Effects of Cd on carboxylesterase and glutathione S-transferase activity in Oxya chinensis

为深入探讨重金属镉(cadmium,Cd)的毒性效应,采用不同浓度氯化镉溶液对中华稻蝗Oxya chinensis Thunberg 4龄若虫进行急性染毒,对处理后24、48、72和96h虫体内羧酸酯酶(CarE)和谷胱甘肽S-转移酶(GST)活性进行测定.结果表明,随着处理时间的延长,对照组和处理组CarE和GST活性均表现为先升后降的趋势.与对照组相比,以α-NA为底物时高浓度处理组(80mg·L-1)CarE活性在处理后48h被激活;以β-NA为底物时中浓度处理组(40mg·L-1)CarE活性在72h达到最高;以CDNB为底物时,低浓度处理组(20mg·L-1)GST活性在24h被激活达到最大值,之后降低.结果显示,中华稻蝗4龄若虫在Cd胁迫下,体内CarE和GST活性发生了变化,以此来抵御机体所受到的重金属毒害.     

红裸须摇蚊幼虫生物标志物系统对苯酚的响应

以红裸须摇蚊4龄幼虫为对象,测定了苯酚对摇蚊幼虫急性毒性、体质量、化蛹率及体内保护酶和解毒酶活性的影响.结果表明:苯酚对摇蚊4龄幼虫6、24、48、72和96 h半致死浓度LC50分别为222.52、134.86、67.74、47.39和35.76 mg.L-1;亚致死剂量苯酚(0.4、4和40 mg.L-1)处理降低摇蚊4龄幼虫干湿质量和化蛹率;摇蚊4龄幼虫暴露于苯酚液72 h,过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽S转-移酶(GST)和羧酸酯酶(CarE)均对苯酚暴露做出响应,且随着浓度增加和暴露时间的延长呈现一定的剂量-时间效应,而摇蚊体内酸性磷酸酯酶(ACP)和碱性磷酸酯酶(ALP)对苯酚暴露响应较迟钝,仅高浓度(40 mg.L-1)长时间(48 h和72 h)的胁迫才会产生显著抑制作用.表明摇蚊体质量、化蛹率和CAT、SOD、GST、CarE可作为监测苯酚水体污染的生物标志物.     

氯虫苯甲酰胺和甲维盐对草地贪夜蛾幼虫的毒力及解毒酶活性的影响

为了研究氯虫苯甲酰胺和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(甲维盐)对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda的毒杀作用及解毒机制,采用叶片浸渍法测定了2种杀虫剂对草地贪夜蛾3龄幼虫的LC_(10)、LC_(20)与LC_(50),并研究这2种农药的亚致死剂量(LC_(20))对幼虫的羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)、细胞色素P450(CYP450)3种主要解毒酶活性的影响。结果表明甲维盐对3龄幼虫的毒力更高,48 h时LC_(10)、LC_(20)、LC_(50)分别为0.005、0.007、0.013 mg/L。2种农药处理72 h内,幼虫的3种酶活力呈现不同的动态变化。氯虫苯甲酰胺对CarE活力表现先诱导后抑制的作用,在24 h时CarE活力最大(36.75 U/mg);甲维盐对CarE活力表现先抑制后诱导的作用,在72 h时CarE活力最大(42.44 U/mg)。2种农药对GST活性在72 h内的变化一致,均呈现"诱导-抑制-诱导"的规律。氯虫苯甲酰胺处理后CYP450活性与对照相比无显著差异;甲维盐处理36 h、48 h、72 h幼虫体内CYP450活性均显著低于对照。     

