棉蚜抗氧化乐果品系及敏感品系羧酸酯酶性质的比较

在室内用氧化乐果逐代筛选的棉蚜抗性品系,相对于敏感品系的抗性倍数是17。用α-乙酸萘酯（α-NA）、α-丁酸萘酯（α-NB）、α-磷酸萘酯（α-NP）和β-磷酸萘酯（β-NP）作底物比较研究了氧化乐果抗性和敏感品系棉蚜Aphis gossypii羧酸酯酶的比活力、米氏常数（K_m）和最大反应速度V_max）等有关的动力学常数。以α-NA和α-NB作底物时,抗性品系棉蚜的比活力显著低于敏感品系的;以α-NP和β-NP作底物时,两个品系棉蚜的比活力、K_m和V_max没有明显差异。用α-NA、β-NA作底物染色做酯酶同工酶电泳,抗性品系棉蚜的酯酶同工酶染色比敏感品系棉蚜的浅。     

淡色库蚊敏感品系与敌百虫抗性品系乙酰胆碱酯酶同工酶在发育过程中的变异

本文从电泳和酶活力两个方面观察和分析了淡色库蚊(Culex pipiens pullens Coq.)的敏感品系(SEN)和敌百虫抗性品系(RD)的AchE同工酶在整个发育过程中不同性别及身体不同部位产生的变异,从中获得了一些颇有意义的结果。 1.从SEN品系与RD品系AchE同工酶在整个发育过程中的比较发现,AchE质和量上的变异与敌百虫抗性的产生密切相关。 2.一切品系的各个发育阶段,在凝胶相同的位置上都有一条相同的AchE酶带,这是主带。 3.在SEN品系和RD品系的雌成蚊中,有一条活力很高的AchE慢带,此带仅在雌成蚊的胸部存在,显示了性别和部位差异,称它为特征性慢带。此带的活力,RD品系高于SEN品系。 4.以三带喙库蚊(Culex tritaeniorhychus)的敏感品系及其抗双硫磷品系与淡色库蚊作比较,发现其雌、雄成蚊中除共有的主带外,还有一条较主带稍慢的AchE带,此带相当于淡色库蚊雌成蚊中的特征性慢带,但不存在性别差异,此带的泳动速度要略快于特征性慢带。 5.雌成蚊胸部的特征性慢带轻胰蛋白酶的限制性处理后,泳动位置发生改变,变动后的新位置恰与三带喙库蚊慢带的位置相同。两种库蚊在进化上似乎存在着某种联系。位移后的特征性慢带活性未变。 6.用伴性红眼区分幼虫性别后发现,淡色库蚊不同性别的幼虫和蛹,都存在1—3条向正极移动但活     

棉蚜抗氧化乐果品系的羧酸酯酶基因突变

用氧化乐果对室内敏感品系棉蚜Aphis gossypii (Glover)进行抗性选育,经24代筛选,抗性指数达到124.7倍。以α-乙酸萘酯（α-NA）为底物,比较了氧化乐果敏感和抗性品系棉蚜羧酸酯酶的比活力,发现抗性品系羧酸酯酶比活力明显小于敏感品系。对这两个品系的羧酸酯酶基因进行了克隆,通过对抗性和敏感品系羧酸酯酶基因核苷酸序列及推导的氨基酸序列比较,发现抗性品系有4个氨基酸残基发生了替代 (His¹⁰⁴→Arg, Ala¹²⁸→Val, Thr³³³→Asp, Lys⁴⁸⁴→Arg)。对其蛋白质三维结构分析推测只有His¹⁰⁴→Arg的替代是位于其活性中心。棉蚜氧化乐果敏感和抗性品系羧酸酯酶基因cDNA全长的GenBank登录号分别为AY485216和AY485214。     

羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶在褐飞虱对马拉硫磷抗性发展中的作用

对室内筛选褐飞虱Nilaparvata lugens Stal对马拉硫磷抗性及羧酸酯酶、乙酰胆碱酯酶的连续变化进行了研究。结果表明,抗性发展在不同世代之间存在一定的变化。LD₅₀的最大变化发生在第3代和第5代之间。在筛选的前5代,羧酸酯酶活性上升与马拉硫磷抗性变化存在很好的相关性,而乙酰胆碱酯酶敏感性在第6代和第8代间的变化与抗性发展存在很好的相关性。可见,羧酸酯酶活性的上升在抗性发展的早期阶段起重要作用,而乙酰胆碱酯酶不敏感在抗性发展的后期阶段起更重要作用。     

运用α-氰代酯荧光底物检测抗性棉蚜羧酸酯酶代谢活性

为了研究抗性和敏感棉蚜Aphis gossypii品系对菊酯类药剂代谢的差异, 本实验合成了溴氰菊酯和高效氯氰菊酯报告荧光底物, 应用这两种底物水解后生成具有荧光化合物的特性,测定了不同品系棉蚜羧酸酯酶的代谢活性。结果表明: 氧化乐果棉蚜抗性和敏感品系羧酸酯酶对溴氰菊酯报告荧光底物的代谢活性分别为10.0和3.4 pmol/min·mg; 对高效氯氰菊酯报告荧光底物的代谢活性分别为4.0和2.4 pmol/min·mg, 抗性品系羧酸酯酶对溴氰菊酯和高效氯氰菊酯报告荧光底物的代谢活性分别为敏感品系的2.9和1.7倍; 溴氰菊酯棉蚜抗性和敏感品系羧酸酯酶对溴氰菊酯报告荧光底物的代谢活性分别为7.6和6.2 pmol/min·mg; 对高效氯氰菊酯报告荧光底物的代谢活性分别为9.3和5.2 pmol/min·mg, 抗性品系羧酸酯酶对溴氰菊酯和高效氯氰菊酯报告荧光底物的代谢活性分别为敏感品系的1.2和1.8倍。这种衍生的报告荧光底物能够用来检测抗性棉蚜羧酸酯酶的水解活性, 表明羧酸酯酶可能参与棉蚜对溴氰菊酯和氧化乐果抗性的形成。     

繁殖寄主对赤眼蜂羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶的影响

通过测定赤眼蜂Trichogramma羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶的活性、对底物的亲和力以及对抑制剂的敏感度研究了繁殖寄主对松毛虫赤眼蜂T.dendrolimi和螟黄赤眼蜂T.chilonis的影响。柞蚕卵和米蛾卵繁殖的赤眼蜂羧酸酯酶对底物的亲和力有不同程度的影响,柞蚕卵繁殖的赤眼蜂羧酸酯酶对α-乙酸萘酯或β-乙酸萘酯的亲和力最高是米蛾卵的2倍以上。繁殖寄主对乙酰胆碱酯酶对底物亲和力没有明显的影响。米蛾卵繁殖的松毛虫赤眼蜂羧酸酯酶活性明显高于柞蚕卵繁殖的种群,而米蛾卵繁殖的螟黄赤眼蜂种群羧酸酯酶的活性明显低于柞蚕卵繁殖的种群。用柞蚕卵繁殖的松毛虫赤眼蜂种群对对氧磷的敏感度明显低于米蛾卵繁殖的种群,而增效磷则正好相反。繁殖寄主对松毛虫赤眼蜂吉林种群乙酰胆碱酯酶对DDVP和毒扁豆碱的敏感度没有明显的影响,而在松毛虫赤眼蜂广东种群和螟黄赤眼蜂中,柞蚕卵繁殖的种群乙酰胆碱酯酶对DDVP和毒扁豆碱的敏感度明显低于米蛾卵繁殖的种群。     

杀虫药剂抗性家蝇品系乙酰胆碱酯酶基因的特征分析

乙酰胆碱酯酶(AChE)是有机磷和氨基甲酸酯类杀虫药剂的作用靶标,这两大类杀虫药剂的广泛应用导致了昆虫对抗性的选择。靶标的修饰是某些昆虫产生抗性的分于机理,这种抗性是和AChE的变更型相关的,这些变更型的酶显示出对杀虫药剂的不被感性。利用RT-PCR和Streptavidin偶联磁珠技术从两种抗性家蝇(Musca domestica)品系D3和Kash中分别分离了AChE基因并测定了其按苷酸颅序。eDNA的可读框长2082bp．由此推导出了AChE的氨基酸顺序,通过与敏感家蝇品系Cooper的比较,发现了一些核苷酸顺序差异和4个氨基酸点突变,其中3个替代可能与杀虫药剂不敏感性有关。这一结果表明D3和Kash均属于CH₂抗性类型。     

