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

材料与方法

3结论与讨论

溴氰虫酰胺与其他双酰胺类药剂相比最大差异在于其毒力更高、杀虫范围更广以及选择性更强等，该药剂不仅可以高效防治大部分鳞翅目害虫，而且对部分半翅目、鞘翅目害虫也具有较好的防治效果，其亚致死效应、作用机制以及抗药性备受研究者的关注。杀虫剂亚致死剂量处理对昆虫生长发育、繁殖、新陈代谢及抗性等均有相应程度的影响。研究表明亚致死剂量的溴氰虫酰胺对小地老虎的生长发育、繁殖、能量物质以及营养指标均有显著的抑制作用。昆虫体内存在的解毒酶和保护酶在杀虫剂代谢和抗（耐）药性等方面也起着非常重要的作用。本研究通过酶动力学法检测了亚致死剂量的溴氰虫酰胺对小地老虎体内保护酶和解毒酶活力的动态变化，表明溴氰虫酰胺可诱导或抑制小地老虎体内保护酶和解毒酶活性，以提高虫体对溴氰虫酰胺的解毒代谢能力。

不同环境条件、寄主植物、化学药剂等选择压力对昆虫生长发育都表现出不同的影响，当昆虫受到外源逆境胁迫（温度、湿度、CO2浓度、化学药剂、寄主植物等）时，其体内的活性酶会迅速做出应激反应，从而存活下来。小地老虎取食不同种寄主植物对其幼虫成活率和生长发育都存在影响，幼虫体内CAT活性没有显著差异，而取食大豆POD和SOD活性高于取食白菜和玉米。外源逆境胁迫会使靶标昆虫产生应激反应，并在短时问内诱导保护酶活性升高，但后期保护酶活性逐渐下降，导致昆虫神经传导的异常反应而使昆虫死亡;同时昆虫也通过调节体内的解毒酶活性来抵御外源逆境胁迫毒害。解毒酶和保护酶活性与靶标昆虫的种类有密切关系，而且不同寄主植物对靶标昆虫的存活率及解毒酶和保护酶活性影响都存在差异，因此，不同逆境胁迫对昆虫体内的解毒酶和保护酶影响不同。

昆虫体内酶代谢能力增强所导致的抗药性是昆虫对杀虫药剂产生抗性的重要机制之一，其中靶标酶（Care、Na⁺+K⁺+ATP酶）的敏感性降低、解毒酶（MFO、GSTs和EST）的活性增强以及保护酶（SOD、POD和CAT）的活力提高或变化是导致昆虫产生抗药性的主要原因之一。Na⁺+K⁺+ATP酶是有机磷类和拟除虫菊酯类等药剂的靶标酶，用LG50剂量的高效氯氰菊酯、辛硫磷处理棉铃虫Helicoverpa armigera（Htibner）3龄幼虫后，与空白对照相比，48h前Na⁺+K⁺+ATP靶标酶活力呈下降趋势，48h后其活力有开始回升的趋势，表明在外界毒物的刺激下，Na⁺+K⁺+ATP靶标酶处于动态的调整之中。昆虫体内保护酶系的主要作用是清除体内的活性氧或过氧化物自由基，一旦遭到破坏，将对细胞功能产生伤害作用，导致生活力下降，甚至引起死亡。廖月枝等报道了不同龄期舞毒蛾幼虫经甲氧虫酰肼处理后体内POD、SOD表现出相似的先上升后下降变化规律，该药剂对幼虫体内POD有显著的抑制作用，对几丁质酶也有一定影响。许多研究表明杀虫剂处理后通过干扰害虫体内正常的生理代谢而起到毒杀的作用。亚致死剂量的杀虫剂可诱导昆虫体内解毒酶活性升高，从而提高靶标昆虫对杀虫剂的解毒代谢能力。齐浩亮等的研究表明，氯虫苯甲酰胺和溴虫氟苯双酰胺处理后均能诱导小菜蛾体内CarE活力升高，而溴虫氟苯双酰胺对MFOs和谷GSTs活力没有显著影响。而余慧灵等发现亚致死剂量的溴氰虫酰胺对甜菜夜蛾Spodoptera exigua（Htibner）幼虫体内解毒酶活性有不同程度的抑制作用。不同药剂由于作用方式和机理的不同也会导致酶活力的差异，同时，不同种类、同一种类甚至同一杀虫剂对不同种类靶标害虫体内的保护酶、解毒酶活力影响均有差异。

杀虫剂亚致死效应及其机制与作用机理的研究是害虫可持续防治中一项重要的较为复杂的课题，而酶比活力可以作为一种生物标记来测定杀虫剂的亚致死效应。溴氰虫酰胺不但对小地老虎毒力高，而且对小地老虎的正常生长发育也具有明显的延缓或抑制作用。本研究采用动力学法测定了不同亚致死剂量的溴氰虫酰胺对小地老虎3龄幼虫不同时问段内解毒酶和保护酶活力的变化，在相同条件下，既可以比较不同劑量在相同时问的酶活力差异，也可以比较在不同时间相同剂量的酶活力变化，可全面地评价溴氰虫酰胺亚致死剂量对小地老虎幼虫体内解毒酶和保护酶活力的影响。研究结果为深入了解小地老虎对溴氰虫酰胺的防御机制提供一定的理论基础，关于其亚致死效应机制及作用机理，还有待进一步研究。

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