他靶标部位 蜕皮激素的分子靶标由蜕皮甾酮受体蜕皮激素的分子靶标由蜕皮甾酮受体(ecdysterod (ecdysterod receptor ,EcRreceptor ,EcR) ) 和超螺旋基因和超螺旋基因ultraspiracleultraspiracle 产物产物, ,即即过剩气门蛋白过剩气门蛋白(ultraspiracle(ultraspiracle Protein Protein，USP) USP) 组成组成, ,两者都是蜕皮

8、激素受体超家族的成员。前者包括两者都是蜕皮激素受体超家族的成员。前者包括5 5 个特个特征结构域征结构域, ,分别为近分别为近N N端的端的A/B(A/B(反式激活作用反式激活作用) )、C(DNAC(DNA结结合合) )、D(D(铰合铰合) )、E E（配体结合（配体结合) )和近和近C C端的端的F F结构域。后者结构域。后者含有含有A/BA/B、C C、D D和和E4 E4 个结构城个结构城, ,无无F F 结构域。结构域。一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理2. 2. 受体和其他靶标部位受体和其他靶标部位 EcR EcR 与与DNA DN

9、A 及配体及配体(20E) (20E) 有很高的亲和性有很高的亲和性, ,只有在只有在EcREcR 和和USP USP 形成异源二聚体后形成异源二聚体后, ,蜕皮激素才能与之结合形蜕皮激素才能与之结合形成蜕皮甾酮成蜕皮甾酮- - 受体复合物受体复合物, ,随后激活基因随后激活基因, ,表现出一系列表现出一系列的蜕皮反应。这些激素中任何一种或几种的平衡受到外的蜕皮反应。这些激素中任何一种或几种的平衡受到外源激素或合成类似物的干扰源激素或合成类似物的干扰, ,都会导致靶标昆虫生长发育都会导致靶标昆虫生长发育不良。不同类群昆虫的不良。不同类群昆虫的EcREcR 和和USP USP 配体结合域存在差异

10、配体结合域存在差异, ,这些差异可被用来开发专一性杀虫剂。这些差异可被用来开发专一性杀虫剂。 一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理3. 3. 非甾类蜕皮激素类似物及其作用机理非甾类蜕皮激素类似物及其作用机理 天然昆虫蜕皮激素难以人工合成，很难作为害虫控天然昆虫蜕皮激素难以人工合成，很难作为害虫控制剂使用。制剂使用。 丫甾醇类丫甾醇类 三萜式葫芦素三萜式葫芦素 虫酰肼虫酰肼( (tebufenozidetebufenozide) )，非甾族类化合物，非甾族类化合物, ,具有和蜕具有和蜕皮激素相似的作用方式皮激素相似的作用方式, ,在害虫胚胎发育、幼

11、虫生长和成在害虫胚胎发育、幼虫生长和成虫繁殖等各个阶段均可起作用虫繁殖等各个阶段均可起作用, ,。一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理4. 4. 双酰肼类杀虫剂的作用机理双酰肼类杀虫剂的作用机理1983 1983 年年, , 第一个酰基肼类蜕皮甾酮竞争剂第一个酰基肼类蜕皮甾酮竞争剂, , 抑食肼抑食肼; ;1986 1986 年年, ,虫酰肼虫酰肼(RH - 5992 ,tebufenozide(RH - 5992 ,tebufenozide) ;) ;1992 1992 年米螨年米螨, , 鞘翅目、同翅目、直翅目、半翅目和双鞘翅目、同翅目、直翅

12、目、半翅目和双翅目昆虫翅目昆虫, ,高度安全性。高度安全性。1990 1990 年年, ,甲氧酰肼甲氧酰肼(methoxyfenozide(methoxyfenozide) , ) , 活性更高活性更高, , 鳞翅目害虫鳞翅目害虫, ,高度安全性。高度安全性。筋骨草筋骨草(Ajuga reptans(Ajuga reptans) ) 中分离出来的环烯醚萜苷中分离出来的环烯醚萜苷类类,8 - O -acetylharpagide,8 - O -acetylharpagide。一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理4. 4. 双酰肼类杀虫剂的作用机理双

13、酰肼类杀虫剂的作用机理一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理4. 4. 双酰肼类杀虫剂的作用机理双酰肼类杀虫剂的作用机理中毒症状中毒症状: :类似蜕皮酮过剩的症状，即类似蜕皮酮过剩的症状，即强迫性蜕皮强迫性蜕皮。以鳞翅目为例，通常鳞翅目幼虫取食虫酰肼后以鳞翅目为例，通常鳞翅目幼虫取食虫酰肼后4-164-16小小时开始停止取食，随后开始蜕皮；时开始停止取食，随后开始蜕皮；2424小时后，中毒幼小时后，中毒幼虫头壳早熟开裂，但蜕皮过程结束；同时，中毒幼虫虫头壳早熟开裂，但蜕皮过程结束；同时，中毒幼虫会排出后肠，使血淋巴和蜕皮液流失，并导致幼虫脱会排出后

