蟲酰肼和滅幼脲對銹色粒肩天牛氧化酶和解毒酶活性的影響

趙 藝，徐華潮，馬 艷，史黎央

（浙江農(nóng)林大學 林業(yè)與生物技術(shù)學院，浙江 杭州 311300）

銹色粒肩天牛Apriona swainsoni為鞘翅目Coleoptera天?？艭erambycidae昆蟲，主要寄生于國槐Sophora japonica，云實Caesalpinia decapetala等豆科Leguminosae植物［1－3］，是危害較為嚴重的蛀干害蟲之一。滅幼脲（chlorbenzuron）是保幼激素的類似物［4－6］，由咽側(cè)體分泌，對昆蟲的生長、發(fā)育和生殖起著重要作用［7］。成蟲飼喂滅幼脲后體質(zhì)量減輕，飛行能力減弱，產(chǎn)卵量和孵化率下降，壽命縮短等［8－9］，近年來被廣泛用于雙翅目Diptera和鱗翅目Lepidoptera等害蟲的防治，在鞘翅目昆蟲防治上也取得了一定成效［10］，但在天牛幼蟲的防治上研究較少。蟲酰肼（flubenzuron）是昆蟲蛻皮激素類似物，常見蛻皮激素類似物類殺蟲劑有蟲酰肼（RH5992）、米滿（methoxyfenozide，RH2485）和氯蟲酰肼 （halofenozide，RH-0345）等3種，有報道稱RH5992和RH2485只對鱗翅目昆蟲有活性，RH-0345只對鞘翅目有活性［5］，但也有文獻指出蟲酰肼對雙翅目搖蚊屬Chironomus昆蟲同樣有效［11］。機體正常生理功能多是通過酶的調(diào)控實現(xiàn)的，抗氧化酶和解毒酶是機體內(nèi)廣泛存在的2類酶。McCORD等［12］發(fā)現(xiàn)超氧化物歧化酶（SOD）可以使自由基發(fā)生歧化反應，谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶（GSTs）能催化還原型谷胱甘肽形成硫醚氨酸［13］，羧酸酯酶（CarE）可以催化羧酸酯生成酸和醇，從而降低細胞毒性，保護細胞膜。本研究以蟲酰肼和滅幼脲處理后木屑喂飼銹色粒肩天牛幼蟲，通過測定蟲體內(nèi)4種酶的變化，反映藥物處理后天牛的生理狀態(tài)，為天牛的防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗用蟲和材料

銹色粒肩天牛由上饒云實農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司惠贈，為半生態(tài)飼養(yǎng)的3齡幼蟲（齡期評定參照LE等［14］、王小藝等［15］、 張海濱等［16］方法）， 質(zhì)量為 0.80～0.85 g·頭－1。 過氧化氫酶（CAT）， 超氧化物歧化酶（SOD），谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶（GSTs），羧酸酯酶（CarE）的試劑盒均購自上海酶聯(lián)生物公司。質(zhì)量分數(shù)20%的蟲酰肼懸濁液購自濟南天邦化工有限公司，質(zhì)量分數(shù)25%的滅幼脲購自濰坊華諾生物科技有限公司。BioTek synergyH1多功能酶標儀由美國Biotek公司生產(chǎn)。云實木屑由天臺山1年生云實枝條粉碎制成。蒸餾水稀釋蟲酰肼和滅幼脲至 100 mg·L－1后， 按 V（稀釋藥液）∶m（云實木屑）＝0.2 L∶1.0 kg均勻混合后備用。

1.2 試驗方法和數(shù)據(jù)處理

處理好的云實木屑飼喂天牛幼蟲。60頭·組－1，重復3次。對照用同量的蒸餾水處理木屑。飼喂12，24，36，48，60和72 h后分別隨機取10頭，液氮中研磨后稱取0.5 g，放入裝有磷酸緩沖液（PBS，pH 7.4）的50 mL離心管中，4℃下6 000 r·min－1離心20 min，取上清液，即為酶的提取液。提取液分裝4管，－20℃保存?zhèn)溆?。取樣完畢后按試劑盒說明書操作，BioTek synergyH1多功能酶標儀測定酶活性。