辣椒碱对烟粉虱体内羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和乙酰胆碱酯酶活性的影响

【背景】烟粉虱作为世界性的多食性害虫,对我国农业生产造成了严重危害。已有研究表明,许多植物的次级代谢产物能够对烟粉虱解毒酶和靶标酶活性产生影响。【方法】采用常规生化方法研究了辣椒碱对烟粉虱体内羧酸酯酶（CarE）、谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）和乙酰胆碱酯酶（AChE）活性的影响。【结果】与对照相比,500mg·L^-1辣椒碱处理烟粉虱成虫后6h,CarE活性被激活,其他时段被抑制;1000mg·L^-1辣椒碱处理后6、12、48h,CarE活性受到抑制,其他时段被激活;2000mg·L^-1辣椒碱处理后6h,CarE活性受到抑制,其他时段被激活;d000mg·L^-1辣椒碱处理后3、12h,CarE活性受到抑制,其他时段被激活;8000mg·L^-1辣椒碱处理后1h,CarE活性被激活,其他时段受到抑制。辣椒碱对烟粉虱体内GSTs活性的诱导存在剂量和时间效应,8000mg·L^-1辣椒碱处理烟粉虱成虫后24和48h,GSTs活性受到明显抑制,其余各处理在任何时段GSTs活性均被激活而高于对照。辣椒碱各浓度处理对烟粉虱体内AChE活性的诱导存在时间效应,各处理均在处理后48h对AChE活性产生了抑制作用。【结论与意义】辣椒碱对烟粉虱体内的解毒酶CarE和GSTs、靶标酶AChE活性具有明显影响,且存在剂量或时间效应,这可为辣椒碱在生物农药领域的应用提供理论依据。     

乙基多杀菌素对草地贪夜蛾幼虫的毒力及对其解毒酶和乙酰胆碱酯酶活性的影响

【目的】为了研究乙基多杀菌素对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda幼虫的毒力及作用机制。【方法】以氯虫苯甲酰胺为对照,采用表面涂抹法测定了乙基多杀菌素对草地贪夜蛾2, 3和4龄幼虫的LC_(50)和LC_(90)。采用酶联免疫吸附法(ELISA),测定不同浓度乙基多杀菌素(0.127, 0.183, 0.250, 0.400和0.572 mg/L)处理48 h后草地贪夜蛾3龄幼虫体内多功能氧化酶(MFO)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)、羧酸酯酶(CarE)以及乙酰胆碱酯酶(AchE)的活性。【结果】与氯虫苯甲酰胺相比,乙基多杀菌素对草地贪夜蛾幼虫具有更高的毒力,处理48 h后对2, 3和4龄幼虫的LC_(50)值分别为0.21, 0.34和0.59 mg/L, LC_(90)值分别为0.59, 0.75和2.01 mg/L。经过乙基多杀菌素处理后,草地贪夜蛾3龄幼虫体内MFO和AchE活性均表现随着浓度的增加而显著增加,二者均在0.572 mg/L处理时活性最高,分别为52.23和23.98 U/mg pro; CarE活性在低浓度乙基多杀菌素处理(0.127和0.183 mg/L)下相对于溶剂对照(0.1%Tween-80)无显著变化,随着浓度增加至0.400与0.572 mg/L时,其活性显著增加; GST活性表现为随着乙基多杀菌素浓度增加而增加的特点,当处理浓度为0.400与0.572 mg/L时,其活性无显著性差异。【结论】乙基多杀菌素对草地贪夜蛾幼虫的杀虫效果优于氯虫苯甲酰胺,尤其对4龄幼虫效果最为明显;在不同浓度的乙基多杀菌素处理条件下,草地贪夜蛾幼虫体内的CarE, MFO和AchE活性有所增高。     

镉对中华稻蝗4龄若虫抗氧化酶的影响

在实验室条件下,研究了镉对中华稻蝗Oxya chinensis急性毒性的影响.对Cd2 急性染毒的中华稻蝗抗氧化酶活性变化研究表明,随着Cd2 浓度的升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性均发生改变.对4龄中华稻蝗注射不同浓度的Cd2 (0,1.2,1.5,2.5,3.5,5.5,7.5 ms/mL)溶液,结果表明,这3种酶对于防御机体的损伤起着重要作用.     