14、肠，使血淋巴和蜕皮液流失，并导致幼虫脱水和死亡；还可引起中毒幼虫表皮细胞退化，阻碍新水和死亡；还可引起中毒幼虫表皮细胞退化，阻碍新的原表皮或内表皮皮层的合成，产生发育不完全的新的原表皮或内表皮皮层的合成，产生发育不完全的新表皮，这些新表皮糅化和黑化也不完全。表皮，这些新表皮糅化和黑化也不完全。一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理4. 4. 双酰肼类杀虫剂的作用机理双酰肼类杀虫剂的作用机理中毒症状中毒症状: :在在PeriplanetaPeriplaneta成虫体内注射适量的成虫体内注射适量的RH-RH-5849 5849 后，可引起试虫足颤抖；加

15、大剂量，试虫的活后，可引起试虫足颤抖；加大剂量，试虫的活动加剧，附肢不停地活动，渐渐地不能爬行，动加剧，附肢不停地活动，渐渐地不能爬行，6 6小时小时后完全麻痹；电生理试验表明，这种症状是由于昆虫后完全麻痹；电生理试验表明，这种症状是由于昆虫神经和肌肉中的神经和肌肉中的K+K+通道被抑制而引起的，与其对蜕皮通道被抑制而引起的，与其对蜕皮激素受体的作用无关。激素受体的作用无关。作用机理：作用机理： 诱导其产生更多的蜕皮激素；诱导其产生更多的蜕皮激素； 抑制了血淋巴和表皮中的羽化激素释放而使蜕皮抑制了血淋巴和表皮中的羽化激素释放而使蜕皮无法进行下去无法进行下去 ； 二芳酰肼具有与二芳酰肼具有与20

16、E(20E(蜕皮甾酮蜕皮甾酮) )相似的作用机理相似的作用机理 ； 一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理4. 4. 双酰肼类杀虫剂的作用机理双酰肼类杀虫剂的作用机理作用机理：作用机理： 二芳酰肼类化合物二芳酰肼类化合物(RH-5849(RH-5849，RH-5992RH-5992，RH-0345RH-0345，RH-2485)RH-2485)对鳞翅目斜纹夜蛾的离体杀幼活性与其引起对鳞翅目斜纹夜蛾的离体杀幼活性与其引起体外培养翅芽外翻的活性线性相关，活体活性与引起体外培养翅芽外翻的活性线性相关，活体活性与引起翅芽外翻活性同样成线性关系翅芽外翻活性同

17、样成线性关系. . RH-5992 RH-5992也象也象20E20E一样能够诱导摇蚊细胞系中细胞一样能够诱导摇蚊细胞系中细胞分化、抑制细胞生长，及抑制几丁质的合成。分化、抑制细胞生长，及抑制几丁质的合成。 一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理4. 4. 双酰肼类杀虫剂的作用机理双酰肼类杀虫剂的作用机理作用机理：作用机理： 在生化水平上，在生化水平上，20E20E和二芳酰肼均能诱导黑腹果和二芳酰肼均能诱导黑腹果蝇蝇KcKc细胞系内源乙酰胆碱酯酶的活性及荧光素酶基因细胞系内源乙酰胆碱酯酶的活性及荧光素酶基因的短暂表达，在这些实验中的短暂表达，在这些

18、实验中20E20E的活性是的活性是RH-5849RH-5849的的l00l00倍。倍。 RH-5849RH-5849，RH-5992RH-5992，RH-0345 RH-0345 及及 RH-2485 RH-2485 引起引起CHR3mRNACHR3mRNA表达的活性与其对云杉卷叶蛾的杀幼活性成表达的活性与其对云杉卷叶蛾的杀幼活性成线性关系。线性关系。 一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理4. 4. 双酰肼类杀虫剂的作用机理双酰肼类杀虫剂的作用机理虫酰肼等二芳酰肼类化合物的作用机理：虫酰肼等二芳酰肼类化合物的作用机理：可能是通过可能是通过模拟模拟

19、20E20E，竞争性地与，竞争性地与EcREcR/USP/USP受体复合物结合，在诱受体复合物结合，在诱导蜕皮时，抑制了羽化激素的释放，导蜕皮时，抑制了羽化激素的释放， 而干扰昆虫正而干扰昆虫正常的蜕皮，导致死亡。常的蜕皮，导致死亡。 一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理4. 4. 双酰肼类杀虫剂的作用机理双酰肼类杀虫剂的作用机理 抑食肼和虫酰肼抑食肼和虫酰肼具有具有杀卵杀卵，降低产卵率降低产卵率的作用。的作用。 虫酰肼还能虫酰肼还能阻断阻断几种鳞翅目昆虫的精子发生过程。几种鳞翅目昆虫的精子发生过程。 拒食拒食活性：活性：棉铃虫棉铃虫 胃毒胃毒。

