蜚蠊聚集信息素的研究进展

这也可以从其作用机理上加以解释。蜚蠊的聚集是由嗅 觉刺激物和触觉刺激物共同作用的结果，蜚蠊的触角和下颚须 上存在着大量不同的性能专一的感觉细胞，这些感觉细胞能够 感受某种或某类具有相同功能团的信息分子。因此，当不同的 种具有相同或相 似 的 感 觉 细 胞 时，就 能 感 受 同 一 种 信 息 分 子， 如果不同的种的聚集信息素含有相同的组分，就会表现出种间 的交叉吸引性。
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中国媒介生物学及控制杂志9>>9年第!:卷第$期 E301NO&@/(-50(P E(1/-(=9>>9，O(=B!:，Q(B$
·综 述·
蜚蠊聚集信息素的研究进展
钟伟 殷幼平!
蜚蠊是一类“准社会性”的世界性卫生害虫，与人类的关系 密切。虽然人们很早就观察到了蜚蠊的聚集现象，但直到!"#$ 年 %&’()*首次报道蜚蠊的聚 集 缘 于 个 体 间 的 相 互 吸 引 作 用 之 后，才 发 现 其 聚 集 信 息 素。蜚 蠊 的 聚 集 信 息 素（+,,-&,./0(1 23&-(4(1&）是一种重要的信息传递物质，它能够在近距离内调 节同种个体间的 行 为，使 群 体 表 现 出 聚 集 性。 自 发 现 以 来，人 们已对其进行了 较 多 的 研 究，特 别 是 上 世 纪 后 期，随 着 蜚 蠊 危 害的日益严重以及对传统化学药剂的抗性水平不断提高，加上 对鳞翅目、鞘翅目等昆虫信息素的深入研究以及在防制中的成 功应用，这方面 的 研 究 逐 渐 受 到 重 视，并 取 得 了 重 大 进 展。 作 者就近年来对蜚 蠊 聚 集 信 息 素 的 合 成 部 位、化 学 成 分、作 用 机 理及性质等方面的研究进展进行综述。
够较好的溶解在二氯甲烷和戊烷中。 由于聚集信息素 具 有 挥 发 性，因 而 提 取 时 很 少 加 热，以 防
止其挥发掉。但洪朝长等〔$〕发现，用正己烷在6$C水浴提取美 洲大蠊粪便!3，同时以室温提取作对照，前者的诱集效果是后 者的9D倍。这可能是由于加热使一些在室温下不易抽提出的 有效成分提取出 来。 另 外，用 乙 醇 等 有 机 溶 剂 提 取 时，提 取 液 常具有颜色和蜚蠊特有的臭味。而用亚甲基氯8水混合溶液 提取，提取液便无色，臭味也较前者少了许多，且其提取液与毒 死蜱（E3=(-2F-0G(A）毒饵共同作用的效果显著高于甲醇提取液与 此毒饵的作用效果〔6〕。
对蜚蠊的其他种类研究发现：!"#$%&’()&#*++,%&5)-4 的引 诱剂 由 十 一 烷、十 四 烷 以 及 乙 基 己 酸 盐 组 成，而 2’$"#$%&’( 3+(/#*/+的引诱剂主要是十一烷、#8庚酮、9、68二甲基庚酮以 及辛醇等。 #"# 滞留剂的组成及结构 I.J)4.等〔9〕从被德国小蠊粪便污
作者单位：西南农业大学植保系（重庆北碚 #>>7!6） 作者简介：钟伟，男，!"77年生，土家族，硕士，从事昆虫生理研究 ! 通讯作者：重庆大学生物工程 学院 基因 中心（重 庆 #>>>##） ?84.0=：@3-0A":$9!A(3)B@(4
已有的研究表明，蜚蠊的聚集信息素是由多种具有挥发性
的有机物组成，不同的种常具有不同的组成成分。人们对德国
中国媒介生物学及控制杂志"BB"年第71卷第2期 0<+)LM’=&*>/+*N 0*)&>*$"BB"，M*$C71，O*C2
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染过的滤纸上分离出滞留剂的!种活性组分，并把其中"种主 要组 分 命 名 为 #$%&&’$$%(&%)*(+,’-. 及 #$%&&’$$%(&%)*(+,’-/。 #$%&&’$$%(&%)*(+,’-. 的分子式为 0123240$56，推测其结构为：7 -〔8%-氯-!!，2!-环 氧 基 -2!- 豆 甾 基（(&+9:%(&%)’）-1!羟基〕-;- 吡 喃 葡 萄 糖 苷；#$%&&’$$%(&%)*(+,’-/ 的 分 子 式 为 0123870$56，结构为：7-（8%-氯-2!-羟基-2!-豆甾基-1! -羟基）-;-吡喃葡萄糖苷，其 0! 上的氢和 02 的羟基脱水后 即形 成 #$%&&’$$%(&%)*(+,’-.。#$%&&’$$%(&%)*(+,’-/ 的 结 构 式 如下：
#"! 引诱剂的组成及结构 德国小蠊的引诱剂是一种混合气 体，由烷胺和具有高度挥发性的!8二甲氨基898甲基898 丙醇组成，而氨、甲胺、二甲胺及三甲胺等为主要成分。其中的
氨及多种胺均能使德国小蠊产生趋化性（E3&4(/.*0A）和趋风性 （+1&4(/.*0A）。!8二甲氨基898甲基898丙醇无色无味，可
