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。     

两种棉花防御反应次生代谢物质及其对烟粉虱羧酸酯酶活性的影响

通过烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)取食为害诱导棉花防御反应次生代谢物质槲皮素和蛋白酶抑制剂的作用,以及2种次生物质对烟粉虱主要解毒酶羧酸酯酶的诱导表达作用,初步探索棉花防御与害虫反防御策略。结果表明烟粉虱取食对棉叶内槲皮素和蛋白酶抑制剂的诱导表达迅速但短暂,取食后1～3d,对槲皮素的最大诱导表达量为2.09mg/g,对蛋白酶抑制剂的最大诱导表达量为1.85U。同时槲皮素和蛋白酶抑制剂2种植物次生代谢物质在0.005%至1%浓度范围内,均能够诱导烟粉虱体内羧酸酯酶比活力过量表达。在浓度为0.1%时,羧酸酯酶的比活力达到最大值,分别为0.0725OD/30min和0.07825OD/30min;2个处理的剂量效应趋势非常相似。     

番茄褪绿病毒对Q型烟粉虱重要生物学参数及保护酶和解毒酶活力的影响

为明确番茄褪绿病毒(ToCV)对其传毒介体烟粉虱Bemisia tabaci主要生物学特性的影响,本文研究了携带ToCV的Q型烟粉虱在非病毒寄主植物棉花Gossypium spp上的生物学指标,并测定了带毒和无毒烟粉虱主要保护酶和解毒酶活性.结果 表明,在棉花植株上,带毒烟粉虱在发育历期、产卵量、成虫寿命方面与无毒烟粉虱无显著差异,但雌虫体长明显短于无毒烟粉虱.相对于无毒烟粉虱,带毒烟粉虱体内过氧化氢酶(catalase,CAT)活性明显提高,是无毒烟粉虱的3.36倍(P ＜0.001),超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化物酶(peroxidase,POD)活性无显著差异.解毒酶中,带毒烟粉虱羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)活性明显下降,是无毒烟粉虱活性的54％,谷胱甘肽S转移酶(glutathione-s-transferase,GST)和乙酰胆碱酯酶(acetylcholin esterase,ACHE)活性无显著差异.     

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.     

寄主植物对B型烟粉虱(Bemisia tabaci)几种主要解毒酶活性的影响

研究测定了棉花、一品红、茄子和番茄4个B型烟粉虱(Bemisia tabaci)种群岐睳A羧酸酯酶、猹睳A羧酸酯酶、乙酰胆碱酯酶和谷胱甘肽S-转移酶活性.结果表明:岐睳A羧酸酯酶活性与猹睳A羧酸酯酶活性比值均大于1,说明B型烟粉虱水解岐睳A的能力高于对猹睳A的水解能力;B型烟粉虱不同寄主种群岐睳A羧酸酯酶、猹睳A羧酸酯酶活性个体分布频率均存在一定差异.B型烟粉虱番茄种群羧酸酯酶活性最高(93.06 mOD/(mg protein·min)),是棉花种群的1.49倍.B型烟粉虱茄子种群乙酰胆碱酯酶活性明显高于其他寄主种群,达极显著差异水平(p＜0.01);茄子种群乙酰胆碱酯酶活性分布频率在＞4U/mg protein区间段的分布高达85%,与其他3个寄主种群分布明显不同.B型烟粉虱茄子种群谷胱甘肽S-转移酶活性最高,与其他3个寄主种群间的差异达极显著水平(p＜0.01).上述结果表明,B型烟粉虱主要解毒酶活性在不同的寄主植物上具有一定的生理可塑性.研究有利于揭示该害虫寄主范围广和寄主适应性强的生理生态学基础.     

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。     

不同品种黄瓜对B型烟粉虱羧酸酯酶活性的影响

采用酶标仪动力学法,比较研究了3个黄瓜品种对B型烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)羧酸酯酶比活力的影响。结果表明,不同品种黄瓜对B型烟粉虱羧酸酯酶活性具有明显的影响:取食四季秋瓜和22-94RZ的B型烟粉虱羧酸酯酶活性均较高,其比活力最低值分别为对照的1.07倍和1.27倍;取食Deltastar RZ的为最低,其羧酸酯酶比活力最低值仅为对照的0.56倍。取食不同品种黄瓜不同时间,B型烟粉虱羧酸酯酶比活力动态变化趋势不同:取食四季秋瓜、22-94RZ的B型烟粉虱,其羧酸酯酶比活力始终保持被激活状态;取食Deltastar RZ后则处于被抑制状态,但72h后恢复至起始水平,说明B型烟粉虱在Deltastar RZ上具有较强的恢复能力,适应性较好。研究表明羧酸酯酶在B型烟粉虱选择适应寄主过程中应该起着重要作用。     