20、棉铃虫。棉铃虫。可致：可致：中肠围食膜破裂，中肠肠中肠围食膜破裂，中肠肠壁细胞脱落，纵肌与环肌破坏，干扰了消化系统的正壁细胞脱落，纵肌与环肌破坏，干扰了消化系统的正常功能，中肠细胞中出现许多大型的空泡，线粒体变常功能，中肠细胞中出现许多大型的空泡，线粒体变形并解体，内质网膨大。形并解体，内质网膨大。 有可能该类化合物还存在其它机理。有可能该类化合物还存在其它机理。 一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理一、作用于蜕皮激素受体的杀虫剂及其作用机理4. 4. 双酰肼类杀虫剂的作用机理双酰肼类杀虫剂的作用机理二、作用于昆虫保幼激素受体的杀虫剂及其作用机理二、作用于昆虫保幼激素受体的杀虫剂及其作用

21、机理 JH JH为倍半萜类激素为倍半萜类激素 JHsJHs分成分成:JH0:JH0、JHJH、JHJH、JHJH、JHBJHB、4-4-甲基甲基- -JHJH，又称甲基法尼醇，又称甲基法尼醇(methyl farnesoate(methyl farnesoate) )。 在昆虫和甲壳类中发现有在昆虫和甲壳类中发现有7 7种具有保幼活性的类似物。种具有保幼活性的类似物。 已筛选出具有较高活性的保幼激素类似物有几千种，已筛选出具有较高活性的保幼激素类似物有几千种，从结构上可以分为：脂肪族、芳香族及哒嗪酮类。从结构上可以分为：脂肪族、芳香族及哒嗪酮类。1. 1. 昆虫保幼激素及其类似物（昆虫保幼激素

22、及其类似物（JHAJHA）二、作用于昆虫保幼激素受体的杀虫剂及其作用机理二、作用于昆虫保幼激素受体的杀虫剂及其作用机理2. 2. 保幼激素的生物学及作用机制保幼激素的生物学及作用机制 抑制变态和抑制胚胎发育。当完全变态的昆虫在抑制变态和抑制胚胎发育。当完全变态的昆虫在幼虫期，保幼激素使幼虫蜕皮时保持幼虫的形态；而幼虫期，保幼激素使幼虫蜕皮时保持幼虫的形态；而处于末龄幼虫时，正常情况下体内保幼激素分泌减少处于末龄幼虫时，正常情况下体内保幼激素分泌减少以至消失，蜕皮后变成蛹。如果在末龄幼虫时给以保以至消失，蜕皮后变成蛹。如果在末龄幼虫时给以保幼激素则会产生超龄幼虫，其形态有可能为永久性幼幼激素则会

23、产生超龄幼虫，其形态有可能为永久性幼虫或介于幼虫和蛹之间的畸形虫；如蛹期注入少量保虫或介于幼虫和蛹之间的畸形虫；如蛹期注入少量保幼激素，即羽化为半蛹半成虫状态。因而无法正常生幼激素，即羽化为半蛹半成虫状态。因而无法正常生活而导致死亡。刚产下的卵或产卵前的雌成虫接触药活而导致死亡。刚产下的卵或产卵前的雌成虫接触药剂，则抑制胚胎发育，导致不育。剂，则抑制胚胎发育，导致不育。 昆虫体内存在昆虫体内存在JHJH的受体。该受体可能是视黄酸的受体。该受体可能是视黄酸X X受体（受体（RXRRXR）或过剩气门蛋白）或过剩气门蛋白(USP)(USP)。然而。目前，我。然而。目前，我们还不知道该受体的确切组分。

24、们还不知道该受体的确切组分。 涉及涉及JHJH生物合成和降解的酶也是可以应用的靶标，生物合成和降解的酶也是可以应用的靶标，其中包括其中包括JHJH合成酶、合成酶、JHJH降解酶、降解酶、JHJH酯酶酯酶(JHE)(JHE)和和JHJH环环氧脱氢酶氧脱氢酶(JH epoxidehydrase,JHEH(JH epoxidehydrase,JHEH) )的抑制剂。的抑制剂。二、作用于昆虫保幼激素受体的杀虫剂及其作用机理二、作用于昆虫保幼激素受体的杀虫剂及其作用机理3. 3. 受体和其他靶标部位受体和其他靶标部位 代表品种：代表品种：双氧威双氧威(fenoxycarb(fenoxycarb) )、灭

