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。     

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。     

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。     

植物次生代谢物对甜菜夜蛾生长发育及解毒酶的影响

【目的】明确植物次生代谢物对甜菜夜蛾Spodoptera exigua生长发育及解毒酶的影响,探索利用植物次生物质防控甜菜夜蛾的潜在途径。【方法】本研究选用3种含量（0.01%、0.1%和1.0%）的槲皮素、山奈酚和香豆素,分别与人工饲料混合均匀后饲养甜菜夜蛾3龄初幼虫,观察植物次生代谢物对幼虫生长发育的影响;并测定幼虫取食添加0.1%的槲皮素、山奈酚和香豆素的人工饲料24、48和72 h后,幼虫羧酸酯酶（Caboxylesterase,CarE）、谷胱甘肽-S-转移酶（Glutathione-S-transferase,GSTs）和P450解毒酶活性。【结果】添加不同次生物质的人工饲料显著影响甜菜夜蛾幼虫生长和解毒酶活性。与对照组相比,3种次生代谢物均显著提高了幼虫死亡率。幼虫取食添加1%槲皮素的人工饲料后,蛹重显著降低,发育历期明显延长。而取食添加0.1%山奈酚的人工饲料后,可诱导幼虫CarE活性显著增强,0.1%槲皮素和0.1%香豆素对幼虫CarE活性均有显著抑制作用。添加槲皮素对幼虫GSTs活性无显著性影响,添加0.1%山奈酚和0.1%香豆素可诱导幼虫GSTs活性显著升高。0.1%槲皮素和0.1%香豆素可促进幼虫P450活性增强但未达到显著水平,但0.1%山奈酚处理48h后,幼虫P450活性显著降低。【结论】植物次生代谢物种类与含量对甜菜夜蛾生长发育及解毒酶活性存在不同程度的影响。     

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.     

八角茴香提取物对长角扁谷盗成虫的熏蒸作用及其酶活性的影响

为探索八角茴香的杀虫活性及其作用机理,采用密闭容器熏蒸法测定八角茴香干果的甲醇、乙酸乙酯、石油醚3种溶剂提取物对长角扁谷盗成虫的杀虫活性,及其对试虫体内乙酰胆碱酯酶(AChE)和谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)活性的影响。结果表明:3种提取物对试虫均有较强的熏杀活性,熏杀效果随着处理剂量的提高和处理时间的延长而增强,熏蒸72 h后,20.0 mg/L甲醇、乙酸乙酯、石油醚提取物对试虫的校正死亡率分别为89.93%、96.71%和91.56%,LD50分别为7.16、4.57、5.42 mg/L,以乙酸乙酯提取物的熏杀效果最好。3种提取物对试虫体内的AChE、GSTs活性均表现出明显的剂量效应和较强的时间效应,随着处理剂量的升高,对2种酶活力多数表现为抑制作用增强,而低剂量(1.25 mg/L)的甲醇提取物对AChE具有一定的诱导作用;乙酸乙酯、石油醚提取物在48 h而甲醇提取物在60 h对AChE、GSTs活性抑制作用最强;3种溶剂提取物对AChE、GSTs活性的抑制作用大小均表现为乙酸乙酯>石油醚>甲醇。提取物对酶活性的抑制作用与熏杀效果整体呈正相关,说明AChE、GSTs活性下降可能是造成试虫死亡的重要原因之一。因此,八角茴香具有潜在的杀虫应用研究价值。     

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。     

辣椒素对西花蓟马雌成虫体内解毒酶活性的影响

【目的】为明确非挥发性次生物质辣椒素对西花蓟马Frankliniella occidentalis雌成虫体内解毒酶活性的影响。【方法】将菜豆叶片研碎离心后取上清液作为西花蓟马的液态饲料,将不同浓度的辣椒素添加到饲料中,饲养西花蓟马雌成虫48、72、96 h后,分别测定西花蓟马体内羧酸酯酶(Car E)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)、乙酰胆碱酯酶(AChE)和多功能氧化酶(MFO)的活性。【结果】低剂量辣椒素能诱导西花蓟马雌成虫体内GSTs、AChE和MFO活性明显升高,高剂量辣椒素抑制GSTs、AChE及MFO活性。不论在哪一种辣椒素浓度下,Car E活性一直受到抑制。辣椒素浓度和处理时间对GSTs及AChE活性无明显交互作用,但对Car E及MFO有明显的交互作用,处理时间越长,作用越显著。【结论】西花蓟马雌成虫体内解毒酶活性在次生物质辣椒素处理下发生了明显的变化,说明西花蓟马通过解毒酶适应次生物质对其的影响,但解毒酶的变化有剂量和时间效应。     

