Role of the Ventral Nerve Cord and Terminal Abdominal Ganglion in the Regulation of Sex Pheromone Production in the Tobacco Budworm (Lepidoptera: Noctuidae)

Tarkoituksemme oli selventää hermoston roolia ja sen suhdetta hormonaaliseen säätelyyn sukupuoliferomonin biosynteesin kontrolloinnissa naaraspuolisen tupakan nuppumadon, Heliothis virescens (F.). Terminaalisen abdominaalisen ganglion (TAG) eristäminen muusta ventraalisesta hermosäiestä (VNC) tai TAG:stä periferiaan ulottuvien terminaalihermojen leikkaaminen johti siihen, että normaalisti skotofaasin aikana tapahtuva seksiferomonin tuotanto väheni huomattavasti. Näiden kirurgisesti manipuloitujen koiperhosten sukupuoliferomonirauhasista uutetun feromonin määrä oli kuitenkin suurempi kuin normaalien naaraiden rauhasista uutetun feromonin määrä fotofaasin aikana, jolloin feromonitasot ovat alhaisia tai niitä ei voida havaita. Neitseellisten naaraiden TAG-uutteen ruiskuttaminen neitseellisiin naaraisiin stimuloi sukupuoliferomonin tuotantoa. TAG:n ja aivot/subesofageaalinen ganglio (Brain-SEG) -kompleksin uutteiden fraktiointi kiinteän faasin uutolla, ioninvaihdolla ja käänteisfaasinestekromatografialla osoitti, että TAG sisältää feromonotrooppisia peptidejä, joiden retentio-ominaisuudet ovat hyvin samankaltaiset kuin Brain-SEG:n. Immunokemialliset tutkimukset osoittivat, että TAG:stä peräisin olevilla feromonotrooppisilla peptideillä on jonkin verran homologiaa C-termiiniensä kohdalla maissinkorvamadon Helicoverpa zean feromonibiosynteesiä aktivoivan neuropeptidin (Hez-PBAN) kanssa. Hez-PBANin ja TAG-feromonotrooppisten peptidien kromatografisten ominaisuuksien väliset eroavaisuudet viittasivat kuitenkin siihen, että H. virescensin peptidit eivät ole identtisiä Hez-PBANin kanssa. Immunosytokemialliset tutkimukset osoittivat, että SEG:n PBAN-immunoreaktiivisten neuronien aksonit kulkevat VNC:n läpi ja päättyvät TAG:n neuropiliin. Koska immunoreaktiivisuutta ei havaittu TAG:n hermoissa tai neurohemaalisissa elimissä, on todennäköistä, että TAG:n feromonotrooppiset peptidit toimivat TAG:n sisällä eivätkä neurohormoneina tai perifeerisinä välittäjäaineina. Vielä ei ole selvää, ovatko nämä PBAN:n kaltaiset peptidit mukana feromonirauhasen ohjauksessa. Tuloksemme viittaavat kuitenkin siihen, että H. virescensissä sukupuoliferomonin optimaalinen tuotanto riippuu sekä hermostollisesta että hormonaalisesta säätelystä.