何發(fā)林 姜興印 尚佃龍 姚晨濤 譚海麗 李向東 張吉旺

摘要為明確小地老虎對(duì)溴氰蟲(chóng)酰胺的代謝解毒機(jī)制，采用浸葉法測(cè)定了溴氰蟲(chóng)酰胺對(duì)小地老虎3齡幼蟲(chóng)室內(nèi)毒力，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)酶動(dòng)力學(xué)法檢測(cè)了溴氰蟲(chóng)酰胺亞致死劑量對(duì)小地老虎保護(hù)酶和解毒酶活力的影響，并比較了不同劑量處理后1、6、12、24、48和72h時(shí)小地老虎體內(nèi)保護(hù)酶和解毒酶活力的動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果表明，溴氰蟲(chóng)酰胺亞致死劑量初期可誘導(dǎo)過(guò)氧化物酶（POD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活力升高;對(duì)羧酸酯酶（CarE）活力表現(xiàn)為早期誘導(dǎo)、后期抑制的作用;對(duì)谷胱甘肽S_轉(zhuǎn)移酶（GSTs）活力表現(xiàn)為明顯的誘導(dǎo)作用;對(duì)多功能氧化酶（MF（）s）表現(xiàn)為一定程度的抑制作用。研究結(jié)果為深入了解小地老虎對(duì)溴氰蟲(chóng)酰胺的防御機(jī)理提供了一定的理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞溴氰蟲(chóng)酰胺;小地老虎;毒力;解毒酶;保護(hù)酶

中圖分類(lèi)號(hào)：S481.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16688/j.zwbh.2018284

小地老虎Agrotis ipsilon（Rottemberg）屬鱗翅目夜蛾科，是地老虎中分布最廣，為害最嚴(yán)重的一種地下害蟲(chóng)，在中國(guó)各地均有分布，食性雜，可為害多種農(nóng)作物及苗木的幼苗和根部，常造成農(nóng)作物缺苗、斷壟，對(duì)其產(chǎn)量造成嚴(yán)重威脅。由于全球氣候變暖和農(nóng)業(yè)種植制度的改變，小地老虎的生存環(huán)境有了很大的變化，近年來(lái)該蟲(chóng)在中國(guó)發(fā)生為害日趨嚴(yán)重。小地老虎在不同年份對(duì)藥劑的敏感性不同，加上取食量大、分布不均勻，給防治帶來(lái)很大的難度。長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)該害蟲(chóng)的防治主要以化學(xué)防治為主。研究表明小地老虎已對(duì)有機(jī)磷類(lèi)、菊酯類(lèi)等多種藥劑產(chǎn)生了很高的抗性，有些種類(lèi)的殺蟲(chóng)劑對(duì)其甚至完全失效。

昆蟲(chóng)的生理生化抗性在其對(duì)殺蟲(chóng)劑抗藥性的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程中起著主要作用，可通過(guò)誘導(dǎo)或抑制其體內(nèi)保護(hù)酶活力的變化來(lái)阻止外界毒物侵害的影響，以增強(qiáng)其耐藥性和抗逆性。另外，昆蟲(chóng)解毒代謝能力的增強(qiáng)也是其產(chǎn)生抗藥性的主要機(jī)理之一。殺蟲(chóng)劑在田問(wèn)施用后，隨著應(yīng)用時(shí)問(wèn)的延長(zhǎng)，藥劑會(huì)被逐漸降解至亞致死劑量，該劑量低不足以殺死昆蟲(chóng)，但仍可引起害蟲(chóng)生態(tài)學(xué)、抗藥性、生殖力、生育歷期、藥劑代謝能力等發(fā)生改變，即產(chǎn)生亞致死效應(yīng)，進(jìn)而引起害蟲(chóng)的再猖獗。

