家蚕基因组框架图发布会(家蚕的内分泌系统)

我国是丝绸之乡、蚕茧生产大国,把内分泌学的基础研究成果应用于生产方面,将具有重大意义。

一、家蚕的内分泌器官及其分泌物

家蚕的主要内分泌器官有脑、咽侧体、前胸腺和咽下神经节,他们分别合成并分泌脑激素、保幼激素、蜕皮激素和滞育激素,控制家蚕的幼虫蜕皮、变态和滞育等生理发育现象。

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1、蜕皮激素(MH)

家蚕的前胸腺细胞合成并分泌蜕皮激素(MH)。前胸腺是一个带状并具有分枝的器官,位于第1胸节左右两侧气门下,沿着纵走气管从气管丛内侧伸向头部,可分为杆部、前枝、中枝、后枝4个部分。前胸腺细胞呈多角形或椭圆形,其超微结构适应了蜕皮激素的分泌活动。

前胸腺细胞摄取血淋巴中的胆固醇,合成α-MH,分泌到血淋巴中转变成β-MH。后者的生理活性较前者高出3~5倍。MH的主要生理作用是促进幼虫蜕皮和变态。

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2、保幼激素(JH)

家蚕的咽侧体细胞合成并分泌保幼激素(JH)。咽侧体是一对白色球状小体,位于头胸交界处的腹面,靠近消化管的两侧,左右成对。由脑两侧发出的神经通过心侧体与咽侧体相连。咽侧体细胞中可观察到许多颗粒状或液泡状分泌物,这种分泌物(JH)周期性地分泌到血淋巴中。

保幼激素(JH)的主要生理作用是维持幼虫形态,阻止家蚕变态。


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3、脑激素(BH)

脑激素(BH)或者神经激素(NH)是个广泛的概念。由蚕脑不同部位的神经分泌细胞可以分泌不同的脑激素(BH)。

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4、滞育激素(DH)

家蚕的滞育激素也是进入90年代后才完全阐明化学结构的,是由24个氨基酸残基构成的肽类激素。

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家蚕雌性个体的咽下神经节内的神经分泌细胞合成并分泌滞育激素(DH)。滞育激素(DH)的靶器官是卵巢。当卵母细胞发育到特定的时期,接受滞育激素(DH)的影响决定其滞育性。滞育激素(DH)通过提高有关酶的活性促进卵色素前体和糖原的积累。当卵产出后,形成卵色素,卵表面状态呈灰黑色。滞育激素能促进蚕卵中的糖原大量转变为山梨醇和甘油,造成不能继续氧化供能的生理状态,使胚胎进入滞育。随着滞育解除,山梨醇和甘油又重新合成糖原,供胚胎发育使用。咽下神经节分泌滞育激素活性也受脑的控制。

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二、激素和抗激素在蚕业上的应用


从70年代开始,特别是80年代后的近20年间,随着家蚕内分泌基础研究成果的不断积累,科技工作者已经有目的地把这些成果应用到蚕业生产实践中,并且逐步地建立了一些实用化技术体系,为古老的蚕业生产带来了越来越广阔的诱人前景。

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1、植源性蜕皮激素的应用

不但在昆虫和甲壳动物体内广泛存在着蜕皮激素(MH),而且从多种植物中也发现了具蜕皮激素活性的固醇类化合物,后者称为植源性蜕皮激素(MH),已被分离鉴定的植源性蜕皮激素(MH)达60多种,为蚕业上应用创造了条件。

70年代建立了用植源性蜕皮激素作为催熟剂(上簇整齐剂)的实用化技术,即在5龄中、后期给家蚕添食蜕皮激素,促进蚕儿成熟,不但可避免因蚕病蔓延或缺桑叶引起的损失,而且可达到上簇整齐的目的。

在5龄中、后期添食蜕皮激素,特别是添食高剂量蜕皮激素,造成龄期大大缩短,使全茧量和茧层量有所下降。这一结果导致了“MH不能增丝的错觉”,妨碍了它在蚕业上的进一步应用。

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2、保幼激素类似物的应用(JHA)

保幼激素的应用,延长了幼虫期,增加了用桑用工。据报道,让4龄蚕起蚕饥饿24小时,再用保幼激素处理,可100%诱导出超龄幼虫(6龄蚕),最后吐丝结茧,全茧量比对照提高30%~40%,但茧层量未提高;在4龄用大剂量保幼激素处理,诱导出超龄永久幼虫,再于6龄后期注射蜕皮激素使之吐丝结茧,结果获得巨型茧。※友情提示:滥用保幼激素风险很高,容易造成蚕不吐丝结茧,请勿随意尝试。

