不同濃度吡蟲啉對禾谷縊管蚜酯酶的影響

謝佳燕

（武漢工業(yè)學院生物與制藥工程學院，武漢 430023）

禾 谷 縊 管 蚜 ［Rhopalosiphum padi （Linnaeus）］是我國麥區(qū)的重要害蟲，刺吸為害小麥穗部和中上部葉片，造成小麥嚴重減產(chǎn)［1］。由于長期依賴化學農(nóng)藥防治，導致麥蚜為害成災以及對多種殺蟲劑產(chǎn)生抗藥性［1－2］。吡蟲啉（imidacloprid）是一種高效、廣譜及良好根部內(nèi)吸性的新型氯化煙堿類藥劑，對飛虱、蚜蟲等刺吸式口器害蟲及對常規(guī)藥劑產(chǎn)生抗性的種群具有優(yōu)異的防治效果［3］。但隨著吡蟲啉的普遍使用，害蟲對該藥劑的抗性問題已引起了人們的廣泛關注［2，4］。

田間噴灑殺蟲劑，除可直接殺死大部分靶標害蟲外，還使其抗性個體和非靶標生物處于不同濃度藥劑的脅迫下。亞致死劑量的殺蟲劑可抑制昆蟲個體發(fā)育、生殖和壽命，從而對害蟲具有持續(xù)控制作用［5］。然而，研究也發(fā)現(xiàn)一些殺蟲劑的亞致死劑量可促進害蟲的生殖和孵化，反而導致田間害蟲的再猖獗［6］。亞致死劑量藥劑對昆蟲體內(nèi)重要靶標酶和代謝酶亦產(chǎn)生不同程度的效應［7－8］，從而影響昆蟲抗藥性的產(chǎn)生及發(fā)展。目前，田間禾谷縊管蚜的發(fā)生、防治及對殺蟲劑敏感性等方面已做了相關研究［3，9］，但有關新煙堿類殺蟲劑對禾谷縊管蚜生理生化影響的研究較少。害蟲抗藥性是影響殺蟲劑防治效果及其使用壽命的關鍵因素，昆蟲體內(nèi)酯酶活性的改變是其對殺蟲劑產(chǎn)生抗性的一種重要機制［10］。因此，本文采用不同濃度吡蟲啉處理禾谷縊管蚜，比較不同劑量殺蟲劑對麥蚜體內(nèi)酯酶的影響，為禾谷縊管蚜的綜合治理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試昆蟲

禾谷縊管蚜：分別于5－6月采自武漢市麥田內(nèi)的無翅成蚜。

1.2 試劑及藥劑

10%吡蟲啉可濕性粉劑，江蘇豐山集團有限公司產(chǎn)品；α－乙酸萘酯，考馬斯亮藍 G－250，固藍B鹽均為國藥集團化學試劑有限公司產(chǎn)品。

1.3 毒力測定

參照McKenzie等［11］的方法進行了改進。用丙酮作對照，每瓶放25～30頭無翅成蚜，每個濃度重復3次。5h后檢查死蟲數(shù)（死亡標準為輕觸時蟲體不動），計算死亡率。

1.4 酯酶酶活力測定

試蟲處理參照1.3方法，用吡蟲啉LC25、LC75劑量進行滾膜，室內(nèi)晾干后，接種成蟲。5h后將存活的成蟲于－20℃凍存?zhèn)溆茫鲗φ铡ｕッ富盍y定參照Abdel－Aal等［12］的方法，將上述處理過的成蟲（50～100頭），加入pH7.0、0.1mol／L磷酸緩沖液冰浴勻漿，制備酶液冰浴備用。

1.5 米氏常數(shù)Km值和最大反應速度Vmax值的測定

采用Lineweaver－Burk雙倒數(shù)作圖法，計算Km和Vmax值。

1.6 蛋白質(zhì)含量測定

參照Bradford［13］的考馬斯亮藍 G－250方法。

1.7 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理與分析采用Excel軟件，SPSS14.0軟件計算毒力回歸方程、LC50及其95%置信區(qū)間，以及進行單因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 毒力測定

