西花蓟马取食、机械损伤和外源物质诱导对番茄植株次生物质及西花蓟马解毒酶的影响

为阐明寄主植物番茄受害虫西花蓟马Frankliniella occidentalis取食、机械损伤及外源物质茉莉酸和水杨酸甲酯诱导后次生物质含量的变化,以及害虫如何通过调整体内解毒酶活性适应植物的防御反应,采用生化分析法测定了各诱导处理下次生物质黄酮、总酚和单宁含量及西花蓟马体内解毒酶多功能氧化酶(MFO)、乙酰胆碱酯酶(AchE)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)和羧酸酯酶(CarE)活性的变化。结果表明:番茄叶片在各诱导处理下黄酮含量在36 h和48 h时均显著高于对照,相应时间段茉莉酸处理与水杨酸甲酯处理的黄酮含量升高最显著,分别达32.07 mg/g和31.76 mg/g;各诱导处理后24 h和36 h时,单宁和总酚含量均有不同程度下降,但总酚含量在48 h时显著升高,其中虫害处理增加最显著,达34.51 mg/g。取食各种诱导处理番茄植株6 h时,西花蓟马体内MFO活性均升高,AchE活性均受到抑制;取食除机械损伤外的其它诱导处理叶片6 h后,西花蓟马体内GSTs活性均被抑制,CarE活性均显著上升,其中取食水杨酸甲酯处理叶片的西花蓟马体内GSTs活性下降幅度最大,而CarE活性升高最显著,分别为3 882.35 U/mg和106.33 U/mg。表明各诱导处理不仅可以使番茄次生物质含量发生变化,诱导植株产生防御反应,也会使西花蓟马改变解毒酶的活性以适应寄主植物的诱导抗性,即寄主植物和害虫通过防御与反防御相互适应。     

二斑叶螨抗阿维菌素品系选育及其解毒酶系活力变化

采用室内生物测定和生化分析方法, 以采自甘肃兰州国家级森林公园兴隆山的二斑叶螨为敏感品系(SS), 研究二斑叶螨对阿维菌素的抗药性及抗性生化机理。结果表明：在室内用阿维菌素强化筛选24代, 获得了二斑叶螨抗阿维菌素品系(Ab-R24), 抗性指数(resistance index, RI)为321.5。对SS和Ab-R24解毒酶活性的分析表明, Ab-R24品系体内羧酸酯酶(CarE)、乙酰胆碱酯酶(AchE)、酸性磷酸酯酶(ACP)、碱性磷酸酯酶(ALP)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)和多功能氧化酶(MFO)活性分别是SS品系的1.43、1.18、1.56、1.48、1.55倍和4.02倍, 差异达到显著水平(P < 0.05), 其中MFO的活性上升最为显著。对SS和Ab-R-24解毒酶动力学常数的分析表明, Ab-R-24品系体内AchE、GSTs和MFO的 Km分别是SS品系的1.14、2.31倍和2.58倍; Vmax分别是SS品系的1.19、2.34倍和1.76倍, 差异均达到显著水平(P <0.05)。说明二斑叶螨对阿维菌素抗性增高与MFO活性快速升高有关, AchE和GSTs也参与阿维菌素抗性的形成。     

土耳其斯坦叶螨对杀螨剂的抗性选育及解毒酶活力变化

为探索土耳其斯坦叶螨的抗药性及其生化机理,在室内对敏感系土耳其斯坦叶螨分别用螺螨酯、甲氰菊酯和阿维菌素逐代处理,选育出抗性种群。结果表明,选育至15代,土耳其斯坦叶螨对螺螨酯、甲氰菊酯和阿维菌素的抗性指数分别达到268.63、37.98和112.68倍。分别测定敏感品系(SS)、抗螺螨酯(RS)、抗甲氰菊酯(RF)、抗阿维菌素(RA)品系的解毒酶活性显示,3种不同抗性品系相对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)的比活力均有不同程度的提高,差异均达到显著水平(P0.05)。其中,RF品系的MFO比活力上升最快,是SS品系的12.7倍;RA品系的MFO比活力次之,是SS品系的5.76倍;RS品系的3种解毒酶比活力均增长较慢,其中CarE比活力上升最慢,是SS品系的1.31倍。由此表明,CarE、GSTs、MFO的活性增大可促进土耳其斯坦叶螨对3种杀虫剂的抗性形成;螺螨酯的抗性增强可能与CarE关系甚微;MFO活性的增加可能与甲氰菊酯抗性升高密切相关;GSTs、MFO的活性升高可能是土耳其斯坦叶螨对阿维菌素产生抗性的主要原因。     