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3、抗激素的应用

80年代以来,抗激素类物质在蚕业上的应用取得的最重要的成果是三眠蚕的诱导。

大量试验表明,在家蚕3龄或4龄应用咪唑类抗激素等,均能引起早熟变态,成功地诱导出3眠蚕,结成小型茧,能缫制细纤度茧丝,为生产复合丝和超薄型织物开辟了途径。以这种茧丝制成的包蕊丝、真丝绡、电力纺等蟾皮也已开发出来,为纺织业、医疗业及宇航领域的应用开辟了新途径。把这一研究成果应用到种茧育上,即将诱导的三眠蚕作为原蚕,制得三眠杂交种,与四眠蚕杂交种进行比较试验,其成绩基本相同。这就是说,可以用三眠原蚕代替四眠蚕制种,从而能节省制种劳动力和桑叶,大大提高蚕种生产的经济效益。

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三、家蚕内分泌失调对蚕业生产上的影响

家蚕的生长发育、蜕皮、变态受体内激素的调控,尤其受蜕皮激素(MH)和保幼激素(JH)的直接控制。由咽侧体分泌的保幼激素(JH)具有保持幼虫形态、阻止成虫发育的作用,而由前胸腺分泌的蜕皮激素(MH)则能刺激新皮合成、旧皮蜕下,蜕皮的性质(幼虫蜕皮或变态蜕皮)则取决于血淋巴中蜕皮激素(MH)和保幼激素(JH)的相对浓度。构成蚕体的绝大多数组织细胞的成长,在很大程度上都受到血淋巴中这两类激素相对浓度的支配。然而,咽侧体和前胸腺的分泌活动,又受到脑激素的控制。

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家蚕对环境中异常的、不良的胁迫因素引起的非特异性、生理性紧张的反应,会使家蚕的内激素分泌系统失调,具体表现为厌食、拒食,精神抑郁、体表发黄、采食量下降、神经状态、呼吸困难、行为呆滞或狂躁不安等现象,其结果严重影响蚕的生长发育,体质较差,大小蚕情况严重,眠不整齐,眠起不一致,蚕的抗病能力下降。养蚕农户出现的不吐丝结茧蚕,大部分可以看到绢丝腺异常,以及不吐丝结茧中包括脓病蚕、微量农药中毒蚕等。主要包括以下几个方面:

【物理因素】:包括温度、湿度、光线、震荡、噪音、过堂风等因素;

【化学因素】:包括蚕室内缺氧、工业废气、农药以及蚕座污染等因素;

【生物因素】:蚕座密度、桑叶污染、病原、寄生虫等敌害;
【人为因素】:日常护理不当、除沙操作不当、小蚕共育发蚕装车、运输、卸车过程、蚕农接收蚕后蚕室的环境与小蚕共育户环境的差异等。

四、预防措施

(1)严格消毒,消灭病源,切断传染途径。消灭病源是防治蚕病的根本措施,采用蚕房专用消毒液“蚕康消毒液”对蚕房、蚕座、蚕具以及养蚕中的桑叶消毒。传承多年的漂白粉、强氯精(三氯异氰尿酸)、消杀净、消特灵、福尔马林等消毒液,有毒、刺激性气味强,多数具有很强的腐蚀性,会对蚕的内分泌系统造成影响,并对养蚕工作人员造成身体健康上的伤害,会刺激口、鼻与呼吸道黏膜组织,轻则疼痛咳嗽,重则呼吸道发炎,甚至肺水肿,长期吸入还具有致癌的可能。

(2)添食“蚕保姆”,可以有效消除家蚕对不良因素产生的内分泌失调现象。

【适应症状】用于预防蚕厌食、拒食,对高温、低温、强光、噪音、潮湿、震荡、缺氧、环境变迁等造成的精神抑郁、体表发黄,采食量下降、神经症状、呼吸困难等效果显著;使用后,蚕眠整齐,眠起一致,蚕体强壮,对病毒和细菌的抵抗力显著增强,结茧白,茧个大,能大量减少蚕上簇后不吐丝结茧的现象。

【主要功能】具有辛温解表,疏风驱湿,扶正祛邪,清热解暑,可提高机体免疫系统功能,增强机体对病毒和细菌入侵的抵抗力,能消除蚕临床症状,具有补不留邪,表不份正的特点。 能大量减少脓病、细菌病(黑胸败血病) 、僵病、微粒子病的发生,能有效防止家蚕因某些微量农药中毒而不吐丝结茧的现象。


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