乙基多杀菌素和联苯肼酯对地熊蜂的毒性及风险评估

【目的】明确乙基多杀菌素和联苯肼酯对地熊蜂Bombus terrestris的毒性, 探讨这两种农药亚致死浓度对地熊蜂体内乙酰胆碱酯酶(AchE)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)和羧酸酯酶(CarE) 3种解毒酶活性的影响。【方法】采用饲喂法测定60 g a.i./L乙基多杀菌素和43%联苯肼酯对地熊蜂采集蜂的急性经口毒性,依据农药对蜜蜂生态风险的危害熵(hazard quotient, HQ)值评估这两种农药对地熊蜂的风险。同时测定了这两种农药亚致死剂量(LD₅₀和LD₈₀)处理后地熊蜂AchE, GST和CarE的活性变化。【结果】60 g a.i./L乙基多杀菌素和43%联苯肼酯对地熊蜂采集蜂的急性经口毒性测定48 h时LD₅₀值分别为3.590和1 447 μg a.i./蜂,其中60 g a.i./L乙基多杀菌素表现为中毒,43%联苯肼酯表现为低毒。两种农药对地熊蜂采集蜂的HQ值均低于50,表现为低风险。LD₅₀和LD₈₀剂量的乙基多杀菌素处理组与对照组相比,3 h时地熊蜂AchE活性被激活,显著高于对照组(P＜0.05),分别为对照组的1.45和1.23倍,24 h后活性受到抑制,两个剂量处理组AchE活性均显著低于对照组(P＜0.05);CarE活性3 h时同样被激活,显著高于对照组(P＜0.05),LD₅₀和LD₈₀剂量处理组CarE活性分别为对照组的1.24和1.53倍, 24 h后活性受到抑制,其中LD₅₀剂量处理组CarE活性显著低于对照组(P＜0.05),LD₈₀剂量处理组CarE活性与对照组差异不显著(P＞0.05);LD₅₀和LD₈₀剂量处理组GST活性3 h被激活,显著高于对照组(P＜0.05),分别为对照组的2.24和2.58倍,24 h后活性降低,但两个剂量处理组GST活性仍显著高于对照组(P＜0.05)。43%联苯肼酯处理后,与对照组相比3 h时LD₅₀和LD₈₀剂量处理组AchE活性与对照组差异不显著(P＞0.05),24 h后AchE活性降低,显著低于对照组(P＜0.05),分别是对照组的75%和80%;CarE活性3 h时被抑制,LD₅₀剂量处理组CarE活性显著低于对照组(P＜0.05),LD₈₀剂量处理组CarE活性低于对照组,但差异不显著(P＞0.05),24 h后CarE活性被激活,其中LD₅₀剂量处理组CarE活性高于对照组,但差异不显著(P＞0.05),LD₈₀剂量处理组CarE活性显著高于对照组(P＜0.05);LD₅₀剂量处理组GST活性3 h时被激活,显著高于对照组(P＜0.05),24 h后活性降低,但仍显著高于对照组(P＜0.05),3 h和24 h的活性分别为对照组的2.04和1.72倍,LD₈₀剂量处理组3 h的GST活性与对照组无显著差异(P＞0.05),24 h后活性降低,显著低于对照组(P＜0.05)。【结论】乙基多杀菌素和联苯肼酯对地熊蜂的HQ 评估均表现为低风险,其中联苯肼酯对地熊蜂的安全性较高,在熊蜂授粉过程中可以按照推荐剂量应用,但过量施用或者长期施用可能会造成熊蜂体内药剂积累引起生理或者行为的变化,乙基多杀菌素在温室及大田授粉期的使用剂量和方法有待进一步研究。     