25、幼宝灭幼宝(pyriproxyfen(pyriproxyfen) ) 双氧威双氧威是第一个商品化的保幼激素类似物，可用是第一个商品化的保幼激素类似物，可用来防治鞘翅目、鳞翅目的仓储害虫及蚤、蟑螂和蚊幼来防治鞘翅目、鳞翅目的仓储害虫及蚤、蟑螂和蚊幼虫等卫生害虫。以双氧威处理五龄欧洲玉米螟虫等卫生害虫。以双氧威处理五龄欧洲玉米螟（Ostrinia nublalisOstrinia nublalis）可使其永久性幼虫或半虫半蛹）可使其永久性幼虫或半虫半蛹态。态。 二、作用于昆虫保幼激素受体的杀虫剂及其作用机理二、作用于昆虫保幼激素受体的杀虫剂及其作用机理4. 4. 保幼激素类似物及其作用机理保幼激素

26、类似物及其作用机理灭幼宝灭幼宝: : 可用于蚊类、家蝇、介壳虫、粉虱、桃可用于蚊类、家蝇、介壳虫、粉虱、桃蚜等卫生和同翅目害虫。以一定剂量的灭幼宝处理白蚜等卫生和同翅目害虫。以一定剂量的灭幼宝处理白粉虱粉虱2 2龄若虫，虽可使白粉虱的若虫正常发育到蛹，龄若虫，虽可使白粉虱的若虫正常发育到蛹，但成虫完全不能羽化。另外，灭幼宝在植物体内可以但成虫完全不能羽化。另外，灭幼宝在植物体内可以传导，以其处理棉花的上层叶片，则下部叶片上白粉传导，以其处理棉花的上层叶片，则下部叶片上白粉虱的卵不能孵化。虱的卵不能孵化。 保幼激素类似物具有活性高、选择性强、对人保幼激素类似物具有活性高、选择性强、对人畜无毒或低

27、毒、来源丰富等优点，在畜无毒或低毒、来源丰富等优点，在IPMIPM中具有重要中具有重要的地位的和作用。的地位的和作用。二、作用于昆虫保幼激素受体的杀虫剂及其作用机理二、作用于昆虫保幼激素受体的杀虫剂及其作用机理4. 4. 保幼激素类似物及其作用机理保幼激素类似物及其作用机理 抗保幼激素化合物的作用是抑制保幼激素的形成和抗保幼激素化合物的作用是抑制保幼激素的形成和释放，或破坏保幼激素到达靶标部位，或刺激保幼激素释放，或破坏保幼激素到达靶标部位，或刺激保幼激素降解代谢及阻止其在靶标部位上起作用。由于保幼激素降解代谢及阻止其在靶标部位上起作用。由于保幼激素被抑制或减少，幼虫末能长大就蜕皮成为小的成虫

28、，减被抑制或减少，幼虫末能长大就蜕皮成为小的成虫，减少了为害性。有时，也可因蜕皮不正常而死亡。少了为害性。有时，也可因蜕皮不正常而死亡。 目前抗保幼激素类化合物主要为目前抗保幼激素类化合物主要为早熟素早熟素、早熟素早熟素、乙基、乙基-4，2-萜品烯萜品烯-羧基羧基-氧（氧（ ETB ）、氟化甲羟戊）、氟化甲羟戊酸（酸（FMev）、乙基）、乙基-3-甲基甲基-月桂酸酯（月桂酸酯（EDM）及）及Compactin(ML-236B)等近等近30多种。多种。 二、作用于昆虫保幼激素受体的杀虫剂及其作用机理二、作用于昆虫保幼激素受体的杀虫剂及其作用机理5. 5. 抗保幼激素（抗保幼激素（AJHAJH）类

29、化合物及其杀虫机理）类化合物及其杀虫机理5. 5. 抗保幼激素（抗保幼激素（AJHAJH）类）类AJH划分为以下几类：划分为以下几类： JH生物合成的抑制剂生物合成的抑制剂(如如Compactin，FMev，ETB， PB等等) 作用于咽侧体的作用于咽侧体的AJH活性物质活性物质(如早熟素如早熟素) JH结合蛋白或受体部位的阻碍剂结合蛋白或受体部位的阻碍剂(如如EMD)。ETB： 可以使处理的幼虫表皮变黑，随使用剂量不同，可以使处理的幼虫表皮变黑，随使用剂量不同， 具有具有JHJH增效剂和拮抗剂活性。增效剂和拮抗剂活性。 作用机制：作用机制： ETB具有多种活性，包括具有多种活性，包括JH受体

