劉曉露 古麗吉米拉·米吉提 王志英 吳紅渠

(東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱，150040) (湖北生物農(nóng)藥工程研究中心)

幾種殺蟲劑對(duì)分月扇舟蛾離體酶活性的影響1)

劉曉露 古麗吉米拉·米吉提 王志英 吳紅渠

(東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱，150040) (湖北生物農(nóng)藥工程研究中心)

以分月扇舟蛾(Closteraanastomosis)3齡幼蟲為研究對(duì)象，比較了幾種殺蟲劑對(duì)其離體保護(hù)酶(SOD和CAT)和解毒酶(CarE和GST)活性的影響。結(jié)果表明：0.100 mg·L-1高效氯氟氰菊酯、0.010 mg·L-1吡蟲啉、0.001 mg·L-1滅幼脲對(duì)CAT活性的抑制作用較強(qiáng)，抑制率分別為63.50%、68.89%和62.11%，而敵敵畏、氧化樂果對(duì)CAT活性的抑制作用較小。0.100 mg·L-1高效氯氟氰菊酯對(duì)SOD活性的抑制作用最強(qiáng)，抑制率為60.82%，氧化樂果對(duì)SOD活性有較強(qiáng)的促進(jìn)作用，激活率可達(dá)168.72%(10.000 mg·L-1)。10.000 mg·L-1敵敵畏對(duì)CarE的抑制作用最強(qiáng)，抑制率為52.63%，1.000 mg·L-1高效氯氟氰菊酯對(duì)CarE的激活作用最強(qiáng)，激活率為43.06%。供試殺蟲劑對(duì)GST活性均有抑制作用，1.000 mg·L-1滅幼脲對(duì)GST抑制率可達(dá)51.75%。由此可見，離體保護(hù)酶和解毒酶的活性與殺蟲劑的類型有直接關(guān)系，并且同一類型不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的殺蟲劑對(duì)離體酶活性的影響存在顯著差異。

分月扇舟蛾；過氧化氫酶；超氧化物歧化酶；羧酸酯酶；谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶

We studied the effects of several pesticides on the activities of SOD, CAT, CarE and GST in three instars ofClosteraanastomosis. The activities of CAT were highly inhibited by 0.1 mg·L-1lambda-cyhalothrin, 0.010 mg·L-1imidacloprid, and 0.001 mg·L-1diflubenzuron, and the inhabitation rate were 63.50%, 68.89% and 62.11%, respectively. However, the activities of CAT were lowest inhibited by dichlorvos and omethoate, and highest inhibited by 0.1 mg·L-1lambda-cyhalothrin. The inhabitation rate of 0.100 mg·L-1lambda-cyhalothrin was 60.82%. The activities of SOD were highly increased by 10.000 mg·L-1omethoate, and the increasing rate was 168.72%. The activities of CarE were highly inhibited by 10.000 mg·L-1dichlorvos, and the increasing rate was 52.63%. The activities of CarE was highest increased by 1.000 mg·L-1lambda-cyhalothrin, and the increasing rate of 1.000 mg·L-1lambda-cyhalothrin was 43.06%. The activities of GST were all inhibited by the tested pesticides and the inhabitation rate of 1.000 mg·L-1lambda-cyhalothrin reached 51.75%. Thus, the activities of protective and detoxification enzymes have direct relation to the type of pesticides, and the effects on the activities of protective and detoxification enzymes are significant different by the same type of pesticides with different chemical structures.