關(guān)于防治小地老虎的藥劑，國(guó)內(nèi)外均有很多研究報(bào)道。溴氰蟲(chóng)酰胺是DuPont公司繼氯蟲(chóng)苯甲酰胺之后成功開(kāi)發(fā)的第二代魚(yú)尼丁受體抑制劑類(lèi)殺蟲(chóng)劑，可有效防治大部分鱗翅目害蟲(chóng)。研究表明，與其他種類(lèi)藥劑相比，溴氰蟲(chóng)酰胺具有毒力更高、選擇性強(qiáng)和擊倒速度快等特點(diǎn)，目前，國(guó)內(nèi)外尚未有溴氰蟲(chóng)酰胺亞致死劑量對(duì)小地老虎體內(nèi)保護(hù)酶和解毒酶活性影響的相關(guān)報(bào)道。本研究采用酶動(dòng)力學(xué)法測(cè)定LC10、LC25及LC4。劑量的溴氰蟲(chóng)酰胺對(duì)小地老虎幼蟲(chóng)體內(nèi)保護(hù)酶和解毒酶在1、6、12、24、48和72h的動(dòng)態(tài)變化，以深入了解小地老虎對(duì)溴氰蟲(chóng)酰胺的防御機(jī)理，以期為應(yīng)用溴氰蟲(chóng)酰胺科學(xué)合理地防治小地老虎提供理論依據(jù)。

1材料與方法

3結(jié)論與討論

溴氰蟲(chóng)酰胺與其他雙酰胺類(lèi)藥劑相比最大差異在于其毒力更高、殺蟲(chóng)范圍更廣以及選擇性更強(qiáng)等，該藥劑不僅可以高效防治大部分鱗翅目害蟲(chóng)，而且對(duì)部分半翅目、鞘翅目害蟲(chóng)也具有較好的防治效果，其亞致死效應(yīng)、作用機(jī)制以及抗藥性備受研究者的關(guān)注。殺蟲(chóng)劑亞致死劑量處理對(duì)昆蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖、新陳代謝及抗性等均有相應(yīng)程度的影響。研究表明亞致死劑量的溴氰蟲(chóng)酰胺對(duì)小地老虎的生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖、能量物質(zhì)以及營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)均有顯著的抑制作用。昆蟲(chóng)體內(nèi)存在的解毒酶和保護(hù)酶在殺蟲(chóng)劑代謝和抗（耐）藥性等方面也起著非常重要的作用。本研究通過(guò)酶動(dòng)力學(xué)法檢測(cè)了亞致死劑量的溴氰蟲(chóng)酰胺對(duì)小地老虎體內(nèi)保護(hù)酶和解毒酶活力的動(dòng)態(tài)變化，表明溴氰蟲(chóng)酰胺可誘導(dǎo)或抑制小地老虎體內(nèi)保護(hù)酶和解毒酶活性，以提高蟲(chóng)體對(duì)溴氰蟲(chóng)酰胺的解毒代謝能力。

不同環(huán)境條件、寄主植物、化學(xué)藥劑等選擇壓力對(duì)昆蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育都表現(xiàn)出不同的影響，當(dāng)昆蟲(chóng)受到外源逆境脅迫（溫度、濕度、CO2濃度、化學(xué)藥劑、寄主植物等）時(shí)，其體內(nèi)的活性酶會(huì)迅速做出應(yīng)激反應(yīng)，從而存活下來(lái)。小地老虎取食不同種寄主植物對(duì)其幼蟲(chóng)成活率和生長(zhǎng)發(fā)育都存在影響，幼蟲(chóng)體內(nèi)CAT活性沒(méi)有顯著差異，而取食大豆POD和SOD活性高于取食白菜和玉米。外源逆境脅迫會(huì)使靶標(biāo)昆蟲(chóng)產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，并在短時(shí)問(wèn)內(nèi)誘導(dǎo)保護(hù)酶活性升高，但后期保護(hù)酶活性逐漸下降，導(dǎo)致昆蟲(chóng)神經(jīng)傳導(dǎo)的異常反應(yīng)而使昆蟲(chóng)死亡;同時(shí)昆蟲(chóng)也通過(guò)調(diào)節(jié)體內(nèi)的解毒酶活性來(lái)抵御外源逆境脅迫毒害。解毒酶和保護(hù)酶活性與靶標(biāo)昆蟲(chóng)的種類(lèi)有密切關(guān)系，而且不同寄主植物對(duì)靶標(biāo)昆蟲(chóng)的存活率及解毒酶和保護(hù)酶活性影響都存在差異，因此，不同逆境脅迫對(duì)昆蟲(chóng)體內(nèi)的解毒酶和保護(hù)酶影響不同。