30、水平的竞争，受体水平的竞争，JH合成早期步骤的抑制，以及通过负反馈对合成早期步骤的抑制，以及通过负反馈对JH生物生物合成的阻碍。合成的阻碍。 ETB可能的作用方式是可能的作用方式是作为负责咽侧体开启作为负责咽侧体开启 和和 关闭关闭 的反馈系统的抑制物而起作用的的反馈系统的抑制物而起作用的。 5. 5. 抗保幼激素（抗保幼激素（AJHAJH）类）类早熟素：早熟素：以早熟素接触、饲喂或熏蒸处理昆虫，可以以早熟素接触、饲喂或熏蒸处理昆虫，可以引起昆虫早熟，雌虫变为不育。引起昆虫早熟，雌虫变为不育。 机理：机理：早熟素富电子密度的早熟素富电子密度的3，4-双键被咽侧体中双键被咽侧体中的细胞色素的细胞

31、色素P450单加氧化酶环氧化后变成不稳定的高单加氧化酶环氧化后变成不稳定的高度活化的环氧化物，此氧化物吸附在亲核底物上，破度活化的环氧化物，此氧化物吸附在亲核底物上，破坏细胞大分子并导致不可逆转的细胞降解，从而破坏坏细胞大分子并导致不可逆转的细胞降解，从而破坏咽侧体，使其不能合成保幼激素，引起各种生理效应，咽侧体，使其不能合成保幼激素，引起各种生理效应，如提前变态、成虫不育如提前变态、成虫不育、降低两性吸引力、胚胎发生降低两性吸引力、胚胎发生损伤、干扰取食节律、引起或结束滞育等。损伤、干扰取食节律、引起或结束滞育等。 早熟素早熟素与与的有效性决定于它们的使用时期。的有效性决定于它们的使用时期。

32、 5. 5. 抗保幼激素（抗保幼激素（AJHAJH）类）类EMDEMD：AJHAJH活性。而且，只有较高剂量活性。而且，只有较高剂量( (食物中浓度食物中浓度100ppm)100ppm)的的EMDEMD表现表现AJHAJH活性。活性。 将烟芽夜蛾幼虫在含有将烟芽夜蛾幼虫在含有EMDEMD的培养基上连续饲养，的培养基上连续饲养，幼虫虽然产生蛹表皮，幼虫虽然产生蛹表皮， 但不出现由中央神经系统控制但不出现由中央神经系统控制的如穴居和收缩成蛹体形的预蛹特征，结果形成一个的如穴居和收缩成蛹体形的预蛹特征，结果形成一个具有幼虫形状和包括瘤状突起在内的附肢的蛹，具有幼虫形状和包括瘤状突起在内的附肢的蛹，

33、以及以及一种从小斑到完全覆盖的蛹表皮的镶嵌体。另外，一种从小斑到完全覆盖的蛹表皮的镶嵌体。另外，EMDEMD对离体咽侧体和体内对离体咽侧体和体内JHJH滴度不产生明显的影响。滴度不产生明显的影响。 EMDEMD作用于作用于JHJH的受体部位。的受体部位。 5. 5. 抗保幼激素（抗保幼激素（AJHAJH）类）类 几丁质是由几丁质是由N-N-乙酰葡萄糖胺通过乙酰葡萄糖胺通过- 1 ,4- 1 ,4键连结起键连结起来的线性多糖，是许多生物的结构性组分，如在真菌、来的线性多糖，是许多生物的结构性组分，如在真菌、线虫、软体动物的表皮、昆虫的外骨骼和围食膜、甲壳线虫、软体动物的表皮、昆虫的外骨骼和围食膜

34、、甲壳动物的外壳和一些藻类的细胞壁中均含有几丁质。动物的外壳和一些藻类的细胞壁中均含有几丁质。 作用于几丁质的形成，造成昆虫表皮形成受阻的药作用于几丁质的形成，造成昆虫表皮形成受阻的药剂就为几丁质合成抑制剂。剂就为几丁质合成抑制剂。 类型：类型：苯甲酰基脲类（苯甲酰基脲类（BPUsBPUs）、噻嗪酮）、噻嗪酮 buprofezinbuprofezin）及一些植物源物质。）及一些植物源物质。 这类药剂中毒的幼虫的症状主要为活动减少，取食这类药剂中毒的幼虫的症状主要为活动减少，取食也减少，发育迟缓，蜕皮及变态受阻。也减少，发育迟缓，蜕皮及变态受阻。 四、几丁质合成抑制剂四、几丁质合成抑制剂1 苯甲

35、酰基脲类苯甲酰基脲类 除 虫 脲 （除 虫 脲 （ d i f l u b e n z u r o nd i f l u b e n z u r o n ） 、 定 虫 隆） 、 定 虫 隆（chlorfluazuronchlorfluazuron）、伏虫隆（）、伏虫隆（teflubenzuronteflubenzuron）、）、氟铃脲（氟铃脲（hexaflumuronhexaflumuron）和氟虫脲（）和氟虫脲（flufenoxuronflufenoxuron）等。主要用于防治鞘翅目、鳞翅目、双翅目和膜翅目等。主要用于防治鞘翅目、鳞翅目、双翅目和膜翅目的一些害虫。的一些害虫。四、几丁质合成