β-细辛醚对谷蠹成虫体内四种酶活性的影响

采用石菖蒲Acorus gramineus根茎提取物β-细辛醚对谷蠹Rhizopertha dominica成虫进行拌粮处理,测定β-细辛醚对谷蠹体内乙酰胆碱酯酶、谷胱甘肽S-转移酶、羧酸酯酶和酯酶同工酶的时间效应和剂量效应。结果表明：β-细辛醚对试虫体内4种酶的酶活性均表现出较强的时间效应。LC₅₀（94.49 mg/kg）剂量的β-细辛醚处理后,谷蠹成虫体内乙酰胆碱酯酶和谷胱甘肽S-转移酶活性随处理时间的延长整体表现为抑制作用,对羧酸酯酶和酯酶同工酶则表现诱导增加作用。低剂量（67.5 mg/kg）β-细辛醚对乙酰胆碱酯酶具有显著的诱导作用,但是随着处理剂量的升高,对乙酰胆碱酯酶的活力多数表现为抑制作用。低剂量（≤100.0 mg/kg）β-细辛醚对谷胱甘肽S 转移酶具有诱导作用,而高剂量（≥133.3 mg/kg）β-细辛醚对谷胱甘肽S-转移酶具有抑制作用。β-细辛醚对羧酸酯酶的活性多数表现为诱导作用,提高β-细辛醚的处理剂量可提高羧酸酯酶的活力。不同剂量的β-细辛醚处理对谷蠹酯酶同工酶均具有显著的诱导作用,但诱导效果与处理剂量关系并不显著。     

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。     

取食不同寄主植物小菜蛾对氯虫苯甲酰胺敏感性及体内解毒酶活性的变化

为探明寄主植物影响小菜蛾Plutella xylostella L.抗药性的内在因素,本研究以小菜蛾嗜好性不同的菜心(Brassica parachinensis)、芥菜(B.juncea)、白菜(B.chinensis)和芥蓝(B.alboglabra)4种寄主植物为材料,利用生物测定和解毒酶活力测定的方法,研究了取食不同寄主植物的小菜蛾幼虫对氯虫苯甲酰胺敏感性及体内解毒酶活力变化情况。结果表明,4种寄主植物饲养小菜蛾5代后,其敏感性分别为菜心>芥菜>白菜>芥蓝,且其体内活性酶谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)、羧酸酯酶(CarE)比活力差异显著(P<0.05),活性的强弱与其敏感性相一致。以取食芥蓝的小菜蛾体内2种解毒酶活性最强。说明寄主植物能影响小菜蛾药剂敏感性及解毒酶活性。试验结果对小菜蛾的综合防控及抗氯虫苯甲酰胺机理研究具有重要的参考价值。     

蛇床子素粉剂对玉米象成虫的杀虫活性及酶活性的影响

研究1.0%蛇床子素(osthole)粉剂对玉米象Sitophilus zeamais Motschusky成虫的杀虫活性及其对玉米象成虫羧酸酯酶、乙酰胆碱酯酶、谷胱甘肽S-转移酶及蛋白质活性的影响。结果表明,1.0%蛇床子素粉剂对玉米象成虫有很好的杀虫活性,处理玉米象成虫3d后,0.8mg/kg以上剂量的蛇床子素粉剂对玉米象成虫的校正死亡率达100%;用0.19mg/kg蛇床子素粉剂处理玉米象成虫2d后,试虫体内乙酰胆碱酯酶、羧酸酯酶和蛋白质活性均表现出受抑制,而谷胱甘肽S-转移酶活性随处理时间的延长整体趋势表现出被诱导。     

田间施药对拟环纹豹蛛羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶分布及活性的影响

利用紫外分光光度法,对化学防治田(化防田)和生物防治田(生防田)中的拟环纹豹蛛Pardosa pseudoannulata体内乙酰胆碱酯酶(AChE)和羧酸酯酶(CarE)的分布及其活性进行了比较研究。结果表明,生防田拟环纹豹蛛身体各分部的AChE活性[包括头胸部1.251 nmol/(mg·min)、腹部0.467 nmol/(mg·min)和附肢0.760 nmol/(mg·min)]均高于化防田蜘蛛[包括头胸部0.895 nmol/(mg·min)、腹部0.445 nmol/(mg·min)和附肢0.724 nmol/(mg·min)],而生防田豹蛛的CarE活性[包括头胸部0.122 nmol/(mg·min)、腹部0.593 nmol/(mg·min)和附肢0.073 nmol/(mg·min)]均低于化防田蜘蛛[包括头胸部0.158 nmol/(mg·min)、腹部0.708 nmol/(mg·min)和附肢0.115 nmol/(mg·min)],说明化防田拟环纹豹蛛产生了一定程度的抗药性。拟环纹豹蛛体内的AChE主要集中在头胸部,CarE主要集中在腹部,这种分布特征是与其抗药性机制相适应的,并对其抗药性机制的形成做出了初步解释。这些结果也提示,拟环纹豹蛛对甲胺磷等农药的抗性不能在短期内形成,必须经历水稻→害虫→蜘蛛的较长的适应演化过程。     

