Structural Correlates of Hormone Production by the Corpora Allata in the Pine Moth, Dendrolimus spectablis Butler, during Larval-Pupal-Adult Transformations

松蟲變態에 따른 알라타體의 호르몬 生産과 그 構造的變化의 相關

Ultrastructural changes in the cells of the corpora allata of the pine moth, Dendrolimus spectabilis Butler, were studied by electron microscope to know the structural correlates of hormone production by the gland during the larval-pupal-adult transformations. Mitochondria are in active phases from the overwintered to the last instar larvae and from the pupae just after pupation to the 20-day old pupae, while they are in inactive phases from the making cocoon stage to the prepupae just before pupation. The peripheral allatum cells have electron dense granules in the intracellular vacuoles of smooth-surfaced endoplasmic reticulum in the larval life, particularly in the overwintered larvae and in the early adults but the swollen smooth-surfaced intracytoplasmic vacuoles made by expansion of an end of the tubular rough endoplasmic reticulum, some of which contain fibrous proteins, are observed in addition to the vacuoles in the intercellular spaces in which the vacuoles grow by fusing each other from the mature larvae to the prepupae, both of them disappearing during just before pupation. After pupation the cytolasmic vacuoles develop again in the allatum cells so that they seem to begin the secretory activity. The fact that the neurosecretory granules stored within the axons terminated in the corpus allatum are visible only from the 20-day old pupa about two days before abult emergence to the 5-day old adult means that the secretion from the allatum cells is under the control of the brain from the late pupal stage, while the secretion during from the larval to the early pupal life has no relation with the brain, because such granules are not observed within the axons. It is, therefore, suggested that at least two kinds of hormone are released with the ages as far as concerned with the production and secretion mechanisms of the allatum hormone: juvenile hormone is released until the last instar larvae without any direct stimlation of the brain and gonadotropic hormone is secreted from the late pupa to the adult by getting brain's stimulation and that the secretory phases observed from the mature larvae to prepupae are presumably concerned with the biosynthesis of protein owing to the ecdysone and those from the early pupal stage in uncontrolled condition of the brain with the prothoracotropic activity.

昆蟲의 알라타體의 호르몬 生産과 그 構造的變化를 밝히기 위하여 松蟲을 對象으로 變態 各時期의 알라타腺細胞의 微細構造의 變化를 電子顯微鏡으로 追究했다. 미토콘드리아는 越冬에서 最終齡幼蟲까지와 용화 直後에서 20日용 까지는 活動相을 보이는 反面 營繭期부터 용화 直前의 전용까지는 不活性相을 보인다. 알라타體의 변두리 細胞는 幼蟲期 특히 越冬幼蟲에서는 滑成小胞體의 液胞속에 電子密度가 높은 顆粒을 가졌고 管狀粗性小胞體의 一端이 膨張하여 굵은 滑性小胞體의 液胞로 되며 그中 얼마는 纖維性蛋白質을 含有한다. 한편 두 細胞사이의 空腔에도 液胞가 나타나는데 그들은 서로 融合하여 커지지만 이들 兩者는 용화 直前에 없어진다. 그러나 용화후 細胞質內液胞는 다시 나타나므로 分泌活動은 再開된다고 생각된다. 알라타體에 와있는 軸索속에 神經分泌顆粒이 羽化直前인 20日용부터 5日되는 成蟲까지에서만 나타난다는 事實은 알라타體의 分泌가 이 時期에는 腦의 支配下에 있음을 알려주고 幼蟲期부터 早期용까지는 그런 顆粒이 나타나지 않으므로 그 分泌가 腦와는 아무런 關係가 없음을 意味한다. 3日 되는 成蟲에서 電子密度가 높은 顆粒이 細胞質속 核부근의 큰 液胞속에 나타나고 그 液胞는 數와 크기가 增加하므로 核은 5日成蟲에서 畏縮한다. 이것은 아마 腺細胞의 機能退化相일 것으로 생각된다. 따라서 알라타體는 호르몬 生産과 그 分泌機構에서 볼 때 年齡에 따라 적어도 두가지 호르몬 卽最終齡幼蟲까지 腦의 直接的刺戟없이 幼若호르몬을, 그다음 늦은 용기부터 成蟲까지 腦의 刺戟을 받아서 生殖腺刺戟호르몬을 分泌한다고 보며8 老熟幼蟲에서 전용까지에 觀察되는 分泌相은 아마 ecdysone에 의한 蛋白質合成과 관계가 있을 것이고 또 腦의 支配下에 있지 않는 早期용 에서의 分泌相은 前胸腺刺戟活動과 관계있을 것으로 생각된다.