寄主转换对朱砂叶螨体内的SOD、GSTs和AchE活性的影响

本研究采用生化分析法分析寄主为豌豆、芸豆的朱砂叶螨转移到芸豆后对螨体内保护酶超氧化物歧化酶(SOD)、解毒酶谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)和乙酰胆碱酯酶(AchE)活力的影响。结果表明,两种寄主的朱砂叶螨危害芸豆时均能诱导虫体产生一系列生理变化,当寄主植物为芸豆的朱砂叶螨为害新鲜芸豆后,GSTs酶活力变化趋势呈先下降后上升,而寄主植物为豌豆的朱砂叶螨GSTs活力变化趋势呈先上升后下降;但两种寄主下的AchE,SOD活力变化总体均呈先下降后上升的趋势;而且相对于接触过的寄主,未接触的寄主更能引起朱砂叶螨的快速应对。朱砂叶螨在同种寄主之间和不同种寄主间转换的生理适应性存在差异。     

茚虫威对草地贪夜蛾的毒力及解毒酶的诱导作用

茚虫威对鳞翅目害虫幼虫具有卓越的杀虫活性,是替代传统杀虫剂及治理抗药性害虫的理想药剂。为了明确茚虫威对草地贪夜蛾的生物活性及对其主要解毒酶活性的影响,为使用茚虫威科学防治草地贪夜蛾提供参考,本研究采用浸叶法测定了广西南宁草地贪夜蛾种群3龄幼虫对茚虫威敏感性及增效醚(PBO)、磷酸三苯酯(TPP)、顺丁烯二酸二乙酯(DEM)对茚虫威的增效作用;并测定了亚致死浓度(LC_(20))茚虫威对草地贪夜蛾体内MFO、GSTs和CarE酶的诱导作用。结果表明,茚虫威对草地贪夜蛾的LC_(20)、LC_(50)和LC_(90)分别为8.95、20.62 mg/L和73.57 mg/L。DEM、PBO和TPP对茚虫威的增效倍数依次为2.24、2.05和0.50倍。亚致死浓度(LC_(20))茚虫威处理后对3龄幼虫体内GSTs的活性和MFO含量与无药剂处理(CK)相比显著升高(P0.05),而CarE活性无显著变化(P0.05)。本文结果显示,广西草地贪夜蛾仍可以用推荐剂量80 mg/L茚虫威防治,而代谢抑制剂PBO和DEM对茚虫威有明显的增效作用,且GSTs活性和MFO含量在茚虫威诱导后显著升高,初步推测这两种解毒酶可能影响将来草地贪夜蛾对茚虫威的抗药性发展。     

不同温度下白背飞虱对环氧虫啶的敏感性

为明确不同温度条件下白背飞虱对环氧虫啶的敏感性,采用稻苗浸渍法测定了在18~32 ℃下环氧虫啶对白背飞虱的毒力、白背飞虱蜜露量以及酯酶 (EST)、细胞色素P450单加氧酶 (P450) 和谷胱甘肽S-转移酶 (GSTs) 3种解毒酶的比活力。结果显示:环氧虫啶对白背飞虱的毒力随温度升高而提高,32 ℃下对白背飞虱的LC₅₀值是18 ℃下毒力的15.6倍,表明环氧虫啶对白背飞虱表现为正温度系数;温度影响白背飞虱的取食量,随温度升高,其蜜露排泄量显著增加; EST和P450比活力随温度变化而改变,其中EST比活力随温度升高呈先升高后降低的“钟形”变化趋势,P450随温度升高呈下降趋势,且处理间具有显著性差异,而GSTs随温度变化各处理间无显著差异。以上结果表明,取食量和解毒酶 (EST和P450) 可能是导致不同温度条件下白背飞虱对环氧虫啶敏感性差异的主要因素。     

