謝佳燕　林佳

摘要：采用生化分析，研究在吡蟲啉脅迫下，麥二叉蚜隨暴露時間的改變及接觸不同劑量殺蟲劑對其酯酶活力的影響。結(jié)果表明，隨吡蟲啉處理時間的延長，其蛋白質(zhì)含量和酯酶活力被顯著誘導(dǎo)，呈現(xiàn)出先升高再降低的動態(tài)過程；殺蟲劑處理麥二叉蚜6、12 h，其酯酶比活力顯著上升，分別為對照組的1.57、1.45倍，并隨處理時間延長，酯酶比活力逐漸下降，至24 h時，其酯酶比活力與對照組相比無顯著差異；麥二叉蚜的蛋白質(zhì)含量和酯酶活性隨吡蟲啉處理劑量不同也呈現(xiàn)不同程度的改變，在吡蟲啉作用下，可誘導(dǎo)麥二叉蚜啟動酯酶蛋白的表達(dá)，以應(yīng)對殺蟲劑的脅迫。

關(guān)鍵詞：吡蟲啉；麥二叉蚜；酯酶；脅迫時間；劑量；效應(yīng)

中圖分類號： Q965.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2015）03-0116-02

昆蟲在生長發(fā)育過程中，為抵御極端溫度、植物防御和環(huán)境污染等逆境脅迫，可通過調(diào)節(jié)昆蟲的行為、生理、分子生態(tài)機(jī)制等策略來適應(yīng)不同的環(huán)境[1]。殺蟲劑為一種外在的脅迫因子，它的使用會對昆蟲發(fā)育、繁殖和生存產(chǎn)生顯著的影響，并對害蟲的抗藥性進(jìn)化提供持續(xù)的選擇壓力[2]。

麥二叉蚜[Schizaphis graminum （Rondani）]是一類重要的世界性農(nóng)田作物害蟲，除可直接造成麥類作物大量減產(chǎn)外，還可傳播多種植物病毒[3-4]。由于麥蚜具有世代時間短、孤雌生殖等生物學(xué)特征及農(nóng)田長期使用化學(xué)防治和不合理用藥，導(dǎo)致害蟲抗藥性增加[3，5]。吡蟲啉是一類可有效防治刺吸式害蟲的新型氯代煙酰類藥劑[6]，隨著吡蟲啉的頻繁使用，田間已發(fā)現(xiàn)吡蟲啉對農(nóng)業(yè)害蟲的防效下降[7]，對該藥劑的抗性問題已引起人們的廣泛關(guān)注[7-8]。有研究表明，昆蟲體內(nèi)解毒酶或靶標(biāo)酶的活力可被殺蟲劑誘導(dǎo)增強(qiáng)，從而對害蟲的抗性發(fā)展產(chǎn)生促進(jìn)作用[9]。本試驗通過吡蟲啉脅迫，分析吡蟲啉脅迫時間和劑量對麥二叉蚜體內(nèi)酯酶活性的影響，研究麥二叉蚜在應(yīng)對殺蟲劑脅迫下的生化響應(yīng)，為合理使用該殺蟲劑及對麥二叉蚜抗性的綜合治理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試?yán)ハx

麥二叉蚜為武漢輕工大學(xué)生物與制藥工程學(xué)院實驗室內(nèi)人工飼養(yǎng)多代的麥二叉蚜；盆栽小麥苗，在（26±1） ℃、相對濕度為60%～80%的人工氣候培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，光-暗周期為14 h-10 h，飼養(yǎng)期間不接觸任何藥劑；10%吡蟲啉可濕性粉劑，江蘇豐山集團(tuán)有限公司產(chǎn)品。

1.2 生物測定

采用浸葉法，將無翅成蚜連同小麥葉段浸于系列濃度吡蟲啉藥液中10 s，取出，濾紙吸去多余藥液，晾干30 min，放入墊有濾紙的培養(yǎng)皿中，置于人工氣候培養(yǎng)箱飼養(yǎng)24 h；以蒸餾水處理為對照。每個處理重復(fù)3次，每次重復(fù)30～50頭蚜蟲；以概率值法計算毒力回歸方程、半致死濃度和非致死濃度。

1.3 酯酶活性的測定

1.3.1 吡蟲啉不同處理時間用吡蟲啉LC40劑量處理無翅成蚜，分別于處理后3、6、12、24 h，取存活成蚜于-20 ℃凍存?zhèn)溆茫灰哉麴s水處理作對照。

1.3.2 吡蟲啉不同處理劑量對麥二叉蚜酯酶活性的影 將大小一致的無翅成蚜分別用吡蟲啉LC20、LC40、LC60、LC75劑量處理24 h，取存活成蚜于-20 ℃凍存?zhèn)溆?；以蒸餾水作對照。

1.3.3 測定方法 每處理取成蚜約50～100頭，加入pH值為7.0的0.1 mol/L磷酸緩沖液冰浴勻漿，制備酶液冰浴備用；酯酶活力測定參照Abdel-Aal等的方法[10]，蛋白質(zhì)含量測定參照Bradford的方法[11]，用牛血清白蛋白作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理采用Excel軟件計算毒力回歸方程、半致死濃度LC50值及其他非致死濃度劑量值，單因素方差分析、不同均值間Duncans新復(fù)極差法比較均采用SPSS 14.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物測定

結(jié)果表明，吡蟲啉對麥二叉蚜的半致死濃度LC50值為15.44 mg/L，其毒力回歸方程為y=3.35+1.39x。依據(jù)毒力回歸方程，計算吡蟲啉對麥二叉蚜的LC20、LC40、LC60、LC75劑量分別為3.83、10.15、23.50、47.21 mg/L。