联苯菊酯与茚虫威对茶尺蠖中肠细胞结构及血淋巴解毒酶的影响

【目的】茶尺蠖Ectropisobliqua Prout是茶树上的重要害虫,本研究旨在研究茶园常用农药联苯菊酯与茚虫威两种农药对该虫中肠细胞结构及血淋巴酶活性的影响,为日后更好防治该虫提供理论基础。【方法】采用浸梢法在室内测定了5龄茶尺蠖幼虫对联苯菊酯与茚虫威的半致死浓度LC50值。采用LC_(50)浓度药液进一步处理茶尺蠖,通过透射电镜观察了联苯菊酯与茚虫威对茶尺蠖中肠细胞结构的影响,以及血淋巴中谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)、乙酰胆碱酯酶(AChE)和羧酸酯酶(CarE)3种解毒酶的酶活性变化。【结果】联苯菊酯与茚虫威对5龄茶尺蠖幼虫的LC_(50)值分别为5.884 mg.L~(-1)与0.268 mg.L~(-1)。透射电镜显示,中肠柱状细胞的微绒毛大量解体、散乱分布于肠腔中,胞内细胞器向顶膜转移,并发生明显的形变。酶活检测结果表明,经联苯菊酯处理后,GSTs的酶活基本不变,而AchE和CarE的酶活性被显著诱导。经茚虫威处理后,GSTs、AchE和CarE的酶活性均被显著抑制。【结论】联苯菊酯与茚虫威不仅具有破坏茶尺蠖中肠柱状细胞的微绒毛,使各细胞的牢固性与紧密性缺失,还会破坏柱状细胞内部的细胞器功能。联苯菊酯在血淋巴中的解毒代谢与酯酶(AChE和CarE)有关,与转移酶(GSTs)无关,而茚虫威与酯酶(AChE和CarE)和转移酶(GSTs)两者均有关。     

土荆芥精油预处理后小菜蛾幼虫对氟虫腈敏感度的变化

采用微量点滴法测定了土荆芥Chenopodium ambrosioides精油预处理前后氟虫腈对小菜蛾Plutella xylostella 2龄幼虫的触杀作用,采用生化分析方法研究了土荆芥精油预处理前后小菜蛾幼虫体内乙酰胆碱酯酶（AChE）、羧酸酯酶（CarE）和谷胱甘肽-S-转移酶（GSTs）的比活力。研究结果表明,1μL·mL^-1和10μL·mL^-1的土荆芥精油预处理可增加小菜蛾幼虫对氟虫腈的敏感度,LC50分别为氟虫腈单用时的0.66倍和0.44倍;当用1μL·mL^-1和10μL·mL^-1土荆芥精油预处理小菜蛾2龄幼虫2h后,再用氟虫腈致死中量点滴处理,小菜蛾存活幼虫体内AChE、CarE和GSTs比活力均低于氟虫腈单独处理组。研究结果说明土荆芥精油预处理对氟虫腈的增效作用可能与主要抗性相关酶系活性变化有关。     

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。     

牛蒡L1-2组分对桔全爪螨的毒性和几种代谢酶的作用

【目的】探讨杀螨植物牛蒡Arctium lappa L.提取物中主要杀螨成分L1-2的杀螨作用机理。【方法】采用叶片浸渍法处理桔全爪螨Panonychus citri雌成螨后,测定了静止期、兴奋期、痉挛期、麻痹期、复苏和死亡期5个中毒阶段试虫体内几种代谢酶的活性。【结果】L1-2组分在静止期和复苏期对羧酸酯酶（carboxylesterase, CarE）具有一定的抑制作用,在其他时期均激活CarE活性。除了静止期外,在其他时期均能激活乙酰胆碱酯酶（acetylcholinesterase , AChE）和谷胱甘肽转移酶（glutathione S-transferases, GSTs）的活性,在痉挛期和麻痹期活性增强,随后在麻痹期和复苏期降低。【结论】L1-2组分对CarE的抑制与其毒杀活性有关,而中毒试虫的复苏可能与AChE和GSTs有关。该组分可在较长时期内影响桔全爪螨的神经传导及消化和生殖系统,具有潜在的应用研究价值。     

阿维菌素对小菜蛾的抗性选育及其对解毒酶活性的影响

用阿维菌素对小菜蛾Plutella xylostella (L.)进行了抗性选育,并对选育过程中小菜蛾解毒酶的活性进行了研究。选育从F₀至F₂₁代,抗性缓慢波动上升,达到选育前的122.91倍;F₂₁至F₂₇代,抗性迅速增长,达到选育前的812.73倍,抗性发展趋势呈现S型曲线。随着选育代数的增加,对乙酰胆碱酯酶(AChE)没有明显的影响;羧酸酯酶(CarE)活性,F₂₇是F₀的1.5倍,从F₂₂开始,活性在较高水平上波动;谷胱甘肽转移酶(GST)活性F₂₇是F₀的2.2倍,且从F₁₈开始,活性在较高水平上波动。选育的抗性品系,增效醚对阿维菌素增效6.34倍。     