楊樹(Populusspp.)是優(yōu)質(zhì)速生的樹種，在三北防護(hù)林和農(nóng)田防護(hù)林建設(shè)中廣泛栽植。隨著楊樹純林的栽植，各種病蟲害發(fā)生較為嚴(yán)重。分月扇舟蛾(Closteraanastomosis)是近年來嚴(yán)重危害楊樹的重要森林害蟲之一[1-2]。楊樹被其危害后葉片枯黃，嚴(yán)重者樹葉所剩無幾，不僅影響當(dāng)年枝條的木質(zhì)化，而且嚴(yán)重影響翌年樹木的生長發(fā)育，甚至導(dǎo)致樹木死亡[3]。目前防治分月扇舟蛾的有效手段依舊是化學(xué)防治[4]，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和昆蟲抗藥性。羧酸酯酶(CarE)和谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(GST)是昆蟲體內(nèi)重要的解毒酶，在分月扇舟蛾對(duì)化學(xué)藥劑的解毒代謝中起著非常重要的作用。大量研究表明，超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)等與昆蟲耐藥性有關(guān)[5-6]。正常情況下，機(jī)體通過體內(nèi)的保護(hù)酶系維持自由基的代謝平衡。當(dāng)昆蟲受到農(nóng)藥脅迫之后，昆蟲體內(nèi)會(huì)誘發(fā)細(xì)胞大量產(chǎn)生各種活性氧物質(zhì)，而活性氧會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)的細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化、影響細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)和基因表達(dá)等多種生理活動(dòng)[7-8]。本研究以分月扇舟蛾為研究對(duì)象，通過探究殺蟲劑對(duì)其CAT、SOD、CarE和GST活性的影響，探索害蟲接觸殺蟲劑后的抗藥性機(jī)制和解毒機(jī)理，為殺蟲劑的管理、合理使用和安全性評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)資料和理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試蟲源

于2013年6月，在東北林業(yè)大學(xué)示范林場(chǎng)采集大小一致、發(fā)育狀態(tài)相近的3齡分月扇舟蛾幼蟲。饑餓處理12 h，挑選健壯、活潑的幼蟲，用液氮速凍后于冰箱中-80 ℃保存，用于殺蟲劑對(duì)分月扇舟蛾離體酶活性抑制的測(cè)定。

1.2 供試化學(xué)試劑和殺蟲劑

α-乙酸萘酯(α-NA)、毒扁豆堿、固藍(lán)B鹽、十二烷基硫酸鈉(SDS)、乙二胺四乙酸二鈉鹽(EDTA-Na2)、二硫代蘇糖醇(DTT)、還原型谷胱甘肽(GSH)、1-氯-2,4二硝基苯(DCNB)、核黃素(VB2)、苯基硫脲(N-Phenylthiourea)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、氮藍(lán)四唑(NBT)、甲硫氨酸(Met)等均購自Sigma公司；磷酸氫二鈉(Na2HPO4)、磷酸二氫鈉(NaH2PO4)、過氧化氫(H2O2)，均購自天津永大化學(xué)試劑有限公司，均為分析純。93.50%敵敵畏原藥，購自鄭州沙隆達(dá)偉新農(nóng)藥有限公司；82.8%氧化樂果原油，購自鄭州沙隆達(dá)偉新農(nóng)藥有限公司；93.8%吡蟲啉原藥、97.0%殺鈴脲原藥、95.0%百樹菊酯原藥、94.3%滅幼脲原藥、96.8%阿維菌素原藥均購自吉林通化農(nóng)藥化工股份有限公司；95.0%高效氯氟氰菊酯原藥，購自黑龍江省平山林業(yè)制藥廠。

2 研究方法

2.1 殺蟲劑配制

殺蟲劑原藥用丙酮溶解后配制成質(zhì)量濃度為10 g·L-1的母液，然后用蒸餾水稀釋并配制成質(zhì)量濃度為10.000、1.000、0.100、0.010、0.001 mg·L-15個(gè)梯度。

2.2 酶液制備

取6頭3齡分月扇舟蛾幼蟲，清除體內(nèi)食物等雜質(zhì)，加4 mL磷酸緩沖液，冰浴勻漿后于4 ℃，12 000 r·min-1離心15 min，2次，上清液即為原酶液，于冰箱中-80 ℃貯存，備用。其中，提取CarE的PBS為0.04 mol·L-1，pH=7.0；提取GST的PBS為0.10 mol·L-1，pH=6.5(含1 mmol·L-1EDTA-Na2，0.1 mmol·L-1DTT)；提取CAT和SOD的PBS為0.05 mol·L-1，pH=7.0(含1% PVP，0.04%苯基硫脲，10 mmol·L-1EDTA)。

2.3 酶活性測(cè)定

CAT活性的測(cè)定：參照Cohen等[9]方法進(jìn)行測(cè)定。取30% H2O20.5～0.6 mL，加水至50 mL，從中取出4 mL，加入26 mL 0.05 mol·L-1pH=7.0的PBS，測(cè)定240 nm的OD值，OD值為0.50～0.55時(shí)，即作為過氧化氫酶的底物溶液。在石英比色皿中依次加入3 mL底物溶液，20 μL稀釋酶液，立即測(cè)定240 nm處的OD值，每隔30 s讀一次，記錄3 min，試驗(yàn)重復(fù)3次。以O(shè)D240減少0.1的酶量為一個(gè)酶活性單位。

