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.     

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.     

斜纹夜蛾幼虫感染莱氏野村菌后的抗氧化酶活性变化

【目的】研究斜纹夜蛾Spodoptera litura幼虫感染莱氏野村菌Nomuraea rileyi后的抗氧化防御机制。【方法】通过测定斜纹夜蛾各龄幼虫超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等的活性,探讨染菌后不同侵染阶段,幼虫抗氧化酶活性的变化趋势和不同接种方法对抗氧化酶活性的影响。【结果】在斜纹夜蛾染菌幼虫和未接种幼虫(对照)中均未测出POD活性;各龄幼虫在接种莱氏野村菌后SOD和CAT活性显著高于对照,但随着侵染过程的进行,2-3龄幼虫的SOD和CAT活性在16 h左右达峰值后迅速降低,而4-5龄幼虫SOD和CAT活性自染菌初期增强后,变化较平缓,至60-72 h后才低于对照。喷雾法与浸蘸法接种后,各龄幼虫SOD和CAT活性显著高于对照,且对于2-3龄幼虫,浸蘸法对抗氧化酶活性的影响显著高于喷雾法,而对于4-5龄幼虫而言两处理方式之间活性差异不显著。【结论】斜纹夜蛾感染莱氏野村菌后,其体内抗氧化酶活性变化很大,SOD和CAT活性先升后降,且其变化趋势与幼虫所处的发育阶段密切相关。在体壁接种量相当的情况下,浸蘸法对2-3龄幼虫SOD和CAT活性的影响大于4-5龄幼虫。     

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。     

害虫取食和机械损伤对菜豆不同部位叶片防御酶活性的影响

【目的】本研究旨在探究菜豆Phaseolus vulgaris植株对不同害虫危害的系统防御机制。【方法】分别以斜纹夜蛾Spodoptera litura、二斑叶螨Tetranychus urticae、西花蓟马Frankliniella occidentalis取食或昆虫针穿刺处理菜豆中部叶片6,24,48,72和96 h后,测定菜豆植株中部处理叶片以及上部和下部未处理叶片的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化。【结果】不同害虫取食后,POD,CAT和SOD活性在受害的菜豆中部叶片发生了明显变化,但不同害虫造成酶活性的变化趋势不同。与未处理的对照植株中部叶片相比,POD活性均是先升高后恢复至对照水平。POD活性在二斑叶螨取食后,于24 h达到最大值,是对照的4.6倍;POD活性在机械损伤和西花蓟马取食后在48 h达到峰值,而斜纹夜蛾取食诱导下POD活性升高最缓慢,直到72 h才达到最大值。中部叶片的CAT活性在机械损伤和3种害虫取食后变化不同,机械损伤24 h后CAT活性明显升高,而3种害虫取食后CAT活性变化较早,在6 h就明显升高,但随时间的延长,CAT活性的变化趋势不同。中部叶片SOD活性在不同处理下变化较大,在机械损伤诱导下仅在96 h明显升高,而二斑叶螨取食24 h以后均明显升高;但斜纹夜蛾及西花蓟马取食后,SOD活性在72 h时受到明显的抑制。在菜豆植株的上部和下部未受害叶片中,3种害虫取食和机械损伤处理后,以上3种酶的活性也发生了明显变化,POD活性在上部未受害叶片不同处理96 h时被抑制,而在下部叶片不同处理下均被激发,但诱导程度不同。机械损伤、斜纹夜蛾、二斑叶螨和西花蓟马处理后,菜豆植株上部和下部未受害叶片CAT活性都分别在24,6,6和24 h被明显诱导。上部和下部未受害叶片SOD活性在机械损伤96 h,斜纹夜蛾和二斑叶螨取食72 h后,均被明显激发;但西花蓟马取食后,SOD活性在48 h和72 h明显被抑制。【结论】斜纹夜蛾、二斑叶螨和西花蓟马取食均能显著诱导菜豆植株受害叶和未受害叶防御酶活性的变化,即引起菜豆植株的系统防御反应,但3种害虫诱导的防御酶活性变化程度不同,表明植物防御反应的时空效应与害虫种类有关。     