水稻施用硅肥对稻纵卷叶螟幼虫保护酶和解毒酶活性的影响

【目的】研究施硅水稻对稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenée)幼虫保护酶(过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD、超氧化物歧化酶SOD)和解毒酶(谷胱甘肽-S-转移酶GST、乙酰胆碱酯酶ACh E)活性的影响,为探明硅增强水稻抗稻纵卷叶螟的机理和稻纵卷叶螟的综合治理提供依据。【方法】采用感虫水稻品种TN1,设置2种施硅水平,即0.32 g Si/kg土壤(Si+)和不施硅(Si-),测定取食水稻24、48、72、96 h后3龄幼虫体内CAT、POD、SOD、GST、ACh E活性的动态变化。【结果】幼虫取食Si+水稻前期(24~48 h),CAT、POD、SOD活性呈上升趋势,并在48 h时达到最高值;取食后期(48~96 h),CAT、POD、SOD活性下降并在96 h时显著低于Si-处理。在Si-处理中,幼虫CAT和POD活性"先降低、再升高",SOD活性呈一直增大的趋势。取食Si+水稻幼虫GST活性始终显著高于Si-处理,而ACh E活性均低于Si-水稻,并在72 h和96 h时显著低于Si-水稻。处理间幼虫存活率存在显著差异,Si+水稻上1龄和3龄幼虫的存活率显著低于Si-水稻。这些结果说明,硅处理可能使稻纵卷叶螟幼虫产生应激反应引起保护酶活性在短时间内增大,但取食一段时间后保护酶活性下降。ACh E活性受到抑制,会引起昆虫神经传导的异常反应,造成昆虫死亡。【结论】硅可能通过参与植物的生理代谢过程,诱导植物增加次生代谢物的合成和积累,引起稻纵卷叶螟保护酶和解毒酶的活性变化,可能会影响稻纵卷叶螟的存活。     

取食施硅水稻对褐飞虱成虫体内保护酶和解毒酶活性的影响

【目的】本研究旨在明确褐飞虱Nilaparvata lugens成虫取食施硅水稻对其体内保护酶及解毒酶活性的影响,为硅介导的水稻抗虫性的应用提供证据。【方法】以TN1(感虫品种)为供试水稻品种,采用营养液添加Na₂SiO₃·9H₂O的方法设置112 mg Si/L(Si+)和0 mg Si/L(Si-)2种施硅水平,通过酶活性分析测定取食Si+或Si-水稻植株24, 48, 72和96 h后褐飞虱成虫体内保护酶［过氧化氢酶(catalase, CAT)、过氧化物酶(peroxidase, POD)和超氧化物歧化酶(superoxide, SOD)］以及解毒酶［谷胱甘肽S-转移酶(glutathione-S-transferase, GST)、羧酸酯酶(carboxylesterase, CarE)和多功能氧化酶(mixed-functional oxidase, MFO)］活性的动态变化。【结果】与取食Si-水稻植株的褐飞虱成虫相比,取食Si+水稻植株24和48 h时,褐飞虱成虫POD活性分别显著增加101.2%和55.2%,SOD活性分别显著增加78.2%和19.6%;取食72 h时,CAT和SOD活性分别显著增加16.5%和29.7%;取食96 h时,CAT和POD活性稍有降低,SOD活性显著降低12.6%。添加硅总体上增加GST和MFO活性,降低CarE活性。取食Si+水稻植株24, 48, 72和96 h时,GST活性分别显著升高57.2%, 200.7%, 84.7%和45.9%;MFO活性在取食72和96 h时分别显著升高70.2%和28.3%;而CarE活性在取食72和96 h时分别显著降低38.1%和32.0%。【结论】取食施硅水稻引起褐飞虱成虫体内保护酶和解毒酶活性发生了变化,进而对褐飞虱生理代谢产生了影响。     

几丁质合成抑制剂除虫脲对中华稻蝗的毒性效应研究

为研究几丁质合成抑制剂除虫脲对不同龄期中华稻蝗若虫的毒性效应,将除虫脲用丙酮溶解,稀释至不同浓度,点滴法处理试虫.结果表明除虫脲对2、3龄中华稻蝗若虫具有一定的毒性效应,试虫出现因蜕皮困难而死亡的现象,且影响其进食和增重.     