玻璃瓶藥膜法測定吡蟲啉對禾谷縊管蚜致死中濃度LC50為5.65mg／L（95%置信限為5.00～6.39mg／L），毒力回歸方程為y＝2.846＋2.864x。計算獲得吡蟲啉對禾谷縊管蚜的LC25劑量和LC75劑量分別為3.29mg／L和9.72mg／L。

2.2 吡蟲啉對禾谷縊管蚜酯酶活性的影響

不同濃度吡蟲啉處理后，對禾谷縊管蚜蛋白含量和酯酶比活力均產(chǎn)生了顯著的影響（表1）。藥劑處理組的蛋白含量均極顯著高于對照組（p＜0.01，Duncan氏測驗），處理劑量增加，蛋白含量也顯著增加（p＜0.05）。吡蟲啉LC25劑量和LC75劑量處理組禾谷縊管蚜的酯酶活性分別是對照組的3.0和2.5倍，處理組與對照組間差異極顯著（p＜0.01），但不同處理組間無明顯差異（p＞0.05）。

表1 不同吡蟲啉濃度處理對禾谷縊管蚜酯酶的影響1）

2.3 吡蟲啉不同濃度處理對禾谷縊管蚜酯酶酶動力學參數(shù)的影響

吡蟲啉LC25劑量處理禾谷縊管蚜，其酯酶的米氏常數(shù)Km值和最大反應速度Vmax值均高于對照組，但差異不顯著（p＞0.05）；LC75劑量組的 Km值和Vmax值均低于對照組，差異也不顯著（p＞0.05）；兩個劑量處理組的Km值差異顯著（p＜0.05），Vmax值無顯著差異（p＞0.05）。

3 結論與討論

昆蟲受到殺蟲劑的脅迫后，其體內(nèi)的生化體系會產(chǎn)生不同程度的響應，以減弱殺蟲劑對機體的損傷。黃誠華等［7］發(fā)現(xiàn)氟蟲腈亞致死劑量可誘導二化螟（Chilo suppressalis）幼蟲羧酸酯酶（CarE）、谷胱甘肽－S－轉移酶（GST）的比活力和Vmax值顯著增強，而多功能氧化酶（MFO）則顯著降低；處理組CarE和MFO的Km值均顯著增高，而對GST無影響。桃蚜（Myzus persicae）在接觸亞致死濃度的吡蟲啉后，乙酰膽堿酯酶活力受到抑制，其Km值和Vmax值也發(fā)生了改變［8］。本研究也發(fā)現(xiàn)不同濃度吡蟲啉處理可顯著誘導禾谷縊管蚜體內(nèi)的酯酶活力，但對其酯酶動力學參數(shù)未產(chǎn)生明顯影響。吡蟲啉主要通過選擇性抑制昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)突觸后膜的煙堿型乙酰膽堿受體（nicotinic acetylcholine receptor，nAChR），從而阻斷昆蟲中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正常傳導，造成害蟲麻痹，進而死亡［14］。然而，比較桃蚜和煙蚜（Myzus nicotianae）吡蟲啉抗性和敏感品系間nAChR的配位親和力時發(fā)現(xiàn)，兩個品系間無明顯差異［15］。Choi等［16］認為P450單加氧化酶和酯酶解毒能力的提高與桃蚜對吡蟲啉抗性的形成有關。作者的結果表明，禾谷縊管蚜對吡蟲啉耐藥性的產(chǎn)生與其體內(nèi)的酯酶密切相關，吡蟲啉處理后，禾谷縊管蚜體內(nèi)蛋白含量劇增，酯酶活力顯著增強，殺蟲劑可能誘導了酯酶的大量表達，通過螯合殺蟲劑，從而屏蔽和降低殺蟲劑的毒害效應［4，17］。

昆蟲體內(nèi)生理生化的變異是導致昆蟲對殺蟲劑產(chǎn)生抗藥性的機制之一，亞致死劑量的殺蟲劑可影響昆蟲體內(nèi)的生理生化反應，從而增加了害蟲對殺蟲劑產(chǎn)生抗性的風險。因此，在田間施藥時應避免長期使用單一殺蟲劑，需科學合理用藥，延緩田間蚜蟲對殺蟲劑抗性的產(chǎn)生和發(fā)展。

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