溫度對擬環紋豹蛛乙酰膽堿酯酶體軀分布的影響

龔 忱，王 智

（湖南農業大學生物科學技術學院，湖南 長沙 410128）

在農田生態系統中，蜘蛛是農作物害蟲的重要捕食性天敵，是水稻害蟲自然控制的重要生物因子。其中擬環紋豹蛛（Pardosa pseudoannulata）是農田蜘蛛中的重要優勢種群，在我國南方稻區，屬常年優勢種[5]。

擬環紋豹蛛屬蛛形綱、蛛形目、狼蛛科。雌蛛：體長10～14 mm。頭胸部背面正中斑呈黃褐色，前寬后窄，正中斑前方具1對色澤較深的棒狀斑，中窩粗長呈赤褐色。背甲兩側的側縱帶呈暗色。前眼列平直并短于第二眼列，第二行眼大。額高為前中眼的2倍。胸板黃色，在第1/2、2/3、3/4對步足基節間的部位各有1對黑褐色斑點。步足褐色，具淡色輪紋，各脛節有2根背刺。腹部心臟斑呈槍矛狀，其兩側有數對黃色橢圓形斑，前兩對呈“八”字形排列，其余數對左右相連，每個斑中各有1個小黑點。外雌器中部有1窄長突起。雄蛛：體長8～10 mm。體色較暗。胸板呈黑褐色。成蛛壽命的長短與溫度、營養條件有關。在20℃恒溫條件下，平均壽命在100 d左右；25～32℃溫區內，平均壽命在80 d左右；在35℃恒溫條件下，只有40 d左右。越冬代成蛛可生活346 d。

擬環紋豹蛛在湘西北1年發生2～3代，第3代不完整，以第2代歷期最短,第3代(越冬代)歷期最長；以成蛛、亞成蛛或幼蛛越冬，其分布圖式為聚集分布；4月下旬即由田埂向稻田內遷移，在水稻生育期有3次數量高峰；屬游獵型蜘蛛，可步行在水稻、水面、陸地等處捕食飛虱、葉蟬等多種目標害蟲；受驚時潛入水中或潛伏。雌雄蛛均可多次交配，雌蛛一生最多可產卵5次，實驗種群卵囊含卵量76～337粒,平均156粒。孵化的幼蛛，先群集在雌蛛背面，3～5 d后開始擴散，6～7 d擴散到高峰。幼蛛期 47～158 d；成蛛期 121～236 d，雌蛛較雄蛛長 21～62 d。除第2代外，各代性比均為雄性多于雌性。

擬環紋豹蛛個體大，空間生態位寬，是水稻基部、莖部和葉面害蟲的重要捕食性天敵，對環境的適應能力強，田間種群數量大，對稻飛虱、稻葉蟬等主要目標害蟲的捕食量大，控制作用強，因此在害蟲防治中起著重要的作用。從擬環紋豹蛛的生物學、行為學和生態學特性看，該蛛生長歷期長，每代產卵次數多，產卵量高，孵化率和成活率高。因此，該蛛不僅有重要的保護和利用價值,而且很適合于人工飼養與繁殖[6]。

乙酰膽堿酯酶，簡稱AChE（也稱真性膽堿酯酶），活性高，參與神經肽的代謝，具有調節神經元電活動、神經細胞發育以及神經再生的功能。乙酰膽堿酯酶的活性直接關系到蜘蛛對有機磷農藥神經中毒的抗性。有機磷進入機體后迅速與膽堿脂酶結合形成磷酰化膽堿脂酶，抑制膽堿脂酶活性，造成大量乙酰膽堿在體內的蓄積而發生癥狀，形成有機磷中毒所致的精神障礙。乙酰膽堿酯酶是乙酰膽堿（ACh）的水解酶，將ACh分解為膽堿和乙酸后失活，可以用來緩解有機磷中毒癥狀[1]。AChE的敏感度降低是節肢動物對有機磷和氨基甲酸酯類殺蟲劑產生抗性的重要機理之一，因此了解影響AChE活性的因素十分重要。

乙酰膽堿酯酶存在于神經元和肌細胞之間的突觸上。它“耐心等待”并在信號通過之后迅速發揮作用。將乙酰膽堿降解為二部分，乙酸和膽堿。此過程有效地終止了信號，使得降解產物得以回收，為下次傳導重建新的神經遞質。乙酰膽堿酯酶是生物體中反應最快的酶之一，降解一個分子約80微秒[10]。

越來越多的研究提示，AChE可能與細胞的發育和成熟有關，證據如下。（1）許多胚胎組織富含AChE；（2）各種原發性腫瘤組織及其些癌癥病人的血清中AChE的活性增加；（3）AChE與神經系統發生過程關系密切。

