粘虫体内保护酶系统活力的研究(鳞翅目:夜蛾科)

粘虫体内保护酶系统活力的研究(鳞翅目:夜蛾科)

王峰[1]2001年在《粘虫体内保护酶系统活力的研究(鳞翅目:夜蛾科)》文中研究表明昆虫毒理学是研究杀虫药剂(或称杀虫毒剂)对昆虫生理作用影响的一门科学。它的中心问题是杀虫药剂如何引起昆虫死亡的机制,是生理学科的分支学科。 应激反应是生物体对外来胁迫的一种抵抗性反应,这种应激反应的强弱与胁迫强度的大小和生物体本身对胁迫抗性的大小是相关的。氧化应激是机体经常遇到的一种应激反应。生物体内的叁种酶——超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氨酶(CAT)、过氧化物酶(POD)协调一致,使自由基维持在一个低水平,从而防止自由基毒害,以上叁种酶被称为保护酶系统。 有机磷类和氨基甲酸酯类杀虫剂是两类常用的杀虫药剂,它们属于神经性毒剂,其主要的作用是对乙酸胆碱酯酶(AChE)产生抑制作用,使突触后神经纤维长期处于兴奋状态,同时突触部位的正常神经冲动传导受阻塞,导致昆虫中毒死亡。 由于国内迄今为止对昆虫体内保护酶系统研究的报道较少,为弥补这一不足,本文对室内饲养的一种重要的农业害虫——粘虫(Mythminaseparata Walker)进行了保护酶活力和其体内酯酶同工酶的电泳图谱的毒理学研究,以便进一步探讨杀虫剂致毒机理。应用两种氨基甲酸酯类杀虫剂、叁种有机磷类杀虫剂和一种拟除虫菊酯杀虫剂处理试虫,测定了不同龄期试虫的保护酶活力的变化规律,不同时间保护酶活力的变化动态以及不同时间仍为活体的试虫体内保护酶活力、不同虫态的酶活力,另一方面利用聚丙烯酸胺凝胶电泳技术(PAGE)研究了试虫中毒后不同阶段体内酯酶同工酶的变化情况。研究结果表明: 1.粘虫体内存在着一个清除自由基的保护体系,如 SOD、CAT及POD等保护酶系统。它们与虫龄关系密切,虫体中的SOD活力与虫龄呈负相关,CAT活力与虫龄呈正相关。当毒剂处理后,虫体中SOD、CAT活力高于正常虫体的活力,而*OD则低于正常虫体的活力。随着中毒程度的加深,SOD和CAT活力逐渐上升,但最终表现为下降,表明机体本身能提高其保护酶活性,以适应外界毒害的影响。对耐药力较高的虫体,其保护酶活力有所提高,表明了虫体中保护酶活力水平与抗性有关,这对于研究保护酶的抑制剂,以克服害虫抗药性具有指导意义。 2.五种杀虫剂对粘虫体内酯酶同工酶影,悯的研究表明,中毒试虫体内酯酶同工酶不同程度地被抑制,个别酶带消失,也有新带的出现,在抑制酯酶的程度上,有机磷类高于氨基甲酸酯类。这说明有机磷类杀虫剂不但作用迅速,且对酯酶同工酶的抑制作用较强。试虫中毒后不同时期体内酯酶同工酶的变化并元一定规律可循。

解娜[2]2012年在《CrylAc杀虫蛋白对粘虫体重及酶活性的影响》文中研究指明粘虫Mythimna separata(Walker)(鳞翅目:夜蛾科)是为害我国及其它亚洲国家粮食作物的重大害虫,给我国粮食生产造成了巨大的经济损失,但它并非目前所开发的转基因作物的主要靶标害虫。已有研究结果表明,由于减少了杀虫剂的使用,造成转基因作物大田里次要靶标害虫种群数量的增长。因此,开展转基因抗虫作物对多食性次要靶标害虫的杀虫效果评价将是十分必要的。针对我国目前缺乏转Bt基因抗虫作物对粘虫的生态安全性评价研究现状,本文主要采用生理学方法系统研究Cry1Ac杀虫蛋白对粘虫体重、解毒酶活性、保护酶活性及蛋白酶活性的影响效应,从而为解析Bt杀虫蛋白对粘虫的生理学影响,科学评价转Cry1Ac基因抗虫作物对粘虫的杀虫效果提供依据,同时为补充和完善转Bt基因作物的生态安全性风险评估,加速其商业化生产进程以及潜在的抗性治理措施提供新的思路。取得的主要创新性结果有如下几点:明确了CrylAc杀虫蛋白对粘虫幼虫体重和中肠蛋白酶活性的影响作用。研究发现,粘虫初孵幼虫连续取食含Cry1Ac杀虫蛋白浓度分别为0(对照),0.5,1,2和4μg/g的人工饲料10d,13d和16d后,幼虫体重随着Cry1Ac杀虫蛋白浓度的升高而降低。粘虫初孵幼虫连续取食含Cry1Ac杀虫蛋白的人工饲料13d后,仅0.5μg/g浓度下幼虫总蛋白酶活性高于对照,且差异显着,1,2,4μg/g浓度下处理和对照均无显着差异;取食不同浓度的Cry1Ac杀虫蛋白均导致幼虫的强碱性类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性显着降低,但弱碱性类胰蛋白酶活性仅在2μg/g和4μg/g浓度下显着低于对照。5龄及6龄粘虫幼虫取食Cry1Ac杀虫蛋白浓度分别为0(对照),2,4,8和16μg/g的人工饲料24h后,幼虫平均体重、类胰蛋白酶及类胰凝乳蛋白酶的活力都要明显低于对照;总蛋白酶活性在杀虫蛋白浓度较高时显着低于对照。结果表明,Cry1Ac杀虫蛋白对粘虫的体重增长具有显着抑制作用,同时,作为外源毒素,Cry1Ac杀虫蛋白在害虫取食含杀虫蛋白饲料或转基因抗虫作物后,作用于昆虫的中肠,显着抑制类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的活性,影响粘虫中肠内食物的消化吸收,导致体重下降。首次揭示了Cry1Ac杀虫蛋白对粘虫幼虫中肠解毒酶、保护酶和蛋白酶活性的影响作用。结果表明,粘虫5龄幼虫连续取食Cry1Ac杀虫蛋白浓度为2μg/g的人工饲料6,12,24和36h后,中肠酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶活性显着低于对照,随着取食时间的延长,活性逐渐降低,且差异显着;取食Cry1Ac不同时间的幼虫中肠的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活力则均显着高于对照;过氧化氢酶(catalase, CAT)活力在取食6,12和24h时显着低于对照,36h时则显着高于对照;过氧化物酶(peroxidase, POD)活力均显着低于对照;取食含Cry1Ac毒蛋白饲料6,12和24h的幼虫中肠内强碱性类胰蛋白酶、弱碱性类胰蛋白酶及类胰凝乳蛋白酶活力均明显低于对照,总蛋白酶活力在取食12及24h时显着高于对照,36h时则显着低于对照。表明,Cry1Ac杀虫蛋白可能是通过抑制粘虫幼虫中肠解毒酶和蛋白酶的活性,扰乱SOD、CAT和POD叁种保护酶的动态平衡,而干扰幼虫的正常生理代谢,从而起到毒杀粘虫的作用。

参考文献:

[1]. 粘虫体内保护酶系统活力的研究(鳞翅目:夜蛾科)[D]. 王峰. 陕西师范大学. 2001

[2]. CrylAc杀虫蛋白对粘虫体重及酶活性的影响[D]. 解娜. 华中农业大学. 2012

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