紫外線對煙青蟲血細胞數及SOD活性的影響

張海玲， 周正湘

(安順學院 農學院， 貴州 安順 561000)

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紫外線對煙青蟲血細胞數及SOD活性的影響

張海玲， 周正湘

(安順學院 農學院， 貴州 安順 561000)

為探索物理技術防治煙青蟲的應用前景，采用不同處理時間(1 h，3 h，6 h，9 h，12 h)紫外線照射處理， 對煙青蟲血細胞數和血漿中超氧化物歧化酶(SOD)的活性變化進行研究。結果表明：隨著紫外線照射時間的延長，煙青蟲的血細胞數和血漿中SOD酶活性均呈先升高再降低的變化。5個處理的血細胞數分別較對照提高8.4%、10.2%、17.7%、6.5%和1.4%，且處理間存在極顯著差異(p<0.01)；5個處理的SOD酶活性分別為對照的1.2倍、2.4倍、4.5倍、3.0倍和1.5倍。當紫外線照射6 h時，血細胞總量和SOD酶活性均達最高；照射12 h時二者幾乎恢復至對照水平。結論，紫外光刺激促進了煙青蟲血細胞的增長和SOD酶活性的升高，紫外照射6 h達最高。

煙青蟲； 紫外線； 血細胞； 超氧化物歧化酶

紫外線作為一種高能射線可對生物產生巨大影響。紫外光刺激能夠誘導高等動物的免疫機制[1]，引起昆蟲體內的抗氧化應激反應[2-3]，導致昆蟲的生理行為及生化指標發生變化。昆蟲體內存在超氧化物歧化酶(SOD)[4]，其在細胞分化、減輕外來輻射對細胞的傷害，及在改變細胞周期方面有一定的作用。有研究報道，昆蟲體內的SOD酶活性在受到紫外線[5]、高溫[6]和殺蟲劑[7-8]等的影響時可發生顯著變化。王智健等[9]研究發現，紫外線照射棉鈴蟲1～4 h，雌蟲的產卵量顯著增加。張長禹等[10]研究發現，經紫外線照射，棉鈴蟲體內保幼激素隨著日齡的變化而發生顯著改變。鄭俊麗[11]研究發現，在紫外光的刺激下，黑腹果蠅的產卵量和壽命都明顯高于對照組。孟建玉等[12]研究發現，紫外線照射能夠改變昆蟲體內的保護酶活性，對蛋白質造成氧化損傷，使蛋白質生物活性喪失。

煙青蟲(Helicoverpaassulta)屬鱗翅目夜蛾科，又名煙草夜蛾，與棉鈴蟲(Helicoverpaarmigera)[13]親緣關系極近，均為我國重要的農作物害蟲，主要危害煙草、辣椒[14]和番茄等作物。貴州省是煙草生產的主要省份之一，對煙青蟲的防治工作極為重視。目前，防治煙青蟲主要是采用化學農藥進行治理，嚴重污染環境。采用紫外線輻射防治的研究還鮮有報道，且紫外線照射對煙青蟲血細胞及體內SOD酶活性有什么影響目前還不清楚。為此，筆者于2014年通過采用紫外線照射煙青蟲，以期探索煙青蟲血細胞和SOD酶活性的變化，為研究煙青蟲的免疫機制，以及開發新型的煙青蟲生物防治方法提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

煙青蟲為4齡幼蟲，采自貴州省安順市。

試劑為PBS溶液，NaH2PO410 mM，NaCl 140 mM，KCl 27 mM，KH2PO41.8 mM，pH 6.5。Giemsa儲備液(Giemsa粉 3.8 g+甘油250 mL+甲醇250 mL混勻)入棕色瓶保存備用。使用時用PBS稀釋10倍。SOD測試盒購自南京建成生物工程研究所，其他試劑為國產分析純。

1.2 試驗設計

采用單因素試驗設計，用波長256 nm，功率8 w的紫外燈照射煙青蟲。試驗設6個處理，即紫外線分別照射1 h(T1)、3 h(T2)、6 h(T3)、9 h(T4)和12 h(T5)，以不照射處理為對照(CK)。每個處理30頭幼蟲。蟲體距離燈管35 cm，照射后在恒溫(26±1)℃、 相對濕度70%～80%、 光周期L∶D=10 h∶14 h的條件下培養。對照組煙青蟲在相同環境下培養。

1.3 煙青蟲血細胞數和血漿SOD活性的測定

分別采集各處理煙青蟲4齡幼蟲的血淋巴65 μL，與經苯基硫脲飽和過的等量PBS混合，待血細胞和血漿分離后，取7.5 μL血細胞用于細胞計數板。3次重復，數據取平均值。對照組方法同上。

使用南京建成生物工程研究所配制的SOD酶活性測定試劑盒對方法1.2中分離得到的血漿中SOD酶活性進行測定，3次重復，取平均值。測得結果代入公式計算SOD酶活性(U/mL)。

SOD酶活性=(對照管吸光度-測定管吸光度)÷對照管吸光度÷50%×反應體系的稀釋倍數×樣本測試前的稀釋倍數

1.4 數據統計與處理

選用Spss軟件對數據進行分析處理。

2 結果與分析

2.1 紫外線照射處理煙青蟲的血細胞數

從圖示看出，隨照射時間的延長，煙青蟲的血細胞數呈先升高再下降的趨勢，各處理的血細胞數從高到低依次為T3>T2>T1>T4>T5>CK。其中，紫外線照射處理1 h后，煙青蟲的血細胞數為58.0萬個/μL，已明顯高于CK(為53.7萬個/μL)；當處理3 h時，血細胞數仍然呈上升趨勢，為59.0萬個/μL；當處理6 h時，血細胞數達到峰值，為63.0萬個/μL；當處理9 h時，血細胞數開始下降，為57.0萬個/μL，隨照射時間的延長，血細胞數繼續下降，當處理12 h時，其血細胞數為54.3萬個/μL，基本恢復正常值。5個處理的血細胞數比CK分別提高17.7%、10.2%、8.4%、6.5%和1.4%；5個處理間存在極顯著(p<0.01)和顯著差異(p<0.05)。其中，T1與T3、T2和T5、T3與T4的差異極顯著(p<0.01)，T3與T2差異顯著，T1與T5差異顯著(p<0.05)。