甲氧虫酰肼对棉铃虫解毒酶活力的亚致死效应研究

采用亚致死剂量(LC40浓度)的甲氧虫酰肼处理棉铃虫抗甲氧虫酰肼种群(R)和同源敏感种群(S)3龄初幼虫48 h,测定了3～6龄期幼虫体内多功能氧化酶(MFO)、酯酶(EST)和谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)的比活力变化。结果发现:经亚致死剂量甲氧虫酰肼处理后,S种群EST比活力除4龄幼虫外均有所升高,且仅在3龄期升高明显;GSTs比活力在5龄幼虫体内显著升高,其他龄期无明显变化;MFO比活力在6龄幼虫体内表现为降低,其他龄期无显著变化。对于R种群,3龄和6龄幼虫体内EST比活力显著降低,各龄期的GSTs和MFO比活力均显著降低。空白对照R种群3～6龄期幼虫的GSTs比活力均高于S种群;EST比活力仅3龄幼虫显著高于S种群;MFO的比活力仅5龄幼虫显著高于S种群。研究表明:棉铃虫对甲氧虫酰肼的抗性与GSTs比活力增大关系较为密切;LC40浓度的甲氧虫酰肼可诱导敏感种群EST和GSTs活力升高,而使抗性种群3种酶的活力受到抑制。     

几种中药提取物对二斑叶螨的生物活性及其对主要解毒代谢酶活性的影响

用3种不同有机溶剂对蛇床子Cnidium monnieri、白头翁Pulsatilla chinensis、百部Stemona japonica、半夏Pinellia ternata、紫丁香Syringa oblate进行了提取,获得15种植物粗提物,并采用玻片浸渍法对二斑叶螨进行室内药效测定。结果表明,当各粗提物浓度为5.00mg/mL时,蛇床子丙酮提取物A-SCZ和蛇床子氯仿提取物C-SCZ在处理24h后,二斑叶螨的校正死亡率为100%,具较好的杀螨活性。室内毒力试验表明,A-SCZ、C-SCZ、百部乙醇提取物E-BB、白头翁乙醇提取物E-BTW、白头翁氯仿提取物C-BTW对二斑叶螨的LC50分别为2.68、1.68、4.14、11.91、5.93mg/mL。测定施药后4h和24h二斑叶螨体内乙酰胆碱酯酶(AchE)、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(GSTs)、多功能氧化酶(MFOs)等解毒代谢酶的活力变化情况,结果表明,白头翁、紫丁香、蛇床子的活性成分主要抑制二斑叶螨体内AchE、GSTs、ACP和CarE而发挥杀螨作用,而百部粗提物主要抑制的是害螨体内GSTs和MFO。A-SCZ、C-SCZ提取率达19.83%和21.62%,表明这两种中药提取物有较高的提取率和杀螨活性,具有很大的开发潜力。     

绿僵菌侵染对东亚飞蝗中肠保护酶和解毒酶的影响

为了明确绿僵菌Metarhizium anisopliae对东亚飞蝗的致病机制,探讨绿僵菌对东亚飞蝗中肠保护酶系和解毒酶系的影响。采用分光光度法测定了东亚飞蝗被绿僵菌侵染后,中肠超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、酚氧化酶(PO)、乙酰胆碱酯酶(AchE)、全酯酶(ESTs)6种酶活力的动态变化。结果表明,中肠保护酶SOD、POD、CAT呈现先上升后下降再上升的趋势。PO则呈现先升高后下降再升高最后下降的趋势;解毒酶AChE呈现先上升后下降再上升的趋势;ESTs则呈现逐渐减弱的趋势,5 d时与对照趋于一致。上述研究结果表明,东亚飞蝗被绿僵菌侵染后,不同的酶活力变化趋势存在明显差异。本研究对于揭示绿僵菌的致病机理及寄主对真菌侵染的免疫机制有一定的指导意义。     