不同寄主植物继代饲养后草地贪夜蛾幼虫生理酶活性差异

为了明确继代饲喂不同寄主植物对草地贪夜蛾幼虫体内生理酶活性的影响,在室内分别用3种寄主植物叶片饲养草地贪夜蛾多代,测定其F3代5龄幼虫体内保护酶（SOD,POD,CAT）、消化酶（脂肪酶、胃蛋白酶和α-淀粉酶）和解毒酶（GSTs,CarEs,CYP450s）活性差异,并分析不同寄主植物次生代谢物含量与幼虫体内酶活及其生长发育的相关性。结果表明,取食马铃薯叶片的F3代幼虫总发育历期最长,取食小麦的最短,两者间差异显著;小麦叶片中的单宁、总酚、类黄酮和生物碱含量均显著低于玉米和马铃薯;草地贪夜蛾幼虫体内保护酶活性均为取食小麦叶片的最低,取食马铃薯叶片的最高,其中取食马铃薯叶片的草地贪夜蛾体内POD和SOD酶活性达取食小麦的1.34和1.26倍;以3种寄主为食的F3代幼虫脂肪酶和α-淀粉酶活性变化不大,但持续饲喂马铃薯叶片3个世代可导致草地贪夜蛾幼虫体内胃蛋白酶活性显著升高,达10.502 U/mg. prot,为持续饲喂玉米叶片幼虫（1.508 U/mg. prot）的6.96倍以上。连续饲喂3种寄主叶片后的幼虫GSTs和CarEs活性无显著性差异,但取食玉米叶片的幼虫体内细胞色素P450s（CYP450s）活性显著高于取食小麦和马铃薯的幼虫。可见,连续多代取食次生物质含量不同的寄主植物会使草地贪夜蛾体内部分酶活性发生变化,并对幼虫的生长发育产生影响。     

斜纹夜蛾核型多角体病毒与两种亚致死剂量的农药混用对斜纹夜蛾体内三种抗氧化酶活性的影响

在(28±1)℃下,以斜纹夜蛾Spodoptera litura为靶标昆虫,测定亚致死剂量的乐斯本、除尽与斜纹夜蛾核型多角体病毒（SlNPV）混用后对幼虫SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)和POD(过氧化物酶)活性的影响。结果表明,乐斯本和SlNPV混合悬液处理后斜纹夜蛾体内SOD活性显著高于清水、病毒和乐斯本单独处理组,12 h、24 h和36 h时分别为清水对照的1.18、1.35和1.25倍; 除尽和SlNPV混合悬液处理后12 h,其酶活性低于清水、SlNPV和除尽单独处理组。乐斯本和病毒混合悬液处理后,斜纹夜蛾体内CAT活性高于清水、病毒和乐斯本单独处理组,12 h、24 h和36 h时分别为清水对照组的2.79、1.09和1.53倍; 除尽和病毒的混合悬液处理后,其酶活性除12 h时明显高于清水对照外,其他时间均低于清水对照。在正常和中毒的斜纹夜蛾体内均未测出POD活性。可见,农药与病毒混合处理主要影响了CAT活性。     

6种植物次生物质对斜纹夜蛾解毒酶活性的影响

草食性昆虫取食植物时遇到宿主植物中大量次生物质的化学防御,研究昆虫适应植物毒素的反防御策略具有重要的科学意义。分别添加0.01%肉桂酸、0.01%水杨酸、0.01%花椒毒素、0.02%槲皮素、0.05%黄酮和0.1%香豆素等6种植物次生物质的人工饲料饲养斜纹夜蛾(Spodoptera litura)五龄幼虫48 h后,测定斜纹夜蛾幼虫中肠和脂肪体中谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)、羧酸酯酶(CarE)、P450的酶含量及头部乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性,利用半定量RT-PCR检测中肠和脂肪体中CYP4M14和CYP4S9的基因表达水平。结果表明:取食肉桂酸和香豆素后,斜纹夜蛾中肠中CarE的酶活性分别提高了1.67和1.37倍,取食6种次生物质均能显著提高斜纹夜蛾脂肪体中GSTs酶活性。取食肉桂酸和香豆素48 h后,脂肪体中P450酶含量比对照增加2.93和14.50倍。取食肉桂酸、花椒毒素、槲皮素和香豆素后,斜纹夜蛾头部AchE酶活性与对照相比提高了1.53、1.80、2.36和1.56倍。6种次生物质均可诱导脂肪体中CYP4M14基因表达,槲皮素、肉桂酸和香豆素强烈诱导CYP4S9在脂肪体中表达。表明,斜纹夜蛾具有利用植物次生物质诱导其解毒酶的能力,进而提高其对毒素的抗性。     