圖示 紫外線照射處理煙青蟲的血細胞數和SOD酶活性

Fig.Number of larval circulating hemocytes and SOD activity romH.assultaunder UV irradiation

2.2 紫外線照射處理煙青蟲的SOD酶活性

從圖示還看出，紫外線照射可提高煙青蟲血漿中的SOD酶活性，隨照射時間的延長，煙青蟲的SOD酶活性呈先升高再下降的趨勢，各處理的SOD酶活性從高到低依次為T3>T4>T2>T5>T1>CK。與CK相比，各照射處理煙青蟲的SOD酶活性明顯升高，分別是CK的4.5倍、3倍、2.4倍、1.5倍和1.2倍。其中，當處理達6 h時，SOD酶活性達到峰值，為0.045 U/mL，較CK提高3.5倍；但隨著照射時間的延長，SOD酶活性呈下降趨勢，當處理達12 h時，SOD酶活性幾乎和正常值相同。5個照射處理間存在極顯著(p<0.01)和顯著差異(p<0.05)。其中，T1與T3、T3和T5差異極顯著(p<0.01)，T1與T4、T2與T3、T3和T4差異顯著(p<0.05)。

3 結論與討論

紫外光刺激促進了煙青蟲血細胞的增長和SOD酶活性的升高，增強了機體的抗氧化應激能力，提高了機體的免疫力。其中，在紫外線照射達6 h時，血細胞總量和SOD酶活性達最高。但隨著照射時間的延長，血細胞數開始下降。表明，紫外線的刺激對血細胞的生長分化造成了一定的影響。說明，細胞免疫作為昆蟲先天免疫的一種免疫方式，在抵抗外界不良環境時發揮著重要的作用。但具體的免疫機理還不清楚。在昆蟲免疫過程中，細胞免疫與體液免疫、黑化作用等免疫方式是否同時進行，其間又是如何協調發揮作用的等一系列問題仍需進一步探索和研究。

當紫外線照射煙青蟲時，5個處理的SOD酶活性分別是CK的1.2倍、2.4倍、4.5倍、3倍和1.5倍。在紫外線照射1 h時，煙青蟲體內SOD酶活性明顯高于CK，此變化與紫外線照射黑腹果蠅[11]和斜紋夜蛾[15]是一樣的；而Meng[3，16]研究發現，紫外線照射棉鈴蟲30 min時，其SOD酶活性已顯著升高，且照射時間延長至1～1.5 h時，其SOD酶活性基本恢復正常值。這可能是由于紫外光強度不同所引起的。在紫外線照射的最初幾小時內，其體內血漿中SOD酶活性呈上升趨勢，但隨著照射時間的延長，SOD酶活性開始下降，這種變化趨勢與續惠云[17]、代君君[18]的研究結果相同。說明，鱗翅目昆蟲在抵抗外界不良環境時，其SOD酶在生物體應激反應中具有共同的抗氧化機制。當紫外線照射6 h時，SOD酶活性達最高，此結果與宋林霞[19]的研究一致，其原因可能是由于SOD酶在不同生物體內具有共同的抗氧化機制造成。6 h之后，SOD酶活性開始下降；而在紫外線照射水螅[20]16 h后，SOD酶活性才開始下降。這可能是由于腔腸動物和節肢動物在遭受紫外脅迫時所啟動的抗氧化酶系不同。不同動物體內抗氧化酶系的作用不一樣，其間的差異性還需深入研究。

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(責任編輯： 王 海)

Influence of Ultraviolet on the Number of Haemocytes and Superoxide Dismutase Activity fromHelicoverpaassulta

ZHANG Hailing, ZHOU Zhengxiang

(AgricultureInstituteofAnshunUniversity,Anshun,Guizhou556100,China)

To explore the application prospects of physical technology in controllingH.assulta, the variation of the number of haemocytes and SOD activity ofH.assultawere studied, which was exposed to ultraviolet for various duration(1 h, 3 h, 6 h, 9 h, 12 h). Results: There was a significant difference among the five experimental groups(p<0.01). And the number of the haemocytes and the SOD activity first increased and then decreased with the extension of irradiation time. The number of the haemocytes increased by 8.4 %, 10.2%, 17.7%, 6.5% and 1.4% compared with the control group, respectively. The activity of the SOD in the experimental group was 1.2 times, 2.4 times, 4.5 times, 3.0 times and 1.5 times as high as the control group, separately. The amount of total haemocytes and the SOD activity both reached the highest at 6 h; however, both returned to the control level at 12 h. The experimental results showed that UV light stimulation promoted the haemocytes growth and the SOD activity, and reached the highest at 6 h.

Helicoverpaassulta; ultraviolet; haemocyte; SOD

2014-10-14； 2015-04-13修回

貴州省科技廳、安順市人民政府與安順學院聯合科技基金資助項目“煙青蟲免疫相關基因克隆及功能分析” [黔科合J字LKA(2013)02]

張海玲(1984-)，女，講師，碩士，從事昆蟲發育與免疫研究。E-mail：1152909453@qq.com

1001-3601(2015)05-0247-0098-03

S477+.4

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