生化分析和組織化學研究提示，在發育過程中，AchE與神經細胞的增殖和神經元突起的長出有關，由于在發育過程中AChE出現在不同類型細胞發育的相同時期，而AchE的出現時期正好和細胞的增殖，遷移，突起的長出時間及突觸建立的早期階段一致。總之，盡管目前缺乏直接的證據，但越來越多的研究結果支持這樣的推測：在神經發育過程中，AChE可能作為一種特異的神經分泌蛋白，在細胞內或分泌到細胞外調節神經元的增殖和突起的長出[18]。

1 材料和方法

1.1 材料

擬環紋豹蛛從湖南農業大學農田中捕捉，并將其分裝在試管中（用棉花封口）。

1.2 主要試劑

pH 8.0、0.067 mol/L 磷酸緩沖液，1×10-3mol/L毒扁豆堿溶液（化學純），0.01 mol/L DTNB溶液（分析純），8×10-2mol/L 乙酰膽堿（分析純），1×10-4mol/L還原谷胱甘肽標準溶液（分析純）。

1.3 主要實驗儀器

10 mL 試管，2 mL 移液管，研磨器，1 000 μL 移液槍，恒溫水浴箱，高速冷凍離心機，分光光度計。

1.4 實驗方法和步驟

1.4.1 實驗材料的預處理 將擬環紋豹蛛分組，每5只一組，分成2組，分別置于4℃冰箱中和常溫下饑餓處理3 d。

1.4.2 乙酰膽堿酯酶標準曲線的繪制 準備6只10 mL 的試管，分別標號為對照、1、2、3、4、5。按表 1依次加入各試劑。

表1 乙酰膽堿酯酶標準曲線的繪制方法 （mL）

為了便于計算產物的生成量，使用與產物等摩爾比的還原谷胱甘肽繪制標準曲線，橫坐標為還原谷胱甘肽的微摩爾數，縱坐標為相應的光吸收值（圖 1）。

1.4.3 擬環紋豹蛛勻漿的制備 將預處理好的2組擬環紋豹蛛分為頭胸部、腹部、附肢3部分，分別放入離心管中并編號，加入1 mL磷酸緩沖液，再依次用研磨器冰浴研磨成勻漿，5 000 r/min冷凍離心15 min，取上清液備用。

1.4.4 酶活性測定操作方法 準備7只10 mL試管，按表2編號并依次加入各試劑[21]。

圖1 乙酰膽堿酯酶標準曲線的建立

表2 乙酰膽堿酯酶的酶活性測定操作方法 （mL）

2 結果與分析

按上述步驟進行試驗，得出結果如表3、表4。

表3 擬環紋豹蛛在4℃條件下乙酰膽堿酯酶比活力體軀分布

表4 擬環紋豹蛛在常溫條件下乙酰膽堿酯酶比活力體軀分布

擬環紋豹蛛在4℃和常溫條件下頭胸部的AChE活性分別占各自總活性的43.7%和43.9%；腹部的AChE活性分別占各自總活性的39.6%和41.9%；附肢的AChE活性分別占各自總活性的16.7%和14.2%。

從表3和表4可知，無論是4℃條件下還是常溫條件下，AChE活性都是以頭胸部最高，腹部次之，附肢最低。這主要是因為頭胸部是蜘蛛的神經中樞集中地，AChE參與調節神經遞質乙酰膽堿（ACh）傳導的結果。

從上述結果還可發現，4℃條件下擬環紋豹蛛的AChE總活性及各部分的AChE活性均低于常溫條件下擬環紋豹蛛的AChE活性。這說明低溫能抑制擬環紋豹蛛體內的AChE活性。但經低溫處理后擬環紋豹蛛各部分的AChE活性分布總規律基本沒有發生改變。

3 小結與討論

無論是4℃低溫處理還是常溫條件，擬環紋豹蛛體內各部分均含有較高活性的AChE，但常溫條件下擬環紋豹蛛AChE總活性及其各部分的AChE活性均高于4℃低溫處理的蜘蛛AChE活性。在低溫條件下，擬環紋豹蛛的各種生理活動均會不同程度的下降，神經傳導亦然，說明低溫對AChE活性有一定的抑制作用。

擬環紋豹蛛的AChE主要集中在頭胸部。AChE的這種分布特征是與其生理特性相適應的，AChE主要分布于動物的神經系統和脊椎動物的紅血球及肌肉中。

通過不同溫度處理擬環紋豹蛛，結果表明AChE的體軀分布總規律未發生改變，這種分布規律可能是由其種群的遺傳機制決定的。

乙酰膽堿酯酶參與節肢動物神經沖動的傳遞，同時也是有機磷和氨基甲酸酯類殺蟲劑的作用靶標。AChE的敏感度降低是節肢動物對有機磷和氨基甲酸酯類殺蟲劑產生抗性的重要機理之一，因此了解影響AChE活性的因素十分重要[5]。本文以溫度對擬環紋豹蛛體內AChE體軀分布的影響及其活性特征做了初步的研究，希望能為相關研究提供一些有意義的信息。

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