36、抑制剂四、几丁质合成抑制剂 致毒症状：致毒症状： 主要表现在蜕皮和变态受阻。粘虫幼虫在龄内均不产主要表现在蜕皮和变态受阻。粘虫幼虫在龄内均不产生明显的中毒反应，直到蜕皮才表现症状和出现死亡。死生明显的中毒反应，直到蜕皮才表现症状和出现死亡。死亡试虫多数为仅头、胸部蜕皮，但形成的新表皮太薄，容亡试虫多数为仅头、胸部蜕皮，但形成的新表皮太薄，容易破裂，流出体液而死；少数表现为全身蜕皮，但头壳黏易破裂，流出体液而死；少数表现为全身蜕皮，但头壳黏附于口器处，最后饿死。处理附于口器处，最后饿死。处理6 6龄幼虫，该龄期生长期延龄幼虫，该龄期生长期延长，体重下降，死亡亦发生在蜕皮时。症状主要表现为长，体重

37、下降，死亡亦发生在蜕皮时。症状主要表现为“幼虫幼虫- -蛹蛹”中间型或畸形蛹，约有中间型或畸形蛹，约有2%2%的个体发生超龄蜕的个体发生超龄蜕皮，超龄幼虫头壳大，体苍白、不食而死。皮，超龄幼虫头壳大，体苍白、不食而死。1 苯甲酰基脲类苯甲酰基脲类四、几丁质合成抑制剂四、几丁质合成抑制剂图18 除虫脲对粘虫的致毒症状A 示试虫扭曲状；B 蜕皮异常；C拉出部分直肠；D蜕皮异常；E 试虫新表皮破裂，流出的体液使滤纸逐渐边为黑色；F 对照；G 难以蜕皮而死亡状ABCDEFG 致毒症状比较复杂：致毒症状比较复杂： 在高剂量下，试虫可拒食，在取食微量即可中毒，在高剂量下，试虫可拒食，在取食微量即可中毒，导

38、致排泄异常，体躯皱缩，死亡；导致排泄异常，体躯皱缩，死亡； 在低剂量下，试虫难以蜕皮而死亡，体躯发黑；在低剂量下，试虫难以蜕皮而死亡，体躯发黑； 在微剂量下，试虫蜕皮异常，新形成的表皮易破在微剂量下，试虫蜕皮异常，新形成的表皮易破裂，因体液大量流失而死亡。裂，因体液大量流失而死亡。 另外，还可致昆虫发育延缓、体重下降、变态受另外，还可致昆虫发育延缓、体重下降、变态受阻、不育等。阻、不育等。除虫脲对粘虫幼虫的致毒症状观察除虫脲对粘虫幼虫的致毒症状观察几丁质合成过程几丁质合成过程(1)糖如海藻糖或葡萄糖的顺序生物转化，糖如海藻糖或葡萄糖的顺序生物转化，包括磷酸化、氨基化和乙酰化，最终形包括磷酸化、

39、氨基化和乙酰化，最终形成底物尿苷二磷酸酯成底物尿苷二磷酸酯-N -乙酰基氨基葡乙酰基氨基葡萄糖（萄糖（UDP-Glc-Nac）。这一过程在细）。这一过程在细胞质中完成。胞质中完成。(2)几丁质合酶几丁质合酶(以下简称为以下简称为CS)单体的合单体的合成，而后是它们的转运、正确插入质膜成，而后是它们的转运、正确插入质膜和活化。一个和活化。一个CS单体为一个酶分子，是单体为一个酶分子，是一个紧密捆绑着的分子簇的一部分。这一个紧密捆绑着的分子簇的一部分。这样的分布最终确保新生的几丁质多聚体样的分布最终确保新生的几丁质多聚体聚结成一个晶状的纤丝聚结成一个晶状的纤丝(原纤维原纤维)。(3)CS催化催化U

40、DP-GlcNAc聚合以及长链几聚合以及长链几丁质分子的定向。丁质分子的定向。(4)几丁质多聚体的跨膜转运。几丁质多聚体的跨膜转运。(5)结晶并且通过链间氢键形成微纤丝。结晶并且通过链间氢键形成微纤丝。 (6)微纤丝与节肢动物的表皮蛋白或真微纤丝与节肢动物的表皮蛋白或真菌细胞壁的糖类结合形成复合体菌细胞壁的糖类结合形成复合体 1 苯甲酰基脲类苯甲酰基脲类作用机理作用机理（1 1）抑制几丁质合成酶）抑制几丁质合成酶 几丁质合成的最后步骤是几丁质合成的最后步骤是N-N-乙酰基氨基葡萄糖乙酰基氨基葡萄糖（GlcNAcGlcNAc）聚合为几丁质，该过程由位于细胞膜表面）聚合为几丁质，该过程由位于细胞膜