用SPSS進行雙因素方差分析；用Excel軟件分析藥物處理后天牛體內(nèi)酶的變化趨勢。

2 結(jié)果與分析

由表1可以看出：滅幼脲處理組（T1組）過氧化氫酶活性與對照組無顯著差異；蟲酰肼處理組（T2組）過氧化氫酶活性下降，相較于對照組以及T1組差異顯著。就各時段而言，對照組在72 h內(nèi)各相鄰時段之間無明顯差異。T1組過氧化氫酶活性先上升，24 h后開始下降。T2組過氧化氫酶活性在12 h內(nèi)已低于對照組，并且有持續(xù)下降的趨勢。無論哪種藥物處理，處理組超氧化物歧化酶活性均高于對照組，且差異顯著；滅幼脲處理12 h蟲體超氧化物歧化酶活性已高于對照組，48 h后繼續(xù)上升；蟲酰肼處理24 h后蟲體超氧化物歧化酶活性迅速上升，之后下降，與對照組差異顯著。觀測羧酸酯酶活性，處理組和對照組并無顯著差異。與對照相比，處理組蟲體谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶活性均顯著增高，但處理組間差異不顯著；蟲酰肼處理后谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶活性在24 h時達到頂峰，之后下降；而滅幼脲處理后蟲體谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶酶活性在12 h時已顯著升高，之后下降。

3 結(jié)論與討論

研究發(fā)現(xiàn)：用滅幼脲處理昆蟲，蟲體內(nèi)2種氧化酶的活性升高、下降并不是同步的，原因可能是滅幼脲刺激使蟲體在短時間內(nèi)產(chǎn)生的大量自由基激活氧化酶，氧化酶應對速度和持續(xù)作用時間存在差異。本試驗中，銹色粒肩天牛幼蟲被喂飼滅幼脲處理的木屑，蟲體氧化酶被激活并與自由基迅速結(jié)合；但在分離時過氧化氫酶較超氧化物歧化酶更為迅速，即在蟲體內(nèi)作用時間較短，最終表現(xiàn)為過氧化氫酶活性在24 h后迅速降低，而超氧化物歧化酶一直處于較高水平，持續(xù)滅活多余的自由基。用蟲酰肼處理蟲體后，過氧化氫酶活性低于對照組；超氧化物歧化酶活性高于對照組，但與滅幼脲處理組差異不顯著（P＜0.05）。由此猜測，蟲酰肼可能會抑制蟲體過氧化氫酶的激活，而對超氧化物歧化酶的激活并沒有太大的影響，說明蟲酰肼刺激下的天牛幼蟲體內(nèi)過氧化氫酶沒有參與多余自由基的中和作用。因此，在滅活自由基的過程中，超氧化物歧化酶的作用更為廣泛，蟲體對蟲酰肼產(chǎn)生傷害的抵抗力低于對滅幼脲，用蟲酰肼防治銹色粒肩天牛的效果可能優(yōu)于滅幼脲。

表1 不同處理對天牛體內(nèi)4種酶的影響Table 1 Effects of 4 enzymatics activities under different treatments

DHADIALLA等［17］研究表明，用蛻皮激素處理蟲體時，蟲體會出現(xiàn)拒食、蛋白質(zhì)合成增多等情況。徐希寶［18］指出在棉鈴蟲體內(nèi)谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶活性和抗性形成有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，不管是用蟲酰肼還是滅幼脲刺激銹色粒肩天牛幼蟲，蟲體內(nèi)的谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶活性都明顯高于對照組，因此猜測銹色粒肩天牛體內(nèi)谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶活性升高也是一種自我調(diào)控產(chǎn)生抗性的過程；谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶活性的提高可以加快蟲體內(nèi)有害物質(zhì)的代謝，SMAGGHE等［19］也指出蟲酰肼代謝的加快是抗性產(chǎn)生的重要原因。谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶和羧酸酯酶都是昆蟲體內(nèi)的重要解毒酶，但是，在用藥物處理后，羧酸酯酶活性和對照組相比并無顯著差異，這可能從側(cè)面說明蟲體對蟲酰肼和滅幼脲的抗性是由谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶直接體現(xiàn)的，換而言之，谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶可能是昆蟲抗性的重要標志物。

蟲酰肼和滅幼脲是昆蟲激素類似物，對于昆蟲的機體調(diào)控作用大于直接的毒殺作用，且該調(diào)控作用有一個長期的過程。因此，在此之后還需要觀察這2種藥物對銹色粒肩天牛整個的生長發(fā)育過程，從而為防治天牛提供更多的理論基礎(chǔ)。

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