保护酶系在小菜蛾对阿维菌素抗性中的作用

对小菜蛾Plutella xylostella(L.)阿维菌素敏感(ABM-S)和抗性(ABM-R)种群的保护酶系(超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD和过氧化氢酶CAT)进行了活性比较。以单头虫表示酶活力,上述3种酶的活性与虫龄正相关,老熟幼虫期酶活性最高。总体上,ABM-S种群的3种酶活性高于ABM-R种群,SOD活性的种群差异随虫龄的增长而减小,1～2龄幼虫ABM-S种群的SOD活性是ABM-R种群的14.27倍。POD活性在3龄幼虫期性差异最大,为4.80倍。CAT活性在4龄末期幼虫无种群差异,其它龄期的活性差异约1～2倍。上述结果表明,阿维菌素抗性并未导致小菜蛾保护酶系统活性增加,这也暗示了昆虫酶系统的能量保守性。     

转基因杨树对杨小舟蛾体内三种保护酶活力的影响

用转Bt单基因（FB56）和转Bt＋CpTI双价基因（D18）杨树叶片饲喂杨小舟蛾Micromelalopha troglodyta (Graeser),采用酶活力测定方法研究了转基因杨树对幼虫中肠和血淋巴三种保护酶（SOD、CAT 和POD）活力的影响。结果表明,幼虫中肠SOD活力显著升高,而CAT和POD活力受到了显著抑制。用FB56处理24 h,杨小舟蛾幼虫中肠SOD活力增加了41.7%,与对照有显著差异;而用D18处理,SOD活力增加了25.3%,与对照差异不显著。用FB56处理24 h,中肠CAT活力受到显著抑制,36 h后抑制能力不强;而用D18处理,CAT活力全程受到显著抑制。用FB56和D18处理36 h,中肠POD活力均受到显著抑制,分别比对照下降70.1%和898%。转基因杨树通过扰乱幼虫中肠SOD、CAT和POD三种保护酶的动态平衡,使虫体内自由基清除遇到了障碍,从而对其产生了毒害作用。转双价基因杨树对幼虫中肠保护酶的毒害作用大于转单基因杨树。用2种转基因杨树叶片饲喂杨小舟蛾幼虫后其血淋巴SOD和POD活力均没有受到显著影响,但CAT活力均显著高于对照,转基因杨树对血淋巴保护酶系统的影响小于对中肠保护酶系统的影响。     

转cry1Ab/cry1Ac基因水稻对大螟幼虫体内三种保护酶活性的影响

为阐明转cry1Ab/cry1Ac基因水稻对大螟Sesamia inferens (Walker)作用的生理生化机制, 本研究用转cry1Ab/cry1Ac基因水稻茎秆饲喂大螟3龄和5龄幼虫, 采用酶活性测定方法研究了取食转Bt水稻对大螟幼虫体内3种保护酶SOD(superoxide dismutase)、 CAT(catalase)和POD(peroxidase)活性的影响。结果表明, 大螟3龄幼虫在取食转基因水稻24 h后SOD活性与对照相比提高了43.44%, 48 h后降至最低值; 在取食24 h后POD值达到最高值, 其酶活性比对照升高了29.22%, 最终在取食48 h后降至最低值, 并显著低于对照; 在取食转基因水稻4 h后, CAT活性升高了30.33%, 在取食48 h后, 与对照相比, CAT活性降低了27.01%; 5龄幼虫取食4 h后SOD活性显著高于对照水平, 36 h后降至最低值, 与对照相比, 活性下降了31.62%; 在取食8 h后POD活性达到最高值, 与对照相比, 升高了73.20%, 36 h后酶活性降至最低值; 在取食之初4 h CAT活性达到最高值, 与对照相比, 其值升高了75.73%, 在取食48 h后, 其活性与对照相比减少了7.55%。3龄幼虫与5龄幼虫相比, 对Bt的抗性水平较低, 自身防卫能力较差。结果说明, 在取食初期, 试虫体内保护酶活性升高, 以抵御Bt毒蛋白对虫体的伤害作用, 随着取食时间的延长, 保护酶活性迅速降低, 从而干扰虫体正常的代谢过程, 导致虫体出现中毒症状, 致使昆虫死亡。     