41、表面的几丁质合成酶（的几丁质合成酶（Chitin synthetaseChitin synthetase，CSCS）所催化。）所催化。 除虫脲抑制几丁质合成酶（除虫脲抑制几丁质合成酶（chitinsynthasechitinsynthase）而）而阻断几丁质合成。阻断几丁质合成。 但是不能抑制离体细胞的昆虫几丁质合成酶，说但是不能抑制离体细胞的昆虫几丁质合成酶，说明并不是直接抑制几丁质合成酶。明并不是直接抑制几丁质合成酶。 1 苯甲酰基脲类苯甲酰基脲类作用机理作用机理（2 2）干扰昆虫的内分泌体系）干扰昆虫的内分泌体系 除虫脲抑制除虫脲抑制- -蜕皮激素降解酶，从而导致蜕皮激素降解酶，从而导致

42、- -蜕蜕皮激素的积累。而这种积累又可导致几丁质酶、多功能皮激素的积累。而这种积累又可导致几丁质酶、多功能氧化酶和多元酚氧化酶活性增强，进而影响到几丁质的氧化酶和多元酚氧化酶活性增强，进而影响到几丁质的合成与沉积。合成与沉积。 1 苯甲酰基脲类苯甲酰基脲类作用机理作用机理（3 3）影响细胞膜结构，从而影响了细胞膜内外物质运转）影响细胞膜结构，从而影响了细胞膜内外物质运转 二硫苯胺类化合物能抑制细胞基质的膜转运二硫苯胺类化合物能抑制细胞基质的膜转运, ,而除虫而除虫脲的结构和二硫苯胺类物质的结构相似，而且能抑制细脲的结构和二硫苯胺类物质的结构相似，而且能抑制细胞的胞的DNADNA合成合成. .

43、除虫脲改变了中肠上皮细胞生物膜的通透性，使细除虫脲改变了中肠上皮细胞生物膜的通透性，使细胞内合成的尿苷二磷酸胞内合成的尿苷二磷酸- -乙酰葡萄糖胺分子不能通过膜而乙酰葡萄糖胺分子不能通过膜而到达膜的外表面聚合成几丁质。到达膜的外表面聚合成几丁质。 1 苯甲酰基脲类苯甲酰基脲类作用机理作用机理（4 4）其他）其他 还影响神经分泌细胞，干扰蛋白质合成，影响核还影响神经分泌细胞，干扰蛋白质合成，影响核酸的合成和代谢等。酸的合成和代谢等。 有人认为，灭幼脲引起神经分泌的改变（干扰激有人认为，灭幼脲引起神经分泌的改变（干扰激素平衡），再抑制素平衡），再抑制DNADNA合成，再抑制或刺激酶的活性合成，再抑

44、制或刺激酶的活性（包括与几丁质合成有关的酶系），产生异常的生理现（包括与几丁质合成有关的酶系），产生异常的生理现象（妨碍变态），最终死亡。象（妨碍变态），最终死亡。 (l) (l)几丁质合成抑制剂对几丁质合成的作用与几丁质合成抑制剂对几丁质合成的作用与20E20E有关；有关； (2)(2)几丁质合成抑制剂通过影响表皮蛋白沉积起到几丁质合成抑制剂通过影响表皮蛋白沉积起到对几丁质合成的抑制，产生含非聚合体葡聚糖酰胺的对几丁质合成的抑制，产生含非聚合体葡聚糖酰胺的非层状的表皮层；非层状的表皮层； (3)(3)几丁质合成抑制剂可能干扰类似外源凝集素几丁质合成抑制剂可能干扰类似外源凝集素(Lectin(

45、Lectin-Like)-Like)受体蛋白，以达到对几丁质合成的抑制受体蛋白，以达到对几丁质合成的抑制作用。该受体蛋白能促进几丁质微纤维的形成。作用。该受体蛋白能促进几丁质微纤维的形成。 1 苯甲酰基脲类苯甲酰基脲类作用机理最作用机理最新新 Cohen(1993) Cohen(1993)提出提出几丁质合成抑制剂的作用位点可几丁质合成抑制剂的作用位点可能是几丁质多聚体通过细胞膜易位这一过程能是几丁质多聚体通过细胞膜易位这一过程。 通过干扰葡萄糖酰胺（通过干扰葡萄糖酰胺（GLcNAcGLcNAc）聚合成高分子的）聚合成高分子的几丁质所必需的专一性蛋白的合成或转运而导致不能几丁质所必需的专一性蛋白