2.2 吡蟲啉不同處理時間對麥二叉蚜酯酶活力的影響

由圖1可見，吡蟲啉處理24 h，麥二叉蚜的蛋白質(zhì)含量及酯酶活力均隨時間的延長出現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢；麥二叉蚜接觸吡蟲啉后24 h，蛋白質(zhì)含量出現(xiàn)顯著的時間波動 （F4，10=605.95，P=0.00）；吡蟲啉處理麥二叉蚜3 h，其蛋白質(zhì)含量顯著升高至最大值，為對照組的2.40倍，表現(xiàn)為明顯的誘導(dǎo)效應(yīng)，后迅速恢復(fù)到對照組水平，處理12、24 h，蛋白質(zhì)含量分別為對照組的1.29、1.11倍；吡蟲啉處理麥二叉蚜，對酯酶比活力也產(chǎn)生顯著的影響（F4，10=83.67，P=000）；吡蟲啉處理麥二叉蚜6 h，其酯酶比活力顯著升高至最大值，為對照組的1.57倍，后隨處理時間的延長酯酶比活力逐漸下降，至24 h時，其酯酶比活力與對照相比無顯著性差異（P>0.05）。

2.3 不同吡蟲啉劑量對麥二叉蚜酯酶活力的影響

由表1可見，吡蟲啉不同劑量處理麥二叉蚜，麥二叉蚜的蛋白質(zhì)含量隨處理劑量不同出現(xiàn)顯著性差異（F4，10=111.84，P=0.00）；隨處理劑量的增加，其蛋白質(zhì)含量出現(xiàn)增加的趨勢，LC75劑量組蛋白質(zhì)含量為對照組的1.55倍；吡蟲啉不同劑量處理對麥二叉蚜酯酶比活力也產(chǎn)生顯著的影響（F4，10=47.55，P=0.00），其LC20和LC75劑量組酯酶比活力極顯著高于對照組（P<0.01），而其他2個劑量組與對照組相比無明顯差異（P>0.05）。

3 結(jié)論與討論

昆蟲經(jīng)殺蟲劑脅迫，其體內(nèi)的生理生化體系會產(chǎn)生不同程度的響應(yīng)，通過體內(nèi)相關(guān)的防御酶系對進(jìn)入機(jī)體的植物毒素或合成農(nóng)藥進(jìn)行有效的降解、阻隔或異化，使其轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒或低毒的化合物，從而降低異源物質(zhì)對機(jī)體的損傷[1-2]。田間殺蟲劑的噴灑，可對昆蟲體內(nèi)重要靶標(biāo)酶和代謝酶系產(chǎn)生不同程度的效應(yīng)[12-14]。王建軍等發(fā)現(xiàn)，甲氧蟲酰肼亞致死劑量可誘導(dǎo)斜紋夜蛾（Spodoptera litura）酯酶、多功能氧化酶和谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶活性增強(qiáng)，并且這種誘導(dǎo)作用具有明顯的時間效應(yīng)和劑量效應(yīng)[15]。本試驗結(jié)果表明，在吡蟲啉亞致死劑量脅迫下，麥二叉蚜體內(nèi)蛋白質(zhì)含量和酯酶活力均隨時間的增加發(fā)生變化，對其體內(nèi)蛋白質(zhì)和酯酶具有明顯的誘導(dǎo)作用；隨吡蟲啉處理時間的延長，其酯酶活力又恢復(fù)至對照水平，這種時間變化可能與昆蟲體內(nèi)農(nóng)藥濃度變化的時間動態(tài)及吡蟲啉脅迫下昆蟲產(chǎn)生防御響應(yīng)的時間動態(tài)密切相關(guān)。麥二叉蚜受脅迫初期對殺蟲劑的刺激產(chǎn)生較強(qiáng)的反應(yīng)，可能通過誘導(dǎo)其相關(guān)酶蛋白的大量表達(dá)，降低殺蟲劑的毒害效應(yīng)[16]。隨著處理時間的延長，昆蟲機(jī)體通過防御隔離、代謝降解等作用降低了體內(nèi)藥劑的濃度及其脅迫強(qiáng)度，導(dǎo)致其對昆蟲的脅迫不再劇烈。此外，本研究發(fā)現(xiàn)采用吡蟲啉不同劑量處理麥二叉蚜，對其體內(nèi)蛋白質(zhì)和酯酶也產(chǎn)生顯著的影響，可誘導(dǎo)麥二叉蚜啟動酯酶蛋白的表達(dá)，以應(yīng)對殺蟲劑的脅迫，并對其酯酶活力的影響具有一定的時間效應(yīng)和劑量作用。

殺蟲劑的使用不僅能影響害蟲的生長發(fā)育和繁殖，還可誘導(dǎo)昆蟲體內(nèi)解毒酶或靶標(biāo)酶活力的改變，從而對其抗藥性的形成和發(fā)展產(chǎn)生影響[2]。有研究發(fā)現(xiàn)，解毒酶系的過量表達(dá)可導(dǎo)致高水平代謝耐受或?qū)铣蓺⑾x劑產(chǎn)生抗性[17-18]。因此，田間施藥應(yīng)避免長期重復(fù)使用單一殺蟲劑，須全面分析和評估用藥效果，科學(xué)用藥、降低農(nóng)藥對害蟲的選擇壓，以延緩田間蚜蟲抗藥性的發(fā)生和發(fā)展。

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