家蝇抗性和敏感品系中的乙酰胆碱酯酶动力学研究(英文)

本文对家蝇抗性和敏感品系中的乙酰胆碱酯酶 (AChE)的催化特性进行了研究。抗性品系中AChE水解ATCh和BTCh的Vmax分别为 4578.50和 1 71 6.0 8;而敏感品系的Vmax则为 1 884.75和864.72nmol/min/mgprotein ;Vmax的比率 (R/S)对ATCh是 2 .2 6倍 ;对BTCh则是 1 .74倍。AChE的Km 值在敏感品系中分别是 0 .0 69和 0 .0 34;而在抗性品系中则分别是 0 .1 56和 0 .0 59mmol/L ;Km 的比率 (R/S)对ATCh是 2 .43倍 ;对BTCh则是 1 .98倍。此外 ,我们还用eserine作为滴定剂测定了AChE的转换数kcat和酶特异性常数kcat/Km,抗性品系中的AChEkcat值均比敏感品系的要高 ;而kcat/Km 值与此相反。本文着重分析了抗性品系与敏感品系间AChE的催化特性以及对残杀威、灭多威、对氧磷的敏感度差异 ,研究结果表明抗性品系中的AChE性质有可能发生变化。同时还观察到某些杀虫剂能增强抗性品系AChE的活力 ,我们认为这种“增强反应”可能与家蝇对有机磷或氨基甲酸酯类杀虫剂的抗性发展有关     

四种杀虫剂对两种书虱羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶的抑制作用

选用有机磷类杀虫剂(敌敌畏、毒死蜱、对氧磷)和氨基甲酸酯类杀虫剂(丁硫克百威),通过生物测定(药膜法)和生化测定(比色法)比较了嗜卷书虱和嗜虫书虱对所选药剂的敏感差异性。根据LC50可知嗜虫书虱对所选药剂比嗜卷书虱敏感。离体酶活性分析结果显示嗜卷书虱和嗜虫书虱的羧酸酯酶只对敌敌畏敏感,且嗜卷书虱比嗜虫书虱更敏感;4种药剂对乙酰胆碱酯酶均有强烈的抑制作用,同样是嗜卷书虱比嗜虫书虱敏感。乙酰胆碱酯酶的动力学研究结果和离体酶活性测定相一致。聚丙烯酰胺凝胶电泳分析显示,4种杀虫剂离体条件下对2种书虱的酯酶同工酶的抑制能力有明显差异,其中敌敌畏的抑制力最强;但对不同同功酶的抑制趋势(对大分子的抑制似乎较强)是一致的。酶的敏感性分析结果与生测结果比较表明,2种书虱的耐药力差异与其乙酰胆碱酯酶和酯酶对药剂的敏感性无关。如要弄清耐药力机制,需做进一步研究。     

有机磷药剂对棉铃虫羧酸酯酶的抑制作用

该文分别以。A-乙酸萘酯和β-乙酸萘酯为底物比较了22种常用有机磷药剂对棉铃虫 Helicoverpa armigera羧酸酯酶的抑制作用。结果表明,棉铃虫羧酸酯酶对底物空间构型比较敏感,敌敌畏、对氧磷、地亚农、喹硫磷、马拉氧磷、异稻瘟净、增效磷、杀螟松抑制棉铃虫羧酸酯酶的能力较强。有机磷药剂抑制棉铃虫羧酸酯酶能力与其化学结构显著相关,氧化型的有机磷抑制能力明显强于硫代型的有机磷;乙氧基取代的有机磷抑制能力明显强于甲氧基取代的有机磷。     

Purification and characterization of acetylcholinesterase from cotton aphid (Aphis gossypii Glover)

