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

（浙江農林大學 林業與生物技術學院，浙江 杭州 311300）

銹色粒肩天牛Apriona swainsoni為鞘翅目Coleoptera天牛科Cerambycidae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］，由咽側體分泌，對昆蟲的生長、發育和生殖起著重要作用［7］。成蟲飼喂滅幼脲后體質量減輕，飛行能力減弱，產卵量和孵化率下降，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控實現的，抗氧化酶和解毒酶是機體內廣泛存在的2類酶。McCORD等［12］發現超氧化物歧化酶（SOD）可以使自由基發生歧化反應，谷胱甘肽S轉移酶（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4種酶的變化，反映藥物處理后天牛的生理狀態，為天牛的防治提供理論依據。

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業開發有限公司惠贈，為半生態飼養的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轉移酶（GSTs），羧酸酯酶（CarE）的試劑盒均購自上海酶聯生物公司。質量分數20%的蟲酰肼懸濁液購自濟南天邦化工有限公司，質量分數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。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 試驗方法和數據處理

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℃保存備用。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酶的變化趨勢。

2 結果與分析

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內已低于對照組，并且有持續下降的趨勢。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轉移酶酶活性在12 h時已顯著升高，之后下降。

3 結論與討論

研究發現：用滅幼脲處理昆蟲，蟲體內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產生的大量自由基激活氧化酶，氧化酶應對速度和持續作用時間存在差異。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，即在蟲體內作用時間較短，最終表現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于滅幼脲。

表1 不同處理對天牛體內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，蟲體會出現拒食、蛋白質合成增多等情況。徐希寶［18］指出在棉鈴蟲體內谷胱甘肽S轉移酶活性和抗性形成有關。本研究發現，不管是用蟲酰肼還是滅幼脲刺激銹色粒肩天牛幼蟲，蟲體內的谷胱甘肽S轉移酶活性都明顯高于對照組，因此猜測銹色粒肩天牛體內谷胱甘肽S轉移酶活性升高也是一種自我調控產生抗性的過程；谷胱甘肽S轉移酶活性的提高可以加快蟲體內有害物質的代謝，SMAGGHE等［19］也指出蟲酰肼代謝的加快是抗性產生的重要原因。谷胱甘肽S轉移酶和羧酸酯酶都是昆蟲體內的重要解毒酶，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，這可能從側面說明蟲體對蟲酰肼和滅幼脲的抗性是由谷胱甘肽S轉移酶直接體現的，換而言之，谷胱甘肽S轉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，對于昆蟲的機體調控作用大于直接的毒殺作用，且該調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育過程，從而為防治天牛提供更多的理論基礎。

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