亚致死质量浓度联苯肼酯对截形叶螨解毒酶系的影响

【目的】明确联苯肼酯的亚致死质量浓度对截形叶螨Tetranychus truncatus解毒酶系的影响,从而为进一步揭示截形叶螨的代谢抗性及联苯肼酯的科学使用提供理论依据和指导。【方法】采用叶片浸渍法测定了联苯肼酯对截形叶螨雌成螨的LC50,应用毒力回归方程计算截形叶螨雌成螨死亡率为10%和30%时联苯肼酯的亚致死质量浓度LC10和LC30,并处理截形叶螨雌成螨,以甲醇水溶液作为对照,测定并分析其体内羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)、多功能氧化酶(MFO)的比活力及酶动力学常数(米氏常数Km和最大反应速率Vmax)的变化。【结果】比活力与对照相比,LC10、LC30处理后,截形叶螨雌成螨体内CarE、GSTs和MFO的比活力均显著升高(P0.05),且LC30处理组CarE、GSTs(除24 h外)比活力显著高于LC10(P0.05)。酶动力学常数:体内CarE的Km显著减小或无明显变化(P0.05),Vmax显著增大(P0.05),即CarE与底物亲和力增大,反应速率加快;而GSTs和MFO的Km显著增大或无明显变化(P0.05),Vmax均显著减小(P0.05),说明GSTs和MFO与底物亲和力低,反应速率降低。【结论】联苯肼酯对截形叶螨雌成螨体内的解毒酶系有诱导作用,CarE在截形叶螨对该杀螨剂的代谢中起主导作用。     

二斑叶螨对甲氰菊酯的抗性选育及解毒酶活力变化

为了明确二斑叶螨Tetranychus urticae Koch对甲氰菊酯产生抗性的机理,在室内模拟田间药剂的选择压力, 用甲氰菊酯对二斑叶螨敏感品系（S）进行逐代汰选,选育至38代时, 获得了抗性倍数( resistance ratio, RR)为247.35的抗甲氰菊酯品系（Fe-R）。对S和Fe-R解毒酶活性的分析表明,Fe-R₃₈体内羧酸酯酶（carboxylesterase, CarE）、酸性磷酸酯酶(acid phosphatase, ACP)、 碱性磷酸酯酶(alkaline phosphatase, ALP)、谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione s-transferase, GSTs)和多功能氧化酶(mixed function oxidase, MFO)较S体内相应酶的活力显著升高（P< 0.05）,其相对比值（R/S）分别为1.822,13.941,3.789,4.262和17.386。此外,筛选至第9,19,25,32代时,除Fe-R₂₅和Fe-R₃₂的MFO活性与S相比有显著性差异（P< 0.05）外,其余解毒酶（CarE,ACP,ALP,GSTs）的活性与S相比均无显著性差异(P>0.05)。筛选至第38代时, 5种解毒酶的活力与S相比均差异显著(P<0.05)。结果说明二斑叶螨Fe-R随着筛选代数的增加（第25代后）,MFO活性的上升可能是二斑叶螨对甲氰菊酯产生抗性的主要原因。     

甜菜夜蛾对虫酰肼抗性的生化机制

为了解甜菜夜蛾Spodoptera exigua (Hübner)对虫酰肼的抗性生化机制, 采用活体测定法测定了甜菜夜蛾虫酰肼敏感种群、汰选种群和武汉自然种群体内解毒酶［羧酸酯酶（CarE）和谷胱甘肽-S-转移酶（GSTs)］、保护酶［过氧化氢酶(CAT)、 过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD) ］以及与表皮形成相关的表皮酚氧化酶(PO)和几丁质酶的活性。结果表明: 汰选种群和自然种群CarE比活力分别是敏感种群的1.20和2.67倍, GSTs比活力分别是敏感种群的2.34和0.96倍。汰选种群CarE的Km值与敏感种群相比差异显著, 但V_max值无明显差异; 自然种群Km值和V_max值与敏感种群、汰选种群均存在极显著差异。酯酶同工酶电泳酶谱在迁移率、谱带数目、酶带染色深浅等方面均存在明显差异, 分析结果与CarE活力测定、酶动力学研究结果相符。与敏感种群相比, 汰选种群CAT和POD比活力差异不显著, SOD比活力显著增高; 自然种群3种酶比活力均显著增高; 自然种群和汰选种群均是SOD酶活力的变化较CAT和POD明显。汰选种群PO和几丁质酶比活力比敏感种群分别上升了37.64%和27.37%, 自然种群比活力分别上升了59.63%和60.29%。自然种群和汰选种群PO酶动力学常数均与敏感种群存在显著差异。     

