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

Wij trachtten de rol van het zenuwstelsel, en zijn relatie tot hormonale regulatie, te verduidelijken in de controle van de biosynthese van sexferomonen bij de vrouwelijke tabaksknoopwormvlinder, Heliothis virescens (F.). Isolatie van het terminaal abdominaal ganglion (TAG) van de rest van het ventraal zenuwkoord (VNC), of doorsnijding van de terminale zenuwen die van de TAG naar de periferie lopen, resulteerde in een ernstige vermindering van de productie van sexferomoon die normaal optreedt tijdens de scotofase. De hoeveelheid feromoon die uit de sexferomoonklieren van deze chirurgisch gemanipuleerde motten werd geëxtraheerd, was echter groter dan de hoeveelheid die uit klieren van normale wijfjes werd geëxtraheerd tijdens de fotofase, een periode waarin feromoonniveaus laag of niet detecteerbaar zijn. Injectie van een extract van vrouwelijke TAGs in maagdelijke wijfjes stimuleerde de productie van sexferomoon. Fractionering van extracten van de TAG en van het hersen-/subesofageale ganglion (Brain-SEG)-complex door vastefase-extractie, ionenuitwisseling en omgekeerde-fase vloeistofchromatografie toonde aan dat de TAG feromonotrope peptiden bevat met retentiekarakteristieken die sterk lijken op die van de Brain-SEG. Immunochemische studies toonden aan dat de van TAG afgeleide feromonotrope peptiden aan de C-termini een zekere mate van homologie vertonen met het feromoon-biosynthese-activerende neuropeptide van de maïsoorworm, Helicoverpa zea (Hez-PBAN). Discrepanties tussen de chromatografische eigenschappen van Hez-PBAN en de TAG feromonotrope peptiden wezen er echter op dat de peptiden van H. virescens niet identiek zijn aan Hez-PBAN. Immunocytochemische studies toonden aan dat axonen van PBAN-immunoreactieve neuronen in de SEG door de VNC lopen en eindigen in de neuropil van de TAG. Omdat de immunoreactiviteit niet werd aangetroffen in zenuwen of neurohemale organen van de TAG, is het waarschijnlijk dat de feromonotrope peptiden in de TAG binnen de TAG functioneren en niet als neurohormonen of perifere neurotransmitters. Het is nog niet duidelijk of deze PBAN-achtige peptiden betrokken zijn bij de aansturing van de feromoonklier. Niettemin suggereren onze bevindingen dat bij H. virescens de optimale productie van sexferomoon afhangt van zowel neurale als hormonale regulatie.