高温对田间小菜蛾DNA损伤及4种抗药性相关酶系活性的抑制

研究了高温对福州上街菜田小菜蛾成虫4种抗药性相关酶系活性的影响。与饲养在25℃下的小菜蛾相比,33．5~C或40℃处理72h导致小菜蛾基因组DNA出现DNA凋亡特征梯度化条带。33~C饲养小菜蛾4、8、12或24h对小菜蛾成虫乙酰胆碱酯酶（AChE）和羧酸酯酶（CarE）活性无显著影响,但33℃饲养小菜蛾12或24h导致小菜蛾成虫谷胱甘肽s转移酶（GSTs）酶活性和细胞色素P450含量显著下降。36℃、24h可导致AChE活性显著下降,36℃、12h和24h可导致CarE活性显著下降,36℃、4h,8h,12h和24h可导致GST活性和细胞色素P450含量显著下降。总体上,高温对CarE、GSTs和细胞色素P450的抑制作用大于对AChE的影响,此外,3CC对AChE、CarE、GSTs酶活性和细胞色素P450含量的抑制作用大于33℃的抑制作用。     

黄曲条跳甲对毒死蜱敏感性差异的生化机制

采用生物测定方法测定黄曲条跳甲Phyllotreta striolata(F.)2个室内试验种群(蔊菜试验种群、上海青试验种群)和1个田间自然种群对毒死蜱的LC50值。结果表明,蔊菜试验种群对毒死蜱的LC50值最低,为30.3459mg.L-1;田间自然种群对毒死蜱的LC50值最高,为77.8448mg.L-1,与蔊菜试验种群相比的敏感性指数为0.39。对不同种群黄曲条跳甲乙酰胆碱酯酶(AChE)、羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)的活性测定结果表明,黄曲条跳甲田间自然种群AChE活性最低,与菜试验种群、上海青试验种群相比,差异极显著(P>0.01);田间自然种群GSTs活性最高,与蔊菜试验种群、上海青试验种群相比,差异极显著(P>0.01);黄曲条跳甲蔊菜试验种群CarE活性最低,田间自然种群CarE活性最高,二者差异极显著(P>0.01);说明黄曲条跳甲对毒死蜱的敏感性下降可能与AChE活性的降低,与CarE、GSTs的活性提高有一定的关系。     

大豆胰蛋白酶抑制剂和防御信号物质对斜纹夜蛾解毒酶的影响

在昆虫与植物漫长的相互作用中,植物合成多种抗虫物质并采用防御信号转导系统抵御昆虫,昆虫也具有多种解毒酶系统保护其免受植物毒素的毒害.本文研究了人工添加大豆胰蛋白酶抑制剂和植物防御信号物质对斜纹夜蛾幼虫羧酸酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶活性的影响.结果表明:持续6代自幼虫2龄或3龄开始喂养含有大豆胰蛋白酶抑制剂的人工饲料,其5龄幼虫中肠和脂肪体内羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶活性显著升高,2、3龄处理的继代幼虫中肠和脂肪体内羧酸酯酶活性均在第二代达到最大值,分别为对照的2.06、2.40倍和1.96、2.70倍;其谷胱甘肽-S-转移酶活性则分别于第4、2代达到最大值,分别为对照的7.03、11.58倍和5.71、3.60倍,并呈现先升高再降低的趋势.预先接触外源信号物质茉莉酸甲酯、水杨酸甲酯48 h和添加大豆胰蛋白酶抑制剂均可使斜纹夜蛾幼虫中肠、脂肪体内羧酸酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶的活性显著升高,且预先接触茉莉酸甲酯和水杨酸甲酯48 h可减缓大豆胰蛋白酶抑制剂对幼虫中肠和脂肪体内羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶活性的作用效果.     