CO2浓度升高对西花蓟马和花蓟马成虫体内解毒酶和保护酶活性的影响

【目的】阐明大气CO₂浓度升高对外来入侵昆虫西花蓟马Frankliniella occidentalis及其本地近缘种花蓟马F. intonsa的影响机制。【方法】测定和分析了CO₂人工气候箱内不同CO₂浓度（400 μL/L和800 μL/L）下饲养3代的这两种蓟马体内3种解毒酶［羧酸酯酶（CarE）、乙酰胆碱酯酶（AchE）和微粒体多功能氧化酶(MFO）］和3种保护酶［超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD）］的活性。【结果】西花蓟马成虫体内的CarE, AchE, MFO, CAT和POD酶活性随着CO₂浓度的升高而显著上升（P＜0.05）,其中800 μL/L CO₂浓度下CarE和MFO酶活性分别比400 μL/L CO₂浓度下增加了24.78%和16.05%;800 μL/L CO2浓度下花蓟马成虫体内的CarE, MFO和CAT酶活性显著高于400 μL/L CO₂浓度下花蓟马成虫体内的相应酶活性,而AchE和POD酶活性在两种CO2浓度间差异不显著（P＞0.05）。800 μL/L CO₂浓度下西花蓟马和花蓟马成虫体内的SOD酶活性均显著低于400 μL/L CO₂浓度下的相应蓟马酶活性（P＜0.05）,分别下降了65.22%和42.20%。【结论】CO₂浓度升高是导致两种蓟马成虫体内CarE,MFO和SOD酶活性上升的主要原因,而AchE, CAT和POD酶活性的变化主要受蓟马种类的影响。两种蓟马可能通过改变体内解毒酶或保护酶的活性来适应高浓度CO₂的环境。     

土耳其斯坦叶螨多重抗性品系选育及解毒酶活性的变化

为探索土耳其斯坦叶螨的多重抗药性及其生化机理,在室内对敏感系(SS)土耳其斯坦叶螨分别用螺螨酯、甲氰菊酯和阿维菌素的混剂进行处理,选育出多重抗性品系(Mp-R).结果表明: 选育至15代,土耳其斯坦叶螨的抗性指数达35.74倍.对不同品系的解毒酶活性分析显示,Mp-R品系相对SS品系的羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)和多功能氧化酶(MFO)的比活力分别是SS品系的1.21、1.53、9.18倍.说明CarE、GSTs、MFO的活性升高可促进土耳其斯坦叶螨对3种杀虫剂多重抗性的形成;MFO的活性升高可能是土耳其斯坦叶螨对3种杀虫剂产生多重抗性的主要原因.测定Mp-R品系和单抗品系(Ip-R)的农药感性和解毒酶活力变化发现,3种杀虫剂的混合使用可能会延缓土耳其斯坦叶螨对甲氰菊酯的抗性形成,加快对阿维菌素的抗性形成.     