麦红吸浆虫滞育发生和解除过程中保护酶活力动态

采用保护酶活性测试盒分别测定了麦红吸浆虫滞育前、滞育期及滞育解除后过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）等3种保护酶的活力.结果表明：幼虫从老熟到进入滞育的初期,3种保护酶的活力均呈下降趋势.滞育年周期中,SOD和CAT活力对环境温度的反应相同,即低温促进其活力升高,高温导致其活力下降;POD活力与环境温度和滞育发育有关;整个滞育期间,裸露幼虫和结茧幼虫3种保护酶的活力随季节变化趋势相同,但同期的裸露幼虫活力略高于结茧幼虫;不同滞育年限幼虫3种保护酶的活力差异不显著.滞育解除后,3种保护酶的活力均随生长发育进程逐渐升高.     

不同氮素条件下杂交水稻生育后期保护酶活性的初步研究

不同氮素条件下杂交水稻生育后期保护酶活性的初步研究林文雄陈逸鹏（福建农业大学农学系,福州３５０００２）（福建省烟草公司,福州３５０００１）ＡＰｒｅｌｉｍｉｎａｒｙＳｔｕｄｙｏｆＣｅｌＤｅｆｅｎｓｅＥｎｚｙｍｅｓａｔｔｈｅＬａｔｅＧｒｏｗｉｎｇＳｔａ...     

CO_2倍增和转Bt水稻对二化螟幼虫的生理影响

通过开顶式气室研究了CO2浓度倍增(750vs.375μL/L)对取食转Bt水稻及其对照亲本秀水11的二化螟Chilo suppressalis(Walker)幼虫体内代谢酶乙酰胆碱酯酶(AChE)和保护酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD和过氧化氢酶CAT)活力的影响,以期明确该类害虫对大气CO2浓度升高及转Bt水稻的生理响应。研究结果表明:(1)AChE受CO2浓度水平影响显著,与对照CO2处理相比,高CO2条件下该酶活力显著降低;(2)高CO2水平及水稻中Bt毒素蛋白的存在均会导致二化螟幼虫体内POD活力显著降低,SOD初期活力显著升高,但不能维持较长时间,CAT活力表现为先升后降的特点;(3)当受到水稻品种、CO2浓度水平和取食时间的综合影响时,以上代谢酶和保护酶活力会发生显著变化。短时间内二化螟幼虫可通过体内以上生理代谢调节减缓受CO2浓度升高和水稻中Bt毒素蛋白的不利影响,但长时间环境胁迫下这种应对不利环境的响应机制将会失去作用,最终导致种群适合度的降低。     

添加外源锌对大杯香菇子实体细胞保护酶活性的影响

摘要：【目的】本实验研究了添加外源锌（Zn）对大杯香菇子实体保护酶活性的影响。【方法】以硫酸锌为外源锌,添加到培养料中,制成0、10、20、30、40、50 mg/kg 6个浓度。采用分光光度法测定大杯香菇子实体超氧化物岐化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、多酚氧化酶（PPO）活性、丙二醛（MDA）含量和可溶性蛋白含量,采用高锰酸钾滴定法过氧化氢酶（CAT）活性。【结果】添加外源 Zn浓度为30 mg/kg处理大杯香菇子实体内可溶性蛋白含量、SOD、POD和CAT活性极显著提高（P＜0.01）,PPO活性极显著减少（P＜0.01）,而MDA含量显著下降（P＜0.05）。随着Zn水平进一步升高,可溶性蛋白含量、SOD、POD和CAT活性呈下降趋势,而MDA含量极显著和显著上升（P＜0.01和P＜0.05）。【结论】高用量的Zn浓度能使大杯香菇子实体中的MDA含量上升,SOD、POD、CAT活性均下降,对保护酶系统有破坏作用,促进自由基的积累,从而导致膜脂过氧化作用的加剧。适宜Zn浓度能提高保护酶的活性,从而抑制了大杯香菇子实体中细胞膜脂过氧化水平,减轻膜伤害。