46、的合成或转运而导致不能合成几丁质。合成几丁质。 1 苯甲酰基脲类苯甲酰基脲类作用机理作用机理 杀卵机制假说杀卵机制假说： （1 1）药剂不影响胚胎的发育，但由于卵壳内幼虫）药剂不影响胚胎的发育，但由于卵壳内幼虫口沟不能成功地刺破口器周围的黄色薄膜，因而死于卵口沟不能成功地刺破口器周围的黄色薄膜，因而死于卵内；内； （2 2）由于几丁质合成受到影响，胚胎发育不能正）由于几丁质合成受到影响，胚胎发育不能正常进行，呼吸受到影响而死；常进行，呼吸受到影响而死； （3 3）苯甲酰基脲类药剂影响到）苯甲酰基脲类药剂影响到DNADNA合成，从而阻碍合成，从而阻碍了胚胎发育，使发育停止到一定阶段。了胚胎发育，

47、使发育停止到一定阶段。 1 苯甲酰基脲类苯甲酰基脲类不育机理：不育机理： 一是认为灭幼脲并不影响卵或胚胎的发育，但由于一是认为灭幼脲并不影响卵或胚胎的发育，但由于几丁质合成受抑制，幼虫缺少几丁质而不能钻出卵来，几丁质合成受抑制，幼虫缺少几丁质而不能钻出卵来，死于卵内。死于卵内。 另一个学说认为灭幼脲能影响另一个学说认为灭幼脲能影响 DNA DNA 的合成，因此的合成，因此阻碍了胚胎发育。阻碍了胚胎发育。 灭幼脲灭幼脲: :雌虫，精巢发生幼体化现象，精原细胞区雌虫，精巢发生幼体化现象，精原细胞区部分受到破坏。睾丸生长受到抑制。电镜：精巢发育不部分受到破坏。睾丸生长受到抑制。电镜：精巢发育不全，精

48、子卷曲失去活力；雌虫卵巢内几乎无成熟卵。它全，精子卷曲失去活力；雌虫卵巢内几乎无成熟卵。它既抑制核酸、蛋白质又抑制几丁质的合成。既抑制核酸、蛋白质又抑制几丁质的合成。 1 苯甲酰基脲类苯甲酰基脲类 总之，灭幼脲类药剂作用于昆虫后，会导致昆虫总之，灭幼脲类药剂作用于昆虫后，会导致昆虫体内几丁质的合成受阻，含量下降，从而导致新表皮体内几丁质的合成受阻，含量下降，从而导致新表皮不能正常形成，造成死亡。不能正常形成，造成死亡。 1 苯甲酰基脲类苯甲酰基脲类2 2 噻嗪酮类噻嗪酮类(buprofezin(buprofezin) ) 第一个防治刺吸式口器害虫如白粉虱和介壳虫的第一个防治刺吸式口器害虫如白粉

49、虱和介壳虫的几丁质合成抑制剂。几丁质合成抑制剂。 症状：在蜕皮和羽化期，使昆虫不得蜕皮而死。症状：在蜕皮和羽化期，使昆虫不得蜕皮而死。 机理：机理：蜕皮激素调节蜕皮的过程，首先蜕皮激素调节蜕皮的过程，首先20E20E水平升水平升高，使得昆虫的真皮和表皮分离，在真皮和表皮之间高，使得昆虫的真皮和表皮分离，在真皮和表皮之间充满了蜕皮液和解离旧表皮的酶的前体，在较高水平充满了蜕皮液和解离旧表皮的酶的前体，在较高水平的的20E20E的作用下，真皮细胞增殖生成新的表皮，然后的作用下，真皮细胞增殖生成新的表皮，然后20E20E水平下降，激活蜕皮液中酶的活性，分解旧表皮。水平下降，激活蜕皮液中酶的活性，分解

50、旧表皮。噻嗪酮正是噻嗪酮正是抑制了抑制了20E20E水平的下降使昆虫不能进行正常水平的下降使昆虫不能进行正常蜕皮。蜕皮。 其他：其他： 印楝素：印楝素： 印楝素直接地或间接地通过破坏昆虫印楝素直接地或间接地通过破坏昆虫口器的化学感受器产生拒食作用；通过对中肠消化口器的化学感受器产生拒食作用；通过对中肠消化酶的作用使得食物的营养转换不足，影响昆虫的生酶的作用使得食物的营养转换不足，影响昆虫的生命力；高剂量直接杀死昆虫，低剂量则致使出现命力；高剂量直接杀死昆虫，低剂量则致使出现“永久性永久性”幼虫，或畸形蛹、成虫，原因是扰乱了幼虫，或畸形蛹、成虫，原因是扰乱了昆虫的内分泌激素的平衡，途径是昆虫的内分泌激素的平衡，途径是抑制脑神经分泌抑制脑神经分泌细胞对细胞对PTTHPTTH的合成与释放，影响前胸腺对蜕