槲皮素对B型烟粉虱羧酸酯酶和谷胱甘肽S-转移酶活性的影响

采用人工饲料添加法,研究植物防御性次生物质槲皮素对B型烟粉虱Bemisiatabaci(Gennadius)成虫主要解毒酶系羧酸酯酶(CarE)和谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)影响的剂量效应和时间效应。用低剂量槲皮素(0.01%,wv)处理B型烟粉虱成虫24h后,其羧酸酯酶(CarE)和谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)比活力分别为51.09mOD(min·头)和2.249OD(mgpro.min),是对照的1.233倍和2.20倍;而高剂量的槲皮素对2种解毒酶没有诱导增加作用,甚至还有抑制作用。低剂量的槲皮素短时间处理烟粉虱后,可诱导2种酶活性增加,谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)在0.005%的槲皮素处理30min后,比活力值达到8.454OD(mgpro·min),为对照的8.30倍。     

截形叶螨抗哒螨灵品系和敏感品系体内解毒酶活性的变化

【目的】通过对截形叶螨 Tetranychus truncatus Ehara抗哒螨灵品系体内解毒酶活性分析和增效剂与哒螨灵混用的增效作用测定,明确截形叶螨对哒螨灵的抗性动态及抗性机理,获得抗性治理的途径。【方法】采用室内生测法培育截形叶螨抗哒螨灵品系,微量滴度酶标板测定抗性和敏感品系体内解毒酶比活性、米氏常数（K_m）及最大反应速度（V_max）,再用增效醚（PBO）、顺丁烯二酸二乙酯（DEM）和磷酸三甲苯酯（TPP）进行增效作用测定。【结果】室内筛选的截形叶螨对哒螨灵产生了抗性,筛选至49代,抗性倍数达到955.25;PBO,TPP和DEM对哒螨灵药剂有不同程度的增效作用,相对增效系数分别为95.97%, 85.14%和97.37%;抗哒螨灵品系体内的羧酸酯酶（CarE）、谷胱甘肽转移酶（GSTs）、多功能氧化酶（MFO）活性较敏感品系显著性提高（P＜0.05）,酸性磷酸酯酶（ACP）和碱性磷酸酯酶（ALP）的活性与敏感品系差异不大(P>0.05);抗性品系中的CarE,GSTs和MFO 3种解毒酶的米氏常数（K_m）下降,最大反应速度（V_max）高于敏感品系。【结论】截形叶螨对哒螨灵产生抗性可能与其体内CarE,GSTs和MFO 3种解毒酶与底物的亲和力提高和代谢能力增强有关;3种增效剂(PBO, TPP和 DEM)与哒螨灵混用能提高对截形叶螨的毒杀效果。     

草甘膦对空心莲子草叶甲Agasicles hygrophila成虫3种代谢酶活性的影响

采用不同浓度的草甘膦0.41 g/L、0.82 g/L、1.23 g/L、1.64g/L、2.05 g/L分别以胃毒和触杀法处理空心莲子草叶甲Agasicles hygrophila成虫,测定其乙酰胆碱酯酶(AChE)、羧酸酯酶(CarE)和谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)比活力.试验结果表明:两种处理,草甘膦对AChE活力均有不同程度的抑制作用;对CarE活力影响较为显著,在2.05 g/L浓度下,胃毒处理CarE对α-乙酸萘酯(α-NA)和β-乙酸萘酯(β-NA)水解能力分别是对照组的50%和57%,触杀处理CarE对α-乙酸萘酯(α-NA)和β-乙酸荼酯(β-NA)水解能力分别是对照组的53%和59%;胃毒处理埘酶活力影响大于触杀处理,草甘膦对GSTs的活力影响不明显.     