CAT活性=(ΔA×V)/(0.1×T×VE)。

式中：ΔA為每分鐘OD240的減小值；V為反應(yīng)總體積；T為加過氧化氫到最后一次讀數(shù)時(shí)間；VE為酶液體積。

SOD活性的測(cè)定：參照Beauchamp等方法[10]進(jìn)行測(cè)定。在試管中依次加入3 mL反應(yīng)液(含50 mmol·L-1pH=7.8的PBS，13 mmol·L-1Met，0.1 mmol·L-1EDTA，75 μmol·L-1NBT)，25 μL稀釋酶液，0.6 mL 0.5 mmol·L-1核黃素，以不加酶液管作為最大光還原管，4 000 lx下光照15 min后，立即避光迅速測(cè)定OD560，以未光照的相同反應(yīng)管為對(duì)照管，重復(fù)3次。以達(dá)到50%抑制率所需的酶量為一個(gè)酶活性單位。

SOD活性=(A×V×60)/(T×VE×50%)。

式中：A為最大光還原管OD560-反應(yīng)管OD560；V為反應(yīng)總體積；VE為酶液體積；T為反應(yīng)時(shí)間。

CarE活性的測(cè)定：參照Ibrahim等[11]方法進(jìn)行測(cè)定。在試管中依次加入0.1 mL稀釋酶液，2 mL 3×10-4mol·L-1α-NA(含毒扁豆堿1∶1)丙酮溶液，35 ℃水浴10 min后，加入1 mL顯色劑(V(1%固藍(lán)B鹽)∶V(5% SDS)=2∶5)終止反應(yīng)，以PBS代替酶液作為空白對(duì)照，測(cè)其在600 nm下的吸光值，重復(fù)3次。

CarE活力=(ΔOD600×V)/(ε×L)。

式中：ΔOD600為每分鐘光吸收值的變化值；V為酶促反應(yīng)總體積；ε為產(chǎn)物的消光系數(shù)(13.6 L·mmol-1·cm-1)；L為比色杯的光程(1 cm)。

GST活性的測(cè)定：參照Habig等[12]方法進(jìn)行測(cè)定。在石英比色皿中依次加入0.1 mL稀釋酶液，2.3 mL 0.1 mol·L-1pH=6.5的PBS，0.5 mL 5 mmol·L-1還原型谷胱甘肽(GSH)和0.1 mL 1.0 mmol·L-1CDNB，以PBS代替酶液作為對(duì)照。記錄其在340 nm下3 min內(nèi)的吸光值變化，每隔30 s記錄一次，重復(fù)3次。

GST活力=(ΔOD340×V)/(ε×L)。

式中：ΔOD340為每分鐘光吸收值的變化值；V為酶促反應(yīng)總體積；ε為產(chǎn)物的消光系數(shù)(9.6 L·mmol-1·cm-1)；L為比色杯的光程(1 cm)。

2.4 殺蟲劑對(duì)分月扇舟蛾活性的抑制

離體CAT活性抑制的測(cè)定：分別將不同質(zhì)量濃度的8種殺蟲劑與稀釋酶液混合，總反應(yīng)體系為3.12 mL。將0.1 mL不同質(zhì)量濃度殺蟲劑與20 μL稀釋酶液混合均勻，于35 ℃溫浴5 min后取出，加入3 mL底物溶液，測(cè)定殘余活性。每種殺蟲劑的每個(gè)質(zhì)量濃度3次重復(fù)。

離體SOD活性抑制的測(cè)定：分別將不同質(zhì)量濃度的8種殺蟲劑與稀釋酶液混合，總反應(yīng)體系為3.95 mL。將0.1 mL不同質(zhì)量濃度殺蟲劑與25 μL稀釋酶液混合均勻，于35 ℃溫浴5 min后取出，在試管中依次加入3 mL反應(yīng)液，與農(nóng)藥反應(yīng)后的酶液，0.6 mL 0.5 mmol·L-1核黃素，測(cè)定殘余活性。每種殺蟲劑的每個(gè)質(zhì)量濃度3次重復(fù)。