单宁酸对棉铃虫谷胱甘肽S转移酶的影响

通过培养基混药法,研究了植物次生物质单宁酸对棉铃虫Helicoverpa armigera（Hübner）谷胱甘肽S-转移酶活性的影响。谷胱甘肽S-转移酶活性随棉铃虫发育期的进程而变化,在卵期最低,5龄、6龄幼虫和成虫期最高。用含0.005%单宁酸的饲料饲喂棉铃虫后,5龄和6龄幼虫的谷胱甘肽S-转移酶活性明显降低,分别为对照的59%和67%。单宁酸低剂量、短时间处理棉铃虫幼虫,可诱导中肠和脂肪体中的谷胱甘肽S-转移酶的活性增加,高剂量或低剂量长时间处理没有诱导增加作用,甚至还有抑制作用。单宁酸连续处理4代,对棉铃虫6龄幼虫中肠谷胱甘肽S 转移酶均有抑制作用,对脂肪体谷胱甘肽S-转移酶活性无明显影响或有抑制作用。单宁酸处理的第4代幼虫对溴氰菊酯的敏感度有增加的趋势,对甲基对硫磷的敏感度没有明显改变。     

七种抑制剂对两种白蚁谷胱甘肽S-转移酶活性抑制作用的比较

利用分光光度酶动力学方法,确定了白蚁谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）的最适反应条件,并进一步研究了7种抑制剂对黑翅土白蚁Odontotermes formosanus (Shiraki)和黑胸散白蚁Reticulitermes chinensis Snyder GSTs活性的体外影响。结果表明：白蚁GSTs测定的最适反应条件为pH 6.5,温度25℃,最适反应时间2 min。黑翅土白蚁GSTs的米氏常数(K_mCDNB和K_mGSH)分别为0.11±0.02 mmol/L和0.81±0.16 mmol/L,最大反应速度(V_maxCDNB和V_maxGSH)分别为425.92±19.67 nmol/(min·mg)和534.86±39.05 nmol/(min·mg)。黑胸散白蚁GSTs的米氏常数(K_mCDNB和K_mGSH)分别为0.12±0.03 mmol/L和1.03±0.31 mmol/L,最大反应速度(V_maxCDNB和V_maxGSH)分别为544.39±37.19 nmol/(min·mg)和715.45±83.68 nmol/(min·mg)。浓度为2×10^-5 mol/L时,槲皮素和辛硫磷对黑胸散白蚁GSTs活性的抑制作用要强于黑翅土白蚁,对黑胸散白蚁GSTs活性的抑制作用分别为62.28％和44.89％,对黑翅土白蚁GSTs活性的抑制作用分别为54.96％和28.36％。高效氯氰菊酯、甲氰菊酯、啶虫脒和单宁酸对黑翅土白蚁GSTs活性的抑制作用要强于黑胸散白蚁,对黑翅土白蚁GSTs活性的抑制作用分别为39.43％,72.07％,52.24％和82.19％;对黑胸散白蚁GSTs活性的抑制作用分别为14.96％,40.23％,39.96％和57.80％。阿维菌素对黑翅土白蚁和黑胸散白蚁GSTs活性的抑制作用没有显著差异,对黑翅土白蚁和黑胸散白蚁GSTs活性的抑制作用分别为76.21％和76.88％。这表明两种白蚁对药剂的敏感性完全不同。实验结果还表明,在3.2×10^-8～2×10^-5 mol/L内,上述植物次生物质和杀虫剂对两种白蚁GSTs活性的抑制率存在明显的剂量-效应关系。     

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。     

苏云金杆菌预处理小菜蛾对有机磷和氨基甲酸酯杀虫剂的增效作用

研究了小菜蛾Plutella xylostella幼虫经苏云金杆菌Bacillus thuringiensis预处理后,对有机磷和氨基甲酸酯杀虫剂敏感性的变化以及预处理对小菜蛾幼虫体内乙酰胆碱酯酶、羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和谷胱甘肽的含量的影响。结果表明：苏云金杆菌预处理抗性小菜蛾幼虫后,其对甲胺磷、水胺硫磷和克百威的敏感性分别为未处理组的6.74、8.83和8.50倍;处理敏感小菜蛾幼虫后则分别为未处理组的2.96、1.69和3.88倍。苏云金杆菌预处理抗性小菜蛾,未处理组乙酰胆碱酯酶的K_m和V_max值分别为预处理组的1.86和1.56倍,所使用的6种杀虫剂对乙酰胆碱酯酶的K_I值,处理组为未处理组的1.80～2.66倍,苏云金杆菌预处理抗性小菜蛾对羧酸酯酶的K_m、K_I影响不大,但能显著地抑制羧酸酯酶和谷胱甘肽S-转移酶的活性并导致谷胱甘肽含量下降(对照分别为处理的2.02、1.76和1.66倍)。苏云金杆菌预处理敏感小菜蛾,对乙酰胆碱酯酶的K_m、V_max、K_I值和羧酸酯酶的K_m、K_I值以及谷胱甘肽含量影响不大,但能显著地抑制羧酸酯酶和谷胱甘肽S-转移酶的活性(对照分别为处理的1.54和1.64倍)。