不同光照强度下兴安落叶松对舞毒蛾幼虫生长发育及防御酶的影响

为了探讨舞毒蛾对光照环境变化引起的落叶松抗性的变化是如何响应的,分析了不同光照强度处理的兴安落叶松对舞毒蛾幼虫生长发育状况和生理指标变化的影响。研究发现,取食50%和25%光照强度下生长的落叶松后,舞毒蛾幼虫平均体重、蛹重、化蛹率和羽化率与对照组相比均显著下降（P<0.05）。幼虫体内保护酶SOD、POD、CAT和解毒酶ACP、AKP、CarE、GSTs、MFO活性与对照组(100% 光照)相比均显著降低（P<0.05）且除CAT外在50%光照强度下降低最为显著（P<0.05）;4龄和5龄幼虫取食同一光强处理的落叶松后,SOD、POD、CarE、GSTs和MFO活性5龄显著低于4龄（P<0.05）,ACP和AKP活性5龄却显著高于4龄（P<0.05）,表明昆虫在不同的发育阶段启用不同的排毒酶系。光照差异对取食人工饲料的舞毒蛾生长发育和排毒代谢酶活性均没有显著影响,说明舞毒蛾生长发育和酶活性的变化是因寄主植物抗性的影响而非光照强度的作用。本研究结果表明,采取适当的营林措施调节林分内的光照条件,可以提高落叶松的自主抗虫性,增强其抵御害虫危害的能力,有效控制害虫危害,减少化学农药的施用量。     

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。     

SOME BIOCHEMICAL ASPECTS OF RESISTANCE TO CONTROLLED ATMOSPHERE IN LIPOSCELIS BOSTRYCHOPHILA BADONNEL (POSCOPTERA: LIPOSCELIDIDAE)*

Abstract Adults of the psocid Liposcelis bostrychophila were exposed to an atmosphere containing 35% CO₂ and 1% O₂ for 30 successive generations at 28 C and 70%–80% RH in order to select a resistant strain to controlled atmosphere (CA). At the 30th generation the resistance factor (LT₅₀ for selected generation / LT₅₀ for non-selected generation) reached to 5. 6-folds. The results of biochemical assays showed that the activities of carboxylesterase (CarE) and superoxide dismutase (SOD) in vitro increased considerably from generation to generation during the selection process, and they were closely correlated with the resistance levels. At the 30th generation, the CarE and SOD activities in the resistant strain to CA (CA-R) were 4. 06-and 5. 22-folds as much as those in the susceptible strain to CA (CA-S), respectively. Exposure to CA resulted in decrease in CarE activity; however, the decreasing range for CA-S was significantly greater than that for CA-R. CA had induction effect on SOD within short time, but for CA-R the induction time was longer and activity induced was higher than CA-S. Catalase (CAT) activity was also raised with the resistance development, but no statistical relationship was found between CAT activity and CA resistance. No significant difference of both acid phosphatase (ACP) and alkaline phosphatase (ALP) was found in CA-R and CA-S during the selection process. Peroxidase (POD) activity was not detected in L. bostrychophila. These suggest that the major mechanism responsible for CA resistance appears to be the enhanced CarE and SOD activities, and probably CAT plays an additionary role to adopt low O₂ concentration in CA resistance.     

脱氧鬼臼毒素对粘虫几种代谢酶系的影响

脱氧鬼臼毒素是砂地柏Sabina vulgaris Ant.中的主要杀虫活性成分之一。为探讨其作用机理,以叶碟饲喂法处理粘虫Mythimna separata Walker 4龄幼虫,测定了饲喂处理12h、24 h、36 h、48 h和72 h后试虫的羧酸酯酶（CarE）、酸性磷酸酯酶(ACP)、碱性磷酸酯酶(AKP)、谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）和多功能氧化酶(MFO)的活性。结果表明：脱氧鬼臼毒素对粘虫羧酸酯酶的活性无明显影响;对酸性磷酸酯酶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;对碱性磷酸酯酶的影响较为复杂,表现为先抑制,后有所恢复,再被抑制的变化过程;对谷胱甘肽S-转移酶处理12 h后活性变化不明显,24 h后被抑制,36 h后逐渐激活,与对照差异极显著;对细胞色素P450酶系的O-脱甲基酶活性具有明显的抑制作用。     

Enzymatic activities as potential stress biomarkers of two substituted benzene compounds in Propsilocerus akamusi (Diptera: Chironomidae)

