不同浓度吡虫啉对禾谷缢管蚜酯酶的影响

谢佳燕

（武汉工业学院生物与制药工程学院，武汉 430023）

禾 谷 缢 管 蚜 ［Rhopalosiphum padi （Linnaeus）］是我国麦区的重要害虫，刺吸为害小麦穗部和中上部叶片，造成小麦严重减产［1］。由于长期依赖化学农药防治，导致麦蚜为害成灾以及对多种杀虫剂产生抗药性［1－2］。吡虫啉（imidacloprid）是一种高效、广谱及良好根部内吸性的新型氯化烟碱类药剂，对飞虱、蚜虫等刺吸式口器害虫及对常规药剂产生抗性的种群具有优异的防治效果［3］。但随着吡虫啉的普遍使用，害虫对该药剂的抗性问题已引起了人们的广泛关注［2，4］。

田间喷洒杀虫剂，除可直接杀死大部分靶标害虫外，还使其抗性个体和非靶标生物处于不同浓度药剂的胁迫下。亚致死剂量的杀虫剂可抑制昆虫个体发育、生殖和寿命，从而对害虫具有持续控制作用［5］。然而，研究也发现一些杀虫剂的亚致死剂量可促进害虫的生殖和孵化，反而导致田间害虫的再猖獗［6］。亚致死剂量药剂对昆虫体内重要靶标酶和代谢酶亦产生不同程度的效应［7－8］，从而影响昆虫抗药性的产生及发展。目前，田间禾谷缢管蚜的发生、防治及对杀虫剂敏感性等方面已做了相关研究［3，9］，但有关新烟碱类杀虫剂对禾谷缢管蚜生理生化影响的研究较少。害虫抗药性是影响杀虫剂防治效果及其使用寿命的关键因素，昆虫体内酯酶活性的改变是其对杀虫剂产生抗性的一种重要机制［10］。因此，本文采用不同浓度吡虫啉处理禾谷缢管蚜，比较不同剂量杀虫剂对麦蚜体内酯酶的影响，为禾谷缢管蚜的综合治理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

禾谷缢管蚜：分别于5－6月采自武汉市麦田内的无翅成蚜。

1.2 试剂及药剂

10%吡虫啉可湿性粉剂，江苏丰山集团有限公司产品；α－乙酸萘酯，考马斯亮蓝 G－250，固蓝B盐均为国药集团化学试剂有限公司产品。

1.3 毒力测定

参照McKenzie等［11］的方法进行了改进。用丙酮作对照，每瓶放25～30头无翅成蚜，每个浓度重复3次。5h后检查死虫数（死亡标准为轻触时虫体不动），计算死亡率。

1.4 酯酶酶活力测定

试虫处理参照1.3方法，用吡虫啉LC25、LC75剂量进行滚膜，室内晾干后，接种成虫。5h后将存活的成虫于－20℃冻存备用，丙酮作对照。酯酶活力测定参照Abdel－Aal等［12］的方法，将上述处理过的成虫（50～100头），加入pH7.0、0.1mol／L磷酸缓冲液冰浴匀浆，制备酶液冰浴备用。

1.5 米氏常数Km值和最大反应速度Vmax值的测定

采用Lineweaver－Burk双倒数作图法，计算Km和Vmax值。

1.6 蛋白质含量测定

参照Bradford［13］的考马斯亮蓝 G－250方法。

1.7 数据分析

数据处理与分析采用Excel软件，SPSS14.0软件计算毒力回归方程、LC50及其95%置信区间，以及进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 毒力测定

玻璃瓶药膜法测定吡虫啉对禾谷缢管蚜致死中浓度LC50为5.65mg／L（95%置信限为5.00～6.39mg／L），毒力回归方程为y＝2.846＋2.864x。计算获得吡虫啉对禾谷缢管蚜的LC25剂量和LC75剂量分别为3.29mg／L和9.72mg／L。

2.2 吡虫啉对禾谷缢管蚜酯酶活性的影响

不同浓度吡虫啉处理后，对禾谷缢管蚜蛋白含量和酯酶比活力均产生了显著的影响（表1）。药剂处理组的蛋白含量均极显著高于对照组（p＜0.01，Duncan氏测验），处理剂量增加，蛋白含量也显著增加（p＜0.05）。吡虫啉LC25剂量和LC75剂量处理组禾谷缢管蚜的酯酶活性分别是对照组的3.0和2.5倍，处理组与对照组间差异极显著（p＜0.01），但不同处理组间无明显差异（p＞0.05）。

表1 不同吡虫啉浓度处理对禾谷缢管蚜酯酶的影响1）

2.3 吡虫啉不同浓度处理对禾谷缢管蚜酯酶酶动力学参数的影响

吡虫啉LC25剂量处理禾谷缢管蚜，其酯酶的米氏常数Km值和最大反应速度Vmax值均高于对照组，但差异不显著（p＞0.05）；LC75剂量组的 Km值和Vmax值均低于对照组，差异也不显著（p＞0.05）；两个剂量处理组的Km值差异显著（p＜0.05），Vmax值无显著差异（p＞0.05）。

3 结论与讨论

昆虫受到杀虫剂的胁迫后，其体内的生化体系会产生不同程度的响应，以减弱杀虫剂对机体的损伤。黄诚华等［7］发现氟虫腈亚致死剂量可诱导二化螟（Chilo suppressalis）幼虫羧酸酯酶（CarE）、谷胱甘肽－S－转移酶（GST）的比活力和Vmax值显著增强，而多功能氧化酶（MFO）则显著降低；处理组CarE和MFO的Km值均显著增高，而对GST无影响。桃蚜（Myzus persicae）在接触亚致死浓度的吡虫啉后，乙酰胆碱酯酶活力受到抑制，其Km值和Vmax值也发生了改变［8］。本研究也发现不同浓度吡虫啉处理可显著诱导禾谷缢管蚜体内的酯酶活力，但对其酯酶动力学参数未产生明显影响。吡虫啉主要通过选择性抑制昆虫神经系统突触后膜的烟碱型乙酰胆碱受体（nicotinic acetylcholine receptor，nAChR），从而阻断昆虫中枢神经系统的正常传导，造成害虫麻痹，进而死亡［14］。然而，比较桃蚜和烟蚜（Myzus nicotianae）吡虫啉抗性和敏感品系间nAChR的配位亲和力时发现，两个品系间无明显差异［15］。Choi等［16］认为P450单加氧化酶和酯酶解毒能力的提高与桃蚜对吡虫啉抗性的形成有关。作者的结果表明，禾谷缢管蚜对吡虫啉耐药性的产生与其体内的酯酶密切相关，吡虫啉处理后，禾谷缢管蚜体内蛋白含量剧增，酯酶活力显著增强，杀虫剂可能诱导了酯酶的大量表达，通过螯合杀虫剂，从而屏蔽和降低杀虫剂的毒害效应［4，17］。

昆虫体内生理生化的变异是导致昆虫对杀虫剂产生抗药性的机制之一，亚致死剂量的杀虫剂可影响昆虫体内的生理生化反应，从而增加了害虫对杀虫剂产生抗性的风险。因此，在田间施药时应避免长期使用单一杀虫剂，需科学合理用药，延缓田间蚜虫对杀虫剂抗性的产生和发展。

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