由于蜚蠊的聚 集 是 由 感 觉 细 胞 与 聚 集 信 息 素 的 识 别 来 实 现的，因此在特殊环境下，当某些起主要作用的组分的性状（如 形状、碳链长短、功 能 团 数 量、结 构 的 柔 性 和 旋 转 性 等 ）发 生 变
化时，就可能失去 聚 集 活 性。 如 美 洲 大 蠊、德 国 小 蠊 等 ! 种 蜚 蠊粪便中的聚集信息素暴露在紫外线下2#7B:+)（7BB:EF" =:"·(’=），或在臭氧中2:+)（BC"GG:），都会失去活性。即使是 粪便，当暴露在紫外线下时，也会在 7<内 失 去 聚 集 作 用〔7!〕。 德国小蠊的聚集信息素甲基化后，同样会失去聚集作用〔6〕。
# 蜚蠊聚集信息素的组成、结构与性质
! 聚集信息素的产生及提取
!"! 分泌部位 蜚蠊聚集信息素分泌部位似乎存在种的差 异。!"#$%&’()&#*++,%&5)-4（ 折 翅 蠊 的 一 种 ）成 虫 聚 集 信 息 素 是由上颚 腺 分 泌 的，美 洲 大 蠊（-%&+."#*%/##0%&+)#*#）是 由 第 6、7腹板间表皮内陷而成的腺体所分泌，而德国小蠊（!"#//%""# 1%&0#*+)#）是由第十腹节的顶端，即围绕肛门的肛上板中央部 分分泌的〔!89〕。而较普遍 认 同 的 观 点 是：蜚 蠊 聚 集 信 息 素 大 多 产生于后肠，由直肠垫细胞分泌，粪便经过时便吸附在粪便中， 随粪便排出体外而释放。但也有人发现，德国小蠊体壁的角质 层中均分布有聚集信息素〔:〕，这可能是聚集信息素经特定腺体 产生后再转运至身体的各个部分。 !"# 提取方法及提取溶剂的选择 获得聚集信息素的方法很 多，人们曾用滤纸 等 吸 附 空 气 中 的 聚 集 信 息 素，或 用 收 集 器 收 集含有聚集信息素的空气，但这些方法都不理想。由于蜚蠊粪 便中含有较多的聚集信息素，因而常用溶剂抽提粪便或粪便污 染过的滤纸，这种方法较简洁、方便，而且效果不错。但是聚集 信息素是一种微量活性物质，抽提溶剂的选择及提取方法对实 验结果影响较大。许多研究发现，蜚蠊的聚集信息素多由有机 物组成，根据“相 似 相 容”原 理，常 用 有 机 溶 剂 来 提 取，如 乙 醇、 甲醇、二氯甲烷等。丁建云等〔#〕用$种溶剂提取德国小蠊的粪 便时发现，乙醇提取液的诱集效果最好，其次是三氯甲烷、二甲 苯及丙酮，而乙醚的效果最差。;0<.)=/〔:〕用有机溶剂直接浸提 德国小蠊角质层，发 现 二 氯 甲 烷 和 戊 烷 的 诱 集 效 果 都 好，而 甲 醇效果差，推测其原因可能是其聚集信息素为非极性分子，能
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#$%&&’$$%(&%)*(+,’-.及 #$%&&’$$%(&%)*(+,’-/都是低挥发性 物质，主 要 由 触 觉 感 受 器 感 知，可 用 小 室 选 择 实 验（0<*+=’=<%:#’>%((%?）来测 定 其 生 物 活 性。两 者 的 共 同 特 征 是 均 含 有 类固醇骨架和氯原子，这在昆虫的信息素中是很少见的。但它 们的活性并不一样，在 @<%&:%)7号滤纸上，前者的 A;2B值为 BC!!):*$"=:"，后者为1C"):*$"=:"，相差6倍多。
溶于 有 机 溶 剂 和 水，所 有 成 分 中，其 活 性 最 高，半 有 效 量 （K&’0.1&GG&@/0<&’(A&，?L$>）为!>14(="!B>@4:，是其他组分的 $>#!>>>倍〔D〕。引诱剂的释放受酸性物质调控，经离子交换层
析发现，盐 酸 是 这 种 调 控 物 质 的 主 要 成 分，占 阴 离 子 总 量 的 D!M〔"〕。
# 聚集信息素引起的生物学作用
蜚蠊聚集信息素能使同种个体产生聚集行为，但对于这种 聚集行为对群体本身所起的生物学和生理学作用，目前还没有 统一的观点，有 待 于 进 一 步 的 研 究。 从 多 年 来 的 研 究 结 果 看， 大致可归纳为1种假说〔72〕：
环境调控假说（A)H+>*):’)&%$%:’$+*>%&+*)<?G*&<’(+(）：认为 蜚蠊聚集在 一 起 可 以 改 善 不 利 的 环 境，有 利 于 个 体 的 生 长 发 育，提高群体成活率，同时可缩短成虫成熟所需的时间，有利于 群体数量的增加。德国小蠊在极干燥环境中（I3!"J）的密度 很大，个体间的平 均 距 离 小 于 其 触 角 的 长 度，且 与 其 他 几 种 温 度（I3"""C2J）的差异存在显著性〔78〕。推测其原因可能是为 了减少虫体水分 的 散 失，从 而 减 少 个 体 死 亡，提 高 群 体 的 成 活 率。许多研究发现，德国小蠊单独生活的若虫个体的生长发育 要比群体中的个体慢。