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《西南大学》 2007年
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吡虫啉对桃蚜、朱砂叶螨及菜少脉蚜茧蜂的亚致死效应研究

曾春祥  
【摘要】: 本论文以吡虫啉亚致死剂量为研究中心,针对处于同一生境中的靶标害虫桃蚜、非靶标害螨朱砂叶螨以及桃蚜天敌菜少脉蚜茧蜂的生物学和生态学以及生物化学等方面开展系统研究,研究结果有助于全面了解吡虫啉作用于环境对靶标生物和非靶标生物的后续影响。现将主要结果总结如下: 1吡虫啉对靶标害虫桃蚜的亚致死效应 1.1吡虫啉亚致死剂量对桃蚜实验种群的胁迫效应 吡虫啉亚致死剂量对当代桃蚜成蚜的影响表现为寿命缩短和产蚜量减少;吡虫啉亚致死剂量胁迫对桃蚜F_1代的影响表现为发育历期延长,种群的内禀增长率、净增殖率和周限增长率降低,而平均世代历期和种群加倍时间延长;在种群水平上吡虫啉亚致死剂量能压低桃蚜种群趋势指数;应用干扰控制作用指数对吡虫啉亚致死剂量的作用进行量化研究发现,吡虫啉亚致死剂量对桃蚜具有持续控制作用。吡虫啉亚致死剂量对当代和下代桃蚜均表现为抑制作用,研究并未发现刺激桃蚜增殖的现象。 1.2吡虫啉亚致死剂量对桃蚜AChE的时间与剂量效应 采用微量滴度酶标板法测定了吡虫啉亚致死剂量对桃蚜乙酰胆碱酯酶(AChE)的影响。结果表明,用不同亚致死剂量吡虫啉处理桃蚜后AChE的活力明显降低,表现为抑制作用,且不同剂量间AChE的活力差异显著;酶动力学分析表明,AChE的K_m值显著降低,而V_(max)显著升高,表明吡虫啉亚致死剂量处理桃蚜后AChE与底物的亲和力明显增强,且最大反应速度显著加快。用吡虫啉LC_(10)处理桃蚜后AChE的活力随时间的延长而变化,表现为明显的抑制作用;AChE的K_m随时间的变化表现为先升高后降低,然后又升高再持续降低的趋势,但V_(max)均升高。此外研究了吡虫啉LC_(10)处理后桃蚜AChE在不同亚细胞层的分布特征,结果表明,AChE比活力的高低次序依次为:微粒体>细胞核与细胞碎片>线粒体>细胞质液;吡虫啉亚致死剂量处理后虽然没有影响AChE在亚细胞中的分布,但是却改变了对底物的亲和力和最大反应速厦。 1.3吡虫啉亚致死剂量对桃蚜CarE的时间与剂量效应 采用微量滴度酶标板法测定了吡虫啉亚致死剂量对桃蚜羧酸酯酶(CarE)的影响。结果表明,吡虫啉LC_(10)剂量处理后桃蚜体内CarE比活力显著升高,表现为促进作用,LC_(20)和LC_(30)剂量处理桃蚜体内CarE比活力差异性不显著;随着吡虫啉浓度的升高桃蚜体内CarE的K_m降低,说明与底物的亲和力增强,而V_(max)值先是诱导增加后降低。吡虫啉LC_(10)处理对桃蚜体内CarE活性的影响随时间的不同是抑制与诱导作用交替出现,0h、6h和48h是抑制作用,而3h、12h与24h是诱导作用;CarE的K_m和V_(max)随时间的变化表现为先升高后降低的趋势。此外研究了吡虫啉LC_(10)处理桃蚜后CarE在不同亚细胞层的分布特征,结果表明,吡虫啉亚致死剂量处理后影响了CarE在亚细胞中的分布,而且改变了对底物的亲和力和最大反应速度,对照CarE比活力分布排序是:细胞质液>线粒体>微粒体>细胞核与细胞碎片,而经吡虫啉亚致死剂量处理桃蚜各亚细胞层中CarE比活力分布排序是:细胞质液>细胞核与细胞碎片>线粒体>微粒体。 