鬼臼毒素对小菜蛾的生物活性及对其几种代谢酶系的影响

为进一步揭示鬼臼毒素的杀虫活性及作用机理,本实验采用小叶碟添加法测定了鬼臼毒素对小菜蛾Plutella xylostella的生物活性及对其幼虫体内羧酸酯酶（CarE）、酸性磷酸酯酶（ACP）、碱性磷酸酯酶（AKP）、谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）和细胞色素P450酶系活性的影响。结果表明：鬼臼毒素对小菜蛾具有较好的拒食、毒杀及生长发育抑制作用,其AFC₅₀为0.4110 mg/mL（24 h）和0.2617 mg/mL（48 h）,LC₅₀为1.9061 mg/mL（72 h）;0.125 mg/mL剂量下相对生长率比对照下降57.56％（24 h）和41.18％（48 h）,化蛹率为43.33％,不能正常羽化。同时,鬼臼毒素对小菜蛾幼虫体内各代谢酶存在不同程度的影响：对羧酸酯酶表现为先激活后抑制的作用;对酸性磷酸酯酶表现先抑制后激活的作用; 对碱性磷酸酯酶活性具有明显的抑制作用,且随着处理时间的延长,抑制作用增强;对谷胱甘肽S-转移酶和细胞色素P450酶系表现出先激活后抑制的影响。     

大豆胰蛋白酶抑制剂和防御信号物质对斜纹夜蛾解毒酶的影响

在昆虫与植物漫长的相互作用中,植物合成多种抗虫物质并采用防御信号转导系统抵御昆虫,昆虫也具有多种解毒酶系统保护其免受植物毒素的毒害.本文研究了人工添加大豆胰蛋白酶抑制剂和植物防御信号物质对斜纹夜蛾幼虫羧酸酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶活性的影响.结果表明： 持续6代自幼虫2龄或3龄开始喂养含有大豆胰蛋白酶抑制剂的人工饲料,其5龄幼虫中肠和脂肪体内羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶活性显著升高,2、3龄处理的继代幼虫中肠和脂肪体内羧酸酯酶活性均在第二代达到最大值,分别为对照的2.06、2.40倍和1.96、2.70倍;其谷胱甘肽-S-转移酶活性则分别于第4、2代达到最大值,分别为对照的7.03、11.58倍和5.71、3.60倍,并呈现先升高再降低的趋势.预先接触外源信号物质茉莉酸甲酯、水杨酸甲酯48 h和添加大豆胰蛋白酶抑制剂均可使斜纹夜蛾幼虫中肠、脂肪体内羧酸酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶的活性显著升高,且预先接触茉莉酸甲酯和水杨酸甲酯48 h可减缓大豆胰蛋白酶抑制剂对幼虫中肠和脂肪体内羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶活性的作用效果.     

三叶蔓荆子提取物对小菜蛾的拒食活性

室内测定了三叶蔓荆子(Vitex trifolia(L.))叶片提取物对小菜蛾Plutella xylostella(L.)3龄幼虫的拒食活性。非选择性试验结果表明,三叶蔓荆子的不同溶剂(乙酸乙酯、石油醚、氯仿和乙醇)提取物对小菜蛾均有一定的拒食作用。4种提取物对小菜蛾的毒力顺序为:乙酸乙酯提取物>石油醚提取物>氯仿提取物>乙醇提取物。选择性试验表明,乙酸乙酯提取物对小菜蛾24、48h的拒食中浓度(AFC50)分别为2 520、3240mg.L-1。室内盆栽试验结果表明,施用乙酸乙酯提取物(10000mg.L-1)3d后甘蓝(Brassica oleracea var.capitata)植株上3龄小菜蛾的虫口减退率可达72.76%。