離體CarE活性抑制的測(cè)定：分別將不同質(zhì)量濃度的8種殺蟲劑與稀釋酶液混合，總反應(yīng)體系為3.2 mL。將0.1 mL不同質(zhì)量濃度殺蟲劑與0.1 mL稀釋酶液混合均勻，于35 ℃溫浴5 min，加入底物2 mL，35 ℃溫浴10 min后取出，加顯色劑1 mL終止反應(yīng)，測(cè)定殘余活性。每種殺蟲劑的每個(gè)質(zhì)量濃度3次重復(fù)。

離體GST活性抑制的測(cè)定：分別將不同質(zhì)量濃度的8種殺蟲劑與稀釋酶液混合，總反應(yīng)體系為3.1 mL。將0.1 mL不同質(zhì)量濃度殺蟲劑與0.1 mL稀釋酶液混合均勻，于35 ℃溫浴5 min，加入2.3 mL 0.1 mol·L-1pH=6.5的PBS，0.5 mL 5 mmol·L-1GSH和0.1 mL 45 mmol·L-1CDNB，測(cè)定殘余活性。每種殺蟲劑的每個(gè)質(zhì)量濃度3次重復(fù)。

2.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，采用Duncan’s新復(fù)極差法比較各處理間的差異顯著性(p<0.05)；試驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，酶活抑制率的計(jì)算公式為：酶活性抑制率=((對(duì)照組酶活性-殘留酶活性)/對(duì)照組酶活性)×100%。

3 結(jié)果與分析

3.1 殺蟲劑對(duì)分月扇舟蛾CAT體外活性的影響

8種殺蟲劑對(duì)分月扇舟蛾3齡幼蟲CAT活性的影響見表1。高效氯氟氰菊酯、吡蟲啉、殺鈴脲、滅幼脲、阿維菌素對(duì)分月扇舟蛾CAT活性都有一定的抑制作用，其中高效氯氟氰菊酯、吡蟲啉、滅幼脲對(duì)CAT活性有較強(qiáng)的抑制作用，抑制率分別為41.91%～63.50%、37.31%～68.89%、37.51%～62.11%。高效氯氟氰菊酯處理組對(duì)CAT活性的抑制作用表現(xiàn)為：隨質(zhì)量濃度增加抑制率呈先升后降的趨勢(shì)，在0.100 mg·L-1抑制率達(dá)到最大，為63.50%；吡蟲啉處理組離體酶活性的抑制率表現(xiàn)為低質(zhì)量濃度(0.010 mg·L-1)強(qiáng)抑制，而在0.100、1.000、10.000 mg·L-1處理時(shí)，其梯度間抑制作用差異不顯著(p>0.05)；殺鈴脲處理組對(duì)分月扇舟蛾CAT酶活性影響表現(xiàn)出隨質(zhì)量濃度的升高(除0.100 mg·L-1外)，抑制作用逐漸增強(qiáng)，當(dāng)高劑量(>1.000 mg·L-1)處理時(shí)，抑制率超過40.00%，而在低質(zhì)量濃度時(shí)，抑制率較低，與高劑量間差異顯著(p<0.05)；農(nóng)用抗生素阿維菌素對(duì)CAT活性也有一定的影響，但抑制作用較弱。而百樹菊酯對(duì)CAT活性的抑制作用不大，抑制率為8.87%～18.33%；敵敵畏、氧化樂果甚至有時(shí)起到低激活的作用(敵敵畏1.000 mg·L-1、氧化樂果10.000 mg·L-1)。在供試的8種殺蟲劑中，僅殺鈴脲處理組對(duì)CAT酶活性抑制作用與質(zhì)量濃度呈正相關(guān)，其余7種藥劑處理后，對(duì)分月扇舟蛾CAT酶活性的影響并未表現(xiàn)出與質(zhì)量濃度的相關(guān)性。

表1 殺蟲劑對(duì)分月扇舟蛾3齡幼蟲離體CAT活性的影響

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同列數(shù)字后小寫字母不同表示不同處理間差異顯著(p<0.05)。