1.4吡虫啉亚致死剂量对桃蚜GSTs的时间与剂量效应 吡虫啉不同亚致死剂量对桃蚜体内GSTs比活力表现为促进作用,并且随着吡虫啉剂量的增加桃蚜体内GSTs比活力及与底物的亲和力亦显著诱导增强,其催化能力是先诱导增加后降低。吡虫啉LC_(10)剂量处理桃蚜体后GSTs活性的影响是在0h至24h表现为诱导增加,48h表现为抑制作用,GSTs的Km和V_(max)随时间的变化表现为先升高后降低的趋势。此外研究了吡虫啉LC_(10)处理桃蚜后GSTs在不同亚细胞层的分布特征,结果表明,吡虫啉亚致死剂量处理后影响了GSTs在亚细胞中的分布,同时也改变了桃蚜各亚细胞层中GSTs对底物的亲和力和最大反应速度,对照桃蚜各亚细胞层中GSTs的比活力分布排序是:细胞质液>线粒体>微粒体>细胞核与细胞碎片,而经吡虫啉亚致死剂量处理桃蚜各亚细胞层中GSTs的比活力分布排序是:细胞质液>微粒体>线粒体>细胞核与细胞碎片。 2吡虫啉对非靶标害螨朱砂叶螨的亚致死效应 2.1吡虫啉对朱砂叶螨生长发育与繁殖及卵黄蛋白的亚致死影响 吡虫啉亚致死剂量处理朱砂叶螨的卵,其中LC_(10)、LC_(20)和LC_(30)(0.5778,1.4247,2.7308mg/L)的剂量处理后朱砂叶螨的卵孵化速率、总孵化率和幼螨的成活率增高,而LC_(70)(23.4730mg/L)剂量处理对孵化速率、总孵化率和幼螨的成活率没有影响;与对照相比,吡虫啉亚致死剂量对朱砂叶螨成螨产卵量和寿命的影响差异未达到显著水平;吡虫啉亚致死剂量处理使朱砂叶螨的卵黄蛋白含量增加。 吡虫啉亚致死剂量处理朱砂叶螨成螨,其中LC_(10)、LC_(20)、LC_(30)和LC_(70)处理后总产卵量均显著增加,且成螨寿命显著延长,卵的孵化率和幼螨存活率显著升高。以上结论说明,吡虫啉亚致死剂量有可能导致朱砂叶螨的再猖獗。 2.2吡虫啉亚致死剂量处理对朱砂叶螨三种酶的影响 吡虫啉亚致死剂量处理后对朱砂叶螨体内AChE、CarE和GSTs的活性没有影响,因此吡虫啉亚致死剂量处理对朱砂叶螨体内AChE、CarE和GSTs不存在时间与剂量效应。 3吡虫啉对桃蚜天敌菜少脉蚜茧蜂的亚致死效应 吡虫啉对菜少脉蚜茧蜂的安全系数为5.5948~9.9080,益害毒性比值为24.7511,表明吡虫啉对菜少脉蚜茧蜂的安全性相对较好,但其亚致死剂量对菜少脉蚜茧蜂的羽化和成蜂的存活以及成蜂的寄生都有抑制作用。 综上所述,吡虫啉亚致死剂量对靶标害虫桃蚜的实验种群具有持续控制作用,对其体内的AChE、CarE和GSTs存在时间与剂量效应,并且也影响桃蚜AChE、CarE和GSTs在亚细胞中的生化特性;对桃蚜天敌菜少脉蚜茧蜂的羽化和成蜂的存活以及成蜂的寄生能力具有抑制作用;吡虫啉亚致死剂量有可能导致非靶标害螨朱砂叶螨的再猖獗,但对朱砂叶螨体内AChE、CarE和GSTs的活性没有影响。杀虫剂作用于环境后对生物的作用是复杂的,受药昆虫的种类、年龄和生理状况等不同,杀虫剂对昆虫的亚致死效应差异很大,而且开展直接的实验研究探讨其规律往往极其困难,因而本论文在实验室的可控条件下,评价杀虫剂对靶标害虫、非靶标害螨和靶标害虫天敌的后续影响,这为杀虫剂对昆虫的亚致死效应研究提供了新的研究模式。
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S482.3

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