Chironomids are a globally distributed family of insects that can serve as biological indicators of environmental pollution. Substituted benzenes are a group of serious environmental pollutants and severely threaten biological and human health. In order to investigate potential stress biomarkers of substituted benzenes, the effects of 4-chlorophenol and p-phenylene diamine on superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione S-transferase (GST), carboxylesterase (CarE), acid phosphatase (ACP) and alkaline phosphatase (ALP) activities of 4th-instar larval Propsilocerus akamusi were investigated. During 48 h exposure to 4-chlorophenol and p-phenylene diamine, the larval CAT, SOD, GST and CarE activities responded to 4-chlorophenol and p-phenylene diamine in a concentration-and time-dependent way. The ACP and ALP activities of larval P. akamusi responded slowly to 4-chlorophenol and p-phenylene diamine, and only the ALP activities were inhibited significantly under the exposure to p-phenylene diamine for 6 and 24 h. These results suggest that CAT, SOD, GST and CarE activities of chironomids can be used as potential stress biomarkers to monitor 4-chlorophenol and p-phenylene diamine pollution.     

亚洲小车蝗痘病毒与化学杀虫剂混用的杀虫效果及对寄主主要解毒酶活性的影响

亚洲小车蝗痘病毒（Oedaleus asiaticus entomopoxvirus, OaEPV）作为一种增效剂,分别与马拉硫磷、毒死蜱、高效氯氰菊酯、氟氯氰菊酯 、溴氰菊酯化学杀虫剂混合饲喂亚洲小车蝗若虫,统计致死中浓度 LC₅₀ 和其混合使用后的增效比;测定虫体内与抗性有关的两种重要酶——羧酸酯酶（CarE）和谷胱甘肽 S-转移酶（GSTs）的比活力。结果表明：OaEPV 与化学杀虫剂混合饲喂亚洲小车蝗,OaEPV 与毒死蜱 、高效氯氰菊酯、氟氯氰菊酯、溴氰菊酯混用对亚洲小车蝗无明显的增效作用,OaEPV 与马拉硫磷混用,具有一定的增效作用,增效比为 1.42 倍。混剂感染亚洲小车蝗,除与溴氰菊酯混用外,虫体的中肠部位 CarE 的比活力都受到了明显的抑制作用,其中 OaEPV 与马拉硫磷混用下降了 4.21 倍,抑制作用最大。当 OaEPV 与氟氯氰菊酯、溴氰菊酯化学杀虫剂混用后,中肠部位 GSTs 受到了明显的抑制作用,而其脂肪体部位 CarE 和 GSTs 的变化无一定的规律性。结果提示痘病毒与农药混合处理时,病毒主要通过抑制中肠部位 CarE 比活力而增加了农药的杀虫效果。     

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。     

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.     

Detoxification,antioxidant, and digestive enzyme activities and gene expression analysis of Lymantria dispar larvae under carvacrol

Carvacrol is a terpene compound with various biological activities. However, few studies have specifically focused on its insecticidal activity and mechanism of carvacrol. The larvae of Lymantria dispar are seriously harmful herbivorous insect. This study measured the antifeedant, growth-inhibitory, and toxic effects of carvacrol on L. dispar larvae. To further clarify the insecticidal mechanism of carvacrol, the effects of carvacrol on detoxifying enzymes, antioxidative enzymes, digestive enzyme activities, and the mRNA expression of the above-mentioned enzyme genes were investigated. The results of the study showed that the median lethal concentration (LC₅₀) and the sublethal concentration (LC₂₀) of carvacrol were 1.120 mg/mL and 0.297 mg/mL, respectively, at 72 h. After LC₂₀ treatment of L. dispar larvae for 72 h, food intake and weight gain were significantly lower compared with the control. Enzyme activity assays showed that carvacrol significantly inhibited the activities of carboxylesterase (CarE), glutathione S-transferase (GST), and acetylcholinesterase (AchE), and the inhibition rate of AchE activity was highest (66.51%). Carvacrol also activated the activities of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), while it inhibited the activities of lipase (LIP) and amylase (AMS), and first inhibited and then activated protease. In addition, qRT-PCR tests showed that carvacrol affected the mRNA expression levels of CarE, GST, AchE, SOD, CAT, LIP, AMS, and protease. This study helps to clarify the insecticidal mechanism of carvacrol on L. dispar larvae.