3.2 殺蟲劑對(duì)分月扇舟蛾SOD體外活性的影響

8種殺蟲劑對(duì)分月扇舟蛾3齡幼蟲SOD活性的影響見表2。敵敵畏、高效氯氟氰菊酯、百樹菊酯、阿維菌素對(duì)分月扇舟蛾3齡幼蟲SOD活性均有一定的抑制作用，其最高抑制率分別達(dá)43.12%、60.82%、41.81%、24.31%，其中敵敵畏、百樹菊酯對(duì)SOD活性表現(xiàn)為較強(qiáng)的抑制作用，抑制率均在28.00%以上，其抑制率的高低與質(zhì)量濃度的大小無關(guān)；而高效氯氟氰菊酯0.100、1.000 mg·L-1的抑菌率分別達(dá)60.82%、55.17%，其余各質(zhì)量濃度抑制率較低，對(duì)離體SOD酶活性的抑制與質(zhì)量濃度無必然關(guān)系；生物藥劑阿維菌素總體來講，對(duì)離體SOD酶活性的抑制率維持在較低的水平，當(dāng)質(zhì)量濃度高于0.010 mg·L-1時(shí)，抑制率與藥劑質(zhì)量濃度呈正相關(guān)，在中高質(zhì)量濃度處理下(>1.000 mg·L-1)，抑制率超過了22.28%，但差異不顯著(p>0.05)。幾丁質(zhì)合成抑制劑殺鈴脲對(duì)分月扇舟蛾3齡幼蟲離體SOD酶活性的作用表現(xiàn)為：先抑制(<0.100 mg·L-1)再促進(jìn)(1.000 mg·L-1)再抑制的變化趨勢(shì)，當(dāng)10.000 mg·L-1處理時(shí)，抑制率達(dá)最高。氧化樂果、高質(zhì)量濃度的吡蟲啉(>0.010 mg·L-1)、高質(zhì)量濃度的滅幼脲(10.000 mg·L-1)對(duì)SOD活性均有促進(jìn)作用。其中，氧化樂果和吡蟲啉隨質(zhì)量濃度的升高對(duì)離體酶的促進(jìn)作用呈正相關(guān)，且同種藥劑不同質(zhì)量濃度處理間差異顯著(p<0.05)。

表2 殺蟲劑對(duì)分月扇舟蛾3齡幼蟲離體SOD活性的影響

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同列數(shù)字后小寫字母不同表示不同處理間差異顯著(p<0.05)。

3.3 殺蟲劑對(duì)分月扇舟蛾CarE活性的影響

由表3可知，8種殺蟲劑對(duì)分月扇舟蛾3齡幼蟲離體CarE的活性影響各不相同。阿維菌素表現(xiàn)為較強(qiáng)的抑制作用，抑制率為19.71%～31.65%；敵敵畏在低質(zhì)量濃度表現(xiàn)為促進(jìn)作用，隨著質(zhì)量濃度的升高，促進(jìn)作用減弱，當(dāng)質(zhì)量濃度高于0.100 mg·L-1時(shí)，表現(xiàn)為抑制作用，且隨著質(zhì)量濃度的升高，抑制率逐漸增大，當(dāng)10.000 mg·L-1時(shí)，抑制率達(dá)52.63%；而氧化樂果、百樹菊酯、高效氯氟氰菊酯、吡蟲啉、滅幼脲處理時(shí)，表現(xiàn)為不同程度的激活作用。低劑量的氧化樂果(<0.010 mg·L-1)隨質(zhì)量濃度的升高促進(jìn)作用增強(qiáng)，當(dāng)質(zhì)量濃度高于0.010 mg·L-1時(shí)，促進(jìn)作用減弱，10.000 mg·L-1處理組的促進(jìn)率僅為1.55%，與處理組間差異顯著(p<0.05)；高效氯氟氰菊酯各處理組(除10.000 mg·L-1處理外)隨質(zhì)量濃度的升高，促進(jìn)作用逐漸升高，10.000 mg·L-1處理組促進(jìn)作用雖有所下降，但與1.000 mg·L-1差異不顯著(p>0.05)；百樹菊酯與高效氯氟氰菊酯相似，促進(jìn)作用隨質(zhì)量濃度的升高逐漸增強(qiáng)(除10.000 mg·L-1外)；吡蟲啉和中高質(zhì)量濃度的百樹菊酯(>0.100 mg·L-1)激活作用穩(wěn)定，激活率分別為17.17%～29.03%、13.38%～22.82%；滅幼脲處理組，整體表現(xiàn)為激活作用，但隨著質(zhì)量濃度的升高，激活作用減弱，低質(zhì)量濃度促進(jìn)作用明顯，當(dāng)質(zhì)量濃度大于0.100 mg·L-1僅有微弱的激活作用。