A simple and effective method was set up to purify acetylcholinesterase (AChE, EC3.1.1.7) from the cotton aphid, Aphis gossypii Glover. The procedure involved filtration on a sephadex G-25 column, separation with sephadex G-200 and procainamide affinity column. AChE from both susceptible and resistant strains were purified to a single band as resolved on denaturing polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). The specific activity increased by 35,100- and 33,680-fold with a yield of 30.3 and 29.8%, respectively. The molecular mass of the purified AChE was about 63,500 Dalton as determined by SDS-PAGE. However, three bands resolved on PAGE gel electrophoresis, leading to the inference that native AChE exists in three forms. The optimum conditions for measuring the activity of purified AChE with kinetic method were 0.02M phosphate buffer, pH7.2, 0.02 mM 5,5'-dithiobis-(2-nitrobenzoic acid) (DTNB), and 25 degrees C. Investigation also revealed that crude extract and purified AChE had different kinetic characteristics and inhibitory properties. They responded differently to varied DTNB, ATChI, and phosphate buffer ion concentrations, as well as pH, temperature, and inhibitors. The purified AChE was more sensitive to eserine, methamidophos, and pirimicarb. Especially for resistant aphids, the sensitivity of purified AChE to methamidophos and pirimicarb was enhanced 6.43 and 11.73 times, respectively. We infer that one or more factors in the crude extract from the resistance strain have more influence on AChE sensitivity. Further study is needed to investigate the basis of these observations.     

应用酶标仪动力学方法监测棉蚜的抗药性

用酶标仪动力学测定法对3个抗性水平不同的棉蚜品系（R1、R2和R3）和1个敏感品系（S）的羧酸酯酶进行了研究,S、R1、R2和R3品系对α-乙酸萘酯（α-NA）的平均比活力分别为57．10、1171．69、1236．14和3293．00μmol·mgpro－1·min-1（分光光度计终点测定法）和38．24、85．27、198．14和762．25mOD·min－1·aphid-1（酶标仪动力学法）。终点测定法结果显示出不同品系间最大相差达60倍;酶标仪动力学测定法研究表明,4个棉蚜品系羧酸酶活性与其抗药性程度显著相关。通过对这两种方法的比较,酶动力学方法的测定结果更可靠。     

南京地区棉蚜的飞行活动节律及其飞行能力

昆虫的飞行活动规律及飞行能力是研究其能否迁飞的基础。通过采用春季到秋季20 m高空黄盆诱蚜、高空所诱蚜和春季木槿树上有翅蚜的卵巢解剖,以及春夏秋三季田间有翅蚜的吊飞试验等方法,研究了南京地区棉蚜Aphis gossypii的飞行活动节律和飞行能力。结果表明,有翅棉蚜的日羽化高峰出现在19:00～20:00。2001年南京地区棉蚜的春、秋两季迁飞高峰分别在5月8日和10月25日。5月份高空诱集的棉蚜中,95.7%个体的卵巢小管数在7条以下,而木槿上羽化后1天的有翅蚜中有35.2%个体的卵巢小管数在7条以上;高空诱蚜和木槿上蚜的平均卵巢小管数存在极显著差异,分别为3.94±1.65和5.88±1.92。8月中下旬棉田棉蚜存在低空飞行行为,并且出现飞行高峰时有翅蚜的卵巢小管数平均在6条以下,超过6条则停止飞行。羽化后1～2天有翅棉蚜吊飞个体的飞行比率和平均飞行距离表现为春、秋季显著大于夏季,三季的最长飞行距离分别为3.89 km、6.15 km和1.44 km。     

Demographic parameters of cotton aphid, Aphis gossypii Glover （Homoptera： Aphididae） on five cotton cultivars

Life table parameters of the cotton aphid, Aphis gossypii Glover, were estimated on five cotton cultivars （‘ Sealand＇ ,‘Siokra＇ ,＇ Vararnin＇ ,‘ Bakhtegan＇ and ‘ Sahel＇ ）. Demographic parameters of the cotton aphid were assessed at 27.5 ± 1 ℃, 65% ＋ 10% RH and a photoperiod of 14：10 （L： D）h. The shortest developmental time for the nymphal stages was 5.5 days on ‘Siokra＇ and the longest was 6.1 days on‘ Sealand＇. The highest offspring per female was 29.6 on ‘Sahel＇ and the lowest was 15.3 on ‘Sealand＇. The rm values varied from 0.272 on ‘Sealand＇ to 0.382 （day^-1） on ‘Varamin＇. Jackknife estimates of the A. gossypii parameters on these cultivars indicated the greatest developmental rate and fecundity on ‘ Varamin＇ and the poorest on ‘ Sealand＇ cultivar.     