溴氰菊酯对麦穗鱼谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)的影响

研究了溴氰菊酯不同浓度、不同处理时间对麦穗鱼体内谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)活性的影响,同时测定了麦穗鱼不同组织中谷胱甘肽S-转移酶对低浓度溴氰菊酯处理的反应特点。结果表明,处理48 h后,高浓度(0.009 mg/L)组对肝中GSTs活性的抑制率达到43.7％,对鳃中GSTs活性的抑制率达54.3％;而低浓度组(0.001 mg/L)对鳃中GSTs活性有一定的诱导作用。亚致死剂量的溴氰菊酯(3.0×10-4mg/L)处理96 h后,对卵巢的诱导活性最高,其GSTs活性是对照的2.43倍,但对肝、鳃、肾、肠的诱导作用均较低。溴氰菊酯对麦穗鱼不同组织GSTs活性诱导的时间效应和强度不同。     

茶皂素杀螺活性及对3种水生生物的安全性

福寿螺Pomacea canaliculata已被世界自然保护联盟列入全球100种最具破坏性的外来入侵物种。茶皂素是一种杀螺效果良好的植物源农药，但关于其环境安全性评价尚未见报道。本研究测定了茶皂素对福寿螺的室内活性，评价了其对3种水生生物的安全性，并在此基础上进行了田间药效试验。结果表明:茶皂素对福寿螺具有良好的室内毒杀效果，对成螺、中螺和幼螺的LC₅₀值 (有效成分，其余同) 分别为2.61、2.39和2.68 mg/L。茶皂素对大型溞低毒 (EC₅₀值为17.77 mg/L)，对斑马鱼为中等毒性 (LC₅₀值为1.76 mg/L)；有效成分质量浓度为100 mg/L的茶皂素可显著促进羊角月牙藻生长。有效成分用量分别为2.03、2.25和2.48 kg/hm2时，茶皂素对福寿螺2 d和4 d的田间防效均在90%以上，且与两种对照药剂四聚乙醛 (metaldehyde，0.45 kg/hm2 ) 和杀螺胺乙醇胺盐 (niclosamide ethanolamine，0.57 kg/hm2 ) 的防治效果无显著差异。研究结果可为田间有效利用茶皂素防控福寿螺提供依据。     

桃蚜对噻虫嗪代谢抗性机制研究

对桃蚜进行室内噻虫嗪抗性品系筛选,选育至15代后抗性倍数达到75.6倍。对噻虫嗪敏感品系(THI-S)和抗性品系(THI-R)桃蚜的谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)、酸性磷酸酯酶(ACP)、碱性磷酸酯酶(ALP)、羧酸酯酶(CarE)、多功能氧化酶(MFO)O-脱甲基活性进行了比较,结果显示:敏感品系(THI-S)和抗性品系(THI-R)的谷胱甘肽S-转移酶比活力分别为3.127 5和3.215 9,差异不显著,桃蚜抗性品系体内酸性磷酸酯酶、碱性磷酸酯酶、羧酸酯酶和多功能氧化酶O-脱甲基活性均显著高于敏感品系,分别达到了1.57、2.10、6.12、2.03倍。表明桃蚜对噻虫嗪抗性的产生与酸性磷酸酯酶、碱性磷酸酯酶、羧酸酯酶和多功能氧化酶O-脱甲基的活性相关。     

联苯肼酯亚致死质量浓度对二斑叶螨Tetranychus urticae解毒酶系的影响

为明确联苯肼酯对二斑叶螨Tetranychus urticae体内解毒酶系的影响，采用叶片浸渍法测定联苯肼酯对二斑叶螨的亚致死质量浓度LC₁₀和LC₃₀，用这2种浓度分别处理二斑叶螨，并测定60 h内二斑叶螨体内谷胱甘肽S-转移酶（glutathione S-transferase，GST）、羧酸酯酶（carboxylesterase，CarE）和多功能氧化酶（multifunctional oxidase，MFO）的比活力，以及米氏常数K_m及最大反应速率v_max的变化。结果显示，经LC₁₀和LC₃₀剂量处理二斑叶螨后，其体内CarE、GST和MFO的活性在6~60 h均受到明显诱导。其中，GST和MFO的比活力在12 h最大，分别为对照的1.25倍、1.60倍和1.63倍、1.84倍，CarE的比活力在48 h最大，为对照的1.27倍和1.37倍；与对照组相比，CarE的K_m显著减小，v_max显著升高，而GST和MFO的K_m显著增大，v_max显著减小。表明3种酶均参与了二斑叶螨对联苯肼酯的解毒代谢，其中CarE与底物的亲和力最大，反应速率最快，其对联苯肼酯的解毒代谢起主导作用。     