昆蟲(chóng)體內(nèi)酶代謝能力增強(qiáng)所導(dǎo)致的抗藥性是昆蟲(chóng)對(duì)殺蟲(chóng)藥劑產(chǎn)生抗性的重要機(jī)制之一，其中靶標(biāo)酶（Care、Na⁺+K⁺+ATP酶）的敏感性降低、解毒酶（MFO、GSTs和EST）的活性增強(qiáng)以及保護(hù)酶（SOD、POD和CAT）的活力提高或變化是導(dǎo)致昆蟲(chóng)產(chǎn)生抗藥性的主要原因之一。Na⁺+K⁺+ATP酶是有機(jī)磷類(lèi)和擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)等藥劑的靶標(biāo)酶，用LG50劑量的高效氯氰菊酯、辛硫磷處理棉鈴蟲(chóng)Helicoverpa armigera（Htibner）3齡幼蟲(chóng)后，與空白對(duì)照相比，48h前Na⁺+K⁺+ATP靶標(biāo)酶活力呈下降趨勢(shì)，48h后其活力有開(kāi)始回升的趨勢(shì)，表明在外界毒物的刺激下，Na⁺+K⁺+ATP靶標(biāo)酶處于動(dòng)態(tài)的調(diào)整之中。昆蟲(chóng)體內(nèi)保護(hù)酶系的主要作用是清除體內(nèi)的活性氧或過(guò)氧化物自由基，一旦遭到破壞，將對(duì)細(xì)胞功能產(chǎn)生傷害作用，導(dǎo)致生活力下降，甚至引起死亡。廖月枝等報(bào)道了不同齡期舞毒蛾幼蟲(chóng)經(jīng)甲氧蟲(chóng)酰肼處理后體內(nèi)POD、SOD表現(xiàn)出相似的先上升后下降變化規(guī)律，該藥劑對(duì)幼蟲(chóng)體內(nèi)POD有顯著的抑制作用，對(duì)幾丁質(zhì)酶也有一定影響。許多研究表明殺蟲(chóng)劑處理后通過(guò)干擾害蟲(chóng)體內(nèi)正常的生理代謝而起到毒殺的作用。亞致死劑量的殺蟲(chóng)劑可誘導(dǎo)昆蟲(chóng)體內(nèi)解毒酶活性升高，從而提高靶標(biāo)昆蟲(chóng)對(duì)殺蟲(chóng)劑的解毒代謝能力。齊浩亮等的研究表明，氯蟲(chóng)苯甲酰胺和溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺處理后均能誘導(dǎo)小菜蛾體內(nèi)CarE活力升高，而溴蟲(chóng)氟苯雙酰胺對(duì)MFOs和谷GSTs活力沒(méi)有顯著影響。而余慧靈等發(fā)現(xiàn)亞致死劑量的溴氰蟲(chóng)酰胺對(duì)甜菜夜蛾Spodoptera exigua（Htibner）幼蟲(chóng)體內(nèi)解毒酶活性有不同程度的抑制作用。不同藥劑由于作用方式和機(jī)理的不同也會(huì)導(dǎo)致酶活力的差異，同時(shí)，不同種類(lèi)、同一種類(lèi)甚至同一殺蟲(chóng)劑對(duì)不同種類(lèi)靶標(biāo)害蟲(chóng)體內(nèi)的保護(hù)酶、解毒酶活力影響均有差異。

殺蟲(chóng)劑亞致死效應(yīng)及其機(jī)制與作用機(jī)理的研究是害蟲(chóng)可持續(xù)防治中一項(xiàng)重要的較為復(fù)雜的課題，而酶比活力可以作為一種生物標(biāo)記來(lái)測(cè)定殺蟲(chóng)劑的亞致死效應(yīng)。溴氰蟲(chóng)酰胺不但對(duì)小地老虎毒力高，而且對(duì)小地老虎的正常生長(zhǎng)發(fā)育也具有明顯的延緩或抑制作用。本研究采用動(dòng)力學(xué)法測(cè)定了不同亞致死劑量的溴氰蟲(chóng)酰胺對(duì)小地老虎3齡幼蟲(chóng)不同時(shí)問(wèn)段內(nèi)解毒酶和保護(hù)酶活力的變化，在相同條件下，既可以比較不同劑量在相同時(shí)問(wèn)的酶活力差異，也可以比較在不同時(shí)間相同劑量的酶活力變化，可全面地評(píng)價(jià)溴氰蟲(chóng)酰胺亞致死劑量對(duì)小地老虎幼蟲(chóng)體內(nèi)解毒酶和保護(hù)酶活力的影響。研究結(jié)果為深入了解小地老虎對(duì)溴氰蟲(chóng)酰胺的防御機(jī)制提供一定的理論基礎(chǔ)，關(guān)于其亞致死效應(yīng)機(jī)制及作用機(jī)理，還有待進(jìn)一步研究。