Differential mRNA expression levels and gene sequences of carboxylesterase in both deltamethrin resistant and susceptible strains of the cotton aphid, Aphis gossypii

Extensive use of insecticides on cotton has prompted resistance development in the cotton aphid, Aphis gossypii (Glover) in China. A deltamethrin‐selected population of cotton aphids from Xinjiang Uygur Autonomous Region, China with 228.59‐fold higher resistance to deltamethrin was used to examine how carboxylesterase conferred resistance to this pyrethroid insecticide. The carboxylesterase activity in the deltamethrin‐resistant strain was 3.67‐, 2.02‐ and 1.16‐fold of the susceptible strain when using α‐naphthyl acetate (α‐NA), β‐naphthyl acetate (β‐NA) and α‐naphthyl butyrate (α‐NB) as substrates, respectively. Carboxylesterase cDNA was cloned and sequenced from both deltamethrin‐resistant and susceptible strains. The cDNA contained 1581 bp open reading frames (ORFs) coding a 526 amino acid protein. Only one amino acid substitution (Val⁸⁷‐Ala) was observed between deltamethrin‐resistant and susceptible strains but it is not genetically linked to resistance by the catalytic triad and signature motif analysis. The real‐time polymerase chain reaction analysis indicated that the resistant strain had a 6.61‐fold higher level of carboxylesterase mRNA than the susceptible strain. The results revealed that up‐regulation of the carboxylesterase gene, not modified gene structure, may be responsible for the development of resistance in cotton aphids to deltamethrin.     

转Bt基因抗虫棉对棉蚜的杀虫剂敏感性及解毒酶系的影响

采用浸叶法,以亲本常规棉作对照,室内测定了吡虫啉和辛硫磷对在转Bt基因棉上取食不同世代棉蚜Aphis gossypii Glover的毒力,并用酶标仪测定了转Bt基因棉对棉蚜酯酶、羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶活力的影响。结果表明,棉蚜对吡虫啉和辛硫磷的敏感性并未受Bt棉的影响,2种杀虫剂对分别取食Bt棉1代和多代（60代以上）的棉蚜与取食亲本常规棉棉蚜的LC₅₀值之间均无显著差异。在抗虫棉GK12上取食1代和21代的棉蚜,其酯酶、羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶的活力与取食亲本常规棉的棉蚜之间差异不显著。可见,转Bt基因棉对棉蚜的杀虫剂敏感性和解毒酶活力无显著影响。     

棉蚜寄主专化型及其形成的行为机理

通过生活在甜瓜和棉花上的棉蚜Aphisgossypii Glover的行为,研究棉蚜的寄主专化型及其形成的行为机理。生物学观察显示： 两类棉蚜在寄主植物相互交换以后,定居数显著减少,棉花蚜型棉蚜的繁殖系数及若虫存活率显著下降,说明棉蚜存在甜瓜蚜型和棉花蚜型两种寄主专化型。通过刺探电位技术研究棉蚜的取食行为,以探索其寄主专化型形成的行为机理。结果表明： 甜瓜蚜型棉蚜在棉花上的取食行为容易被中断,但其口针定位韧皮部的能力并没有显著削弱;而棉花蚜型棉蚜在甜瓜上的取食行为受到更大的影响,口针无法顺利定位至韧皮部,并在2 h内根本无法在筛管内取食。生物学观察和EPG取食行为分析都显示： 与甜瓜蚜型棉蚜相比,棉花蚜型棉蚜对寄主的要求更严格-寄主专化程度更高,对寄主的利用率更高。