表3 殺蟲劑對(duì)分月扇舟蛾3齡幼蟲離體CarE活性的影響

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同列數(shù)字后小寫字母不同表示不同處理間差異顯著(p<0.05)。

3.4 殺蟲劑對(duì)分月扇舟蛾GST活性的影響

表4顯示，8種農(nóng)藥對(duì)分月扇舟蛾3齡幼蟲離體GST活性均有抑制作用。其中，吡蟲啉對(duì)GST活性影響表現(xiàn)出整體抑制作用較差，抑制率為2.82%～6.37%，抑制率呈先升高再下降的趨勢(shì)，且不同質(zhì)量濃度處理間差異不顯著(p>0.05)，敵敵畏、殺鈴脲、阿維菌素對(duì)GST活性影響次之；低質(zhì)量濃度(<1.000 mg·L-1)氧化樂果對(duì)GST活性具有較顯著地抑制作用，大于1.000 mg·L-1時(shí)，抑制率明顯下降，且與低質(zhì)量濃度間差異顯著(p<0.05)。高效氯氟氰菊酯和百樹菊酯對(duì)GST活性的抑制作用隨質(zhì)量濃度的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，最高抑制率分別可達(dá)44.52%和38.25%。高質(zhì)量濃度滅幼脲(>1.000 mg·L-1)對(duì)GST活性抑制作用較其他質(zhì)量濃度處理差異顯著(p<0.05)，高達(dá)51.75%。

表4 殺蟲劑對(duì)分月扇舟蛾3齡幼蟲離體GST活性的影響

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同列數(shù)字后小寫字母不同表示不同處理間差異顯著(p<0.05)。

4 結(jié)論與討論

離體酶在失去原有的生物膜保護(hù)系統(tǒng)時(shí)，無法進(jìn)行自身的修復(fù)還原，其活性的抑制試驗(yàn)不僅對(duì)明確各種殺蟲劑的殺蟲機(jī)制及研發(fā)新的殺蟲劑有著重要的作用，也為農(nóng)藥由仿制到創(chuàng)制的轉(zhuǎn)變提供新思路，而且還對(duì)合理評(píng)價(jià)和利用殺蟲劑具有重要的指導(dǎo)意義。本研究比較了8種殺蟲劑原藥對(duì)分月扇舟蛾3齡幼蟲體外保護(hù)酶和解毒酶活性的影響，結(jié)果表明：分月扇舟蛾3齡幼蟲體外保護(hù)酶和解毒酶的活性與殺蟲劑的種類和質(zhì)量濃度有著密切關(guān)系，且同類殺蟲劑因化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，其對(duì)離體酶活性的影響也不盡相同，這為現(xiàn)階段比較農(nóng)藥化合物構(gòu)效關(guān)系數(shù)據(jù)庫資料提供了切實(shí)的理論依據(jù)。