溴氰虫酰胺胁迫对小地老虎保护酶和解毒酶活性的诱导效应

为明确小地老虎对溴氰虫酰胺的代谢解毒机制,采用浸叶法测定了溴氰虫酰胺对小地老虎3龄幼虫室内毒力,在此基础上,通过酶动力学法检测了溴氰虫酰胺亚致死剂量对小地老虎保护酶和解毒酶活力的影响,并比较了不同剂量处理后1、6、12、24、48和72 h时小地老虎体内保护酶和解毒酶活力的动态变化。结果表明,溴氰虫酰胺亚致死剂量初期可诱导过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活力升高;对羧酸酯酶(CarE)活力表现为早期诱导、后期抑制的作用;对谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)活力表现为明显的诱导作用;对多功能氧化酶(MFOs)表现为一定程度的抑制作用。研究结果为深入了解小地老虎对溴氰虫酰胺的防御机理提供了一定的理论基础。     

六种农药对两种果蝇成虫室内毒力和主要解毒酶活性的影响

为明确田间常用农药对伊米果蝇Drosophila immigrans和海德氏果蝇D. hydei的毒力和解毒机制,采用药膜法在室内测定6种田间常用农药原药对2种果蝇实验种群成虫的LC_(10)、LC_(20)和LC_(50),并研究其中3种农药的亚致死剂量(LC_(10)、LC_(20))对果蝇谷胱甘肽S-转移酶(GST)、羧酸酯酶(CarE)、乙酰胆碱酯酶(AchE)3种主要解毒酶活性的影响。结果表明,乙基多杀菌素对伊米果蝇的毒力最大,LC_(10)、LC_(20)和LC_(50)分别为0.29、0.51和1.51 mg/L;甲维盐对海德氏果蝇的毒力最大,LC_(10)、LC_(20)和LC_(50)分别为0.14、0.36和2.09 mg/L;吡虫啉对2种果蝇的毒力均最低。不同亚致死浓度的乙基多杀菌素处理伊米果蝇24 h后,CarE和AchE活性均显著高于对照,而GST活性在低浓度时显著高于对照;高浓度甲维盐仅对海德氏果蝇AchE活性有显著抑制作用;吡虫啉可抑制伊米果蝇AchE和海德氏果蝇CarE活性。表明伊米果蝇和海德氏果蝇可通过改变3种解毒酶的活性来防御杀虫剂对其造成的影响。     

表皮碳氢化合物在云杉大墨天牛和云杉小墨天牛鉴定中的应用

云杉大墨天牛和云杉小墨天牛是进境木材及木质包装中常见的检疫性害虫,由于墨天牛属近缘种之间的幼虫形态相似,形态鉴定资料不完整,对低龄幼虫的鉴定尤其困难。为了鉴定云杉大墨天牛和云杉小墨天牛,本文利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对云杉大墨天牛和云杉小墨天牛幼虫的表皮碳氢化合物进行了分析,经NIST数据库检索,并与标准图谱比较,应用色谱峰面积归一法测定各组分及其相对含量。结果表明,云杉大墨天牛和云杉小墨天牛幼虫表皮中的主要碳氢化合物由C24~C44的直链或支链、饱和及不饱和的长链烃类组成。云杉大墨天牛幼虫表皮有9种碳氢化合物,而云杉小墨天牛幼虫表皮有8种碳氢化合物,其中6种碳氢化合物为两种昆虫共有,但在含量上有差异。云杉大墨天牛特有的成分为正二十四烷、正三十六烷、正四十四烷,而云杉小墨天牛特有的成分为2-甲基-二十六烷、9-二十六碳烯。这些特有表皮碳氢化合物可用于近缘种云杉大墨天牛和云杉小墨天牛的分类鉴定。