亚致死浓度溴虫腈和毒死蜱对等钳蠊螨生长繁殖和解毒酶的影响

【目的】害虫综合治理中,化学防治对天敌资源也具有一定的杀伤力。为缓解这一矛盾,本研究旨在探究溴虫腈和毒死蜱亚致死浓度处理对等钳蠊螨Blattisocius dentriticus生长繁殖及解毒酶活性和基因表达量的影响。【方法】利用药膜法处理2-3日龄等钳蠊螨成螨24 h,测定溴虫腈和毒死蜱的亚致死剂量;测定和比较LC_(10)和LC_(30)剂量这两种药剂处理后F_0和F_1代的产卵量、产卵期、卵孵化率和雌成螨寿命等生物学特性的变化;通过酶活力分析和RT-PCR分别测定LC_(10), LC_(30)和LC_(50)剂量下这两种药剂处理后钳蠊螨成螨体内谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione S-transferase, GST)、细胞色素P450(cytochrome P450, CYP450)、羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)酶活力及其基因表达量变化。【结果】溴虫腈和毒死蜱处理24 h对等钳蠊螨成螨的LC_(50)分别为42.56 mg/L和72.42 mg/L。溴虫腈和毒死蜱LC_(10)和LC_(30)剂量处理等钳蠊螨雌成螨后,与对照(清水处理)相比,仅F_0代雌成螨寿命和产卵期显著缩短(P0.05),而产卵量和卵孵化率无明变化。酶活力测定结果发现,GST, CYP450和CarE的活力在溴虫腈和毒死蜱LC_(10)和LC_(30)剂量处理后无明显变化,而LC_(50)剂量下,上述3种酶的活力均显著增加(P0.05)。基因表达结果表明,溴虫腈LC_(10), LC_(30)和LC_(50)剂量处理下2个GST基因(BdGST3和BdGST6)、3个CYP450基因(BdCYP2-4)和5个CarE基因(BdCarE1-5)表达均显著上调;在毒死蜱这3个剂量处理下3个GST基因(BdGST1,BdGST3和BdGST4)、3个CYP450基因(BdCYP2,BdCYP5和BdCYP6)和2个CarE基因(BdCarE1和BdCarE2)表达量均显著上调。【结论】结果表明,LC_(10)和LC_(30)剂量的溴虫腈和毒死蜱亚致死剂量会抑制F_0代雌成螨的生长繁殖;LC_(10), LC_(30)和LC_(50)剂量下这两种药剂可诱导等钳蠊螨GST, CarE和CYP450基因表达;LC_(50)剂量能明显诱导等钳蠊螨体内GST, CarE和CYP450活性上升。该研究为等钳蠊螨抗性品系的筛选及田间应用提供了理论依据。     

镉急性染毒对中华稻蝗羧酸酯酶和谷胱甘肽S-转移酶活性的影响

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96 h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(80 mg.L-1)CarE活性在处理后48 h被激活;以β-NA为底物时中浓度处理组(40 mg.L-1)CarE活性在72 h达到最高;以CDNB为底物时,低浓度处理组(20 mg.L-1)GST活性在24 h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。     

小菜蛾对杀螟丹抗性遗传的研究

利用室内选育的抗杀螟丹小菜蛾Plutella xylostella (L.)品系和敏感品系研究了该品系的抗性遗传形式,结果表明,小菜蛾对杀螟丹的抗性形式为常染色体多基因遗传,并呈不完全显性。该品系对６种常用杀虫剂的抗性谱测定结果表明,对杀虫双有较严重的正交互抗性;对敌敌畏、杀扑磷有低度交互抗性;对溴氰菊酯、灭多威和叶蝉散等药剂无交互抗性。还发现该品系对杀螟丹的抗性与乙酰胆碱酯酶和羧酸酯酶活性无关。     

斑蝥素对粘虫几种代谢酶及多酚氧化酶的影响

为进一步探讨斑蝥素的杀虫作用机理, 本研究采用叶碟饲喂法处理粘虫Mythimna separata（Walker）5龄幼虫, 测定了饲喂处理后6, 12, 24, 36和48 h试虫体内羧酸酯酶(CarE)、酸性磷酸酯酶(ACP)、碱性磷酸酯酶(ALP)、谷胱甘肽 S-转移酶(GST)和细胞色素P450 Ο-脱甲基酶及多酚氧化酶(PPO)的活性。结果表明: 斑蝥素可显著激活羧酸酯酶, 处理后48 h酶比活力最大, 为同期对照的1.68倍; 酸性磷酸酯酶在处理后6和12 h活性变化不明显, 处理24 h后逐渐被激活, 且与对照差异显著(P＜0.05); 明显抑制碱性磷酸酯酶, 且随着处理时间的延长, 抑制作用增强; 对Ο-脱甲基酶表现为先抑制后激活的趋势; 谷胱甘肽S-转移酶表现出先激活后抑制的影响; 离体活体条件下均可显著抑制PPO活性。可见, 斑蝥素可明显影响昆虫的代谢酶系, 且其对碱性磷酸酶和多酚氧化酶的抑制作用可能与其毒杀作用有关。     

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.