抗胆碱酯酶剂亚致死剂量对棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)乙酰胆碱酯酶诱导作用的研究

【摘要】： 本文以棉铃虫Helicoverpa armigera (Hübner)敏感品系(SS-H)为对象，系统研究了抗胆碱酯酶剂亚致死剂量对乙酰胆碱酯酶(AChE)的诱导作用，并对棉铃虫AChE进行了部分纯化，初步研究了棉铃虫对杀虫药剂耐性的分子机制。具体结果如下： 1．选用3种抗胆碱酯酶剂亚致死剂量(LD_(10))处理棉铃虫3龄幼虫24h后，测定存活幼虫对辛硫磷、马拉硫磷、灭多威、溴氰菊酯和高效氯氰菊酯5种杀虫药剂敏感度的变化。结果显示不同抗胆碱酯酶剂的诱导作用不同，导致棉铃虫对不同杀虫药剂敏感度的变化存在差异。 2．辛硫磷亚致死剂量(LD_(10))诱导棉铃虫144h内，AChE活性下降，对底物(ATCh)的亲和力在其诱导的48h内无明显变化。马拉硫磷和灭多威LD_(10)剂量诱导对棉铃虫AChE活性诱导增加效应较为明显，但48h内对底物的亲和力却明显降低。在对照组K_m值明显升高的72～120h内，3个处理组K_m值同本组其他时间段K_m值相比无明显变化。 3．辛硫磷不同剂量对棉铃虫幼虫AChE比活力存在一定的抑制作用；马拉硫磷和灭多威对AChE的诱导则是随着剂量的增加，存在先抑制后诱导增加的作用。相同剂量下，灭多威的诱导增加效应较马拉硫磷明显。 4．辛硫磷LD_(10)剂量连续诱导棉铃虫4代，对AChE比活力和V_(max)作用表现为先抑制后诱导增加，但变化幅度较小。马拉硫磷和灭多威LD_(10)剂量诱导棉铃虫幼虫两代后，对乙酰胆碱酯酶的诱导作用不明显。长期诱导过程中，三种药剂LD_(10)剂量均明显影响昆虫生长发育。 5．比较研究了棉铃虫两个敏感品系(SS-N和SS-H)和一个抗性种群(山东阳谷，RR-Y)对3种抗胆碱酯酶剂的耐药性，同SS-N品系相比，RR-Y对辛硫磷、马拉硫磷和灭多威的抗性分别为7，13和20倍。同SS-H品系相比，SS-N品系对三种药剂更敏感。动力学研究表明棉铃虫3个品系AChE的比活力和V_(max)没有显著差异，而AChE对底物ATCh的亲和力(K_m)RR-Y却显著低于敏感品系。采用RT-PCR技术从棉铃虫成虫头部克隆了AChE基因片段并制备探针进行Southern杂交，证明在有机磷和氨基甲酸酯抗性棉铃虫中不存在乙酰胆碱酯酶基因的扩增。对抗胆碱酯酶剂亚致死剂量各处理组AChE Southern杂交表明，在亚致死剂量处理后，对AChE活性的诱导作用不是由于乙酰胆碱酯酶基因的扩增。 6．抗胆碱酯酶剂亚致死剂量处理24h后，对棉铃虫AChE的密度梯度离心结果显示，处理前后AChE活性分布的变化在各梯度层差异显著，可能是由于抗胆碱酯酶剂亚致死剂量处理使棉铃虫AChE分子型的亚基结合发生改变造成的。棉铃虫对照及处理组AChE不同分子型敏感度的研究表明，对毒扁豆碱及灭多威抑制均相对敏感的5.3 S AChE和只对毒扁豆碱的抑制相对敏感的8.7 S AChE，处理后其I_(50)值与对照相比明显升高，预示抗胆碱酯酶剂亚致死剂量引起的AChE活性和对底物亲和力的改变，可能是某些分子型分布比例及其对抑制剂敏感的AChE分子型敏感度发生改变的综合效应。 7．采用CEA亲和层析法对棉铃虫AChE进行分离纯化，通过Sephadex G-25、Sephadex G-200凝胶层析及CEA亲和层析，得到纯化倍数为206倍的棉铃虫AChE，纯化效率为30％。