CAT和SOD是昆蟲體內(nèi)關(guān)鍵的保護(hù)酶，它們?cè)诶ハx生長發(fā)育、殺蟲劑滲入和病原微生物侵染等情況下發(fā)揮著清除自由基、保護(hù)機(jī)體免受或減輕傷害的作用[13]。查黎春等[14]研究發(fā)現(xiàn)高效氯氰菊酯、阿維菌素和辛硫磷對(duì)天幕毛蟲SOD離體活性有顯著地影響。呂林蘭等[15-16]研究表明，馬拉硫磷對(duì)雙齒圍沙蠶(Perinereisaibuhitensis)體內(nèi)的SOD和CAT活性具有顯著影響。這些研究結(jié)果均表明，許多殺蟲劑對(duì)昆蟲體內(nèi)的CAT和SOD活性有一定的影響作用。本研究發(fā)現(xiàn)，擬除蟲菊酯類殺蟲劑(高效氯氟氰菊酯)、煙堿類殺蟲劑(吡蟲啉)、幾丁質(zhì)合成抑制劑(殺鈴脲)和苯甲?；悮⑾x劑(滅幼脲)對(duì)分月扇舟蛾3齡幼蟲CAT活性的體外抑制作用最強(qiáng)，抑制率分別達(dá)63.50%(0.100 mg·L-1)、68.89%(0.010 mg·L-1)、46.74%(10.000 mg·L-1)和62.11%(0.001 mg·L-1)。有機(jī)磷類殺蟲劑(敵敵畏、氧化樂果)對(duì)CAT活性的抑制作用不大，甚至有時(shí)起到激活的作用(敵敵畏0.100 mg·L-1、氧化樂果1.000 mg·L-1)。本試驗(yàn)所用的另一類擬除蟲菊酯類殺蟲劑百樹菊酯對(duì)離體CAT活性有較弱的激活作用，它與高效氯氟氰菊酯所屬同一類殺蟲劑，但其官能團(tuán)上的氯離子被氟離子取代，由于氟原子的引入，提高了其脂溶性和疏水性，這樣可能促進(jìn)其與CAT酶的活性部位結(jié)合。筆者推測(cè)，這是導(dǎo)致其對(duì)CAT酶活抑制效果較高效氯氟氰菊酯低的主要原因之一。百樹菊酯和高效氯氟氰菊酯對(duì)分月扇舟蛾3齡幼蟲SOD活性的體外抑制作用最強(qiáng)，抑制率分別達(dá)41.81%(0.001 mg·L-1)和60.82%(0.100 mg·L-1)而氧化樂果對(duì)SOD活性的體外激活作用最強(qiáng)，激活率為61.16%～168.72%，且激活率與氧化樂果的質(zhì)量濃度呈正相關(guān)。由此可見，離體CAT和SOD活性與殺蟲劑的類型有直接關(guān)系，并且同一類型不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的農(nóng)藥對(duì)離體CAT和SOD活性的影響存在顯著差異。在供試殺蟲劑中，敵敵畏、擬除蟲菊酯類殺蟲劑(百樹菊酯和高效氯氟氰菊酯)和抗生素類殺蟲劑(阿維菌素)對(duì)分月扇舟蛾3齡幼蟲的2種保護(hù)酶具有良好的抑制效果，相對(duì)而言，氧化樂果對(duì)其抑制效果最差。

CarE和GST是昆蟲體內(nèi)重要的解毒酶，在殺蟲劑代謝和抗藥性的形成方面有著重要意義[17]。它們的活性能夠被各種外源化合物誘導(dǎo)，使昆蟲迅速作出反應(yīng)，從而存活下來[18]。王旭等[19]和許雄山等[20]先后報(bào)道了敵敵畏等有機(jī)磷殺蟲劑對(duì)棉鈴蟲離體CarE有抑制作用。湯方等[21]研究表明，槲皮素、單寧酸和辛硫磷對(duì)分月扇舟蛾GST有抑制作用，抑制中濃度分別為2.19×10-5，2.62×10-5，1.49×10-4mol·L-1。本研究發(fā)現(xiàn)，敵敵畏和阿維菌素對(duì)分月扇舟蛾3齡幼蟲CarE活性的體外抑制作用最強(qiáng)，而百樹菊酯和高效氯氟氰菊酯對(duì)CarE活性的體外有激活作用。氧化樂果、百樹菊酯、高效氯氟氰菊酯和滅幼脲對(duì)分月扇舟蛾3齡幼蟲GST活性的體外抑制作用最大，而吡蟲啉對(duì)GST活性的體外抑制作用最弱。由此可見，在供試殺蟲劑中，有機(jī)磷類、激素類和抗生素類殺蟲劑對(duì)分月扇舟蛾3齡幼蟲的兩種解毒酶具有良好的抑制效果，煙堿類殺蟲劑(吡蟲啉)對(duì)其抑制效果最差。

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Effects of Several Pesticides on the Activities ofinvitroEnzymes inClosteraanastomosis

/Liu Xiaolu, Gulijimila·Mijiti, Wang Zhiying(Northeast Forestry University, Harbin 150040, P. R. China); Wu Hongqu

(Hubei Biopesticide Engineering Research Center)//Journal of Northeast Forestry University.-2014,42(11).-128～133

Closteraanastomosis; Catalase; Superoxide dismutase; Carboxylesterase; Glutathione-S-transferase

劉曉露，女，1989年5月生，東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，碩士研究生。

王志英，東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，教授。E-mail：Zyw0451@sohu.com。

2014年3月24日。

S763.306.7；S763.42

1) “十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國家科技計(jì)劃課題(2011BAD37B01-4)；林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201104069)。

責(zé)任編輯：程 紅。