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Toxicity of three pesticides and their effects on carboxylesterase activity of Propsilocerus akamusi

三种农药对红裸须摇蚊毒力和羧酸酯酶活性的影响



全 文 :
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 31 卷 第 17 期摇 摇 2011 年 9 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
海洋生态资本理论框架下海洋生物资源的存量评估 任大川,陈摇 尚,夏摇 涛,等 (4805)………………………
内生真菌对羽茅生长及光合特性的影响 贾摇 彤,任安芝,王摇 帅,等 (4811)……………………………………
基于遥感图像处理技术胡杨叶气孔密度的估算及其生态意义 荐圣淇,赵传燕,赵摇 阳,等 (4818)……………
水文变异下的黄河流域生态流量 张摇 强,李剑锋,陈晓宏,等 (4826)……………………………………………
黄河三角洲重度退化滨海湿地盐地碱蓬的生态修复效果 管摇 博,于君宝,陆兆华,等 (4835)…………………
浙江省某 PCBs废物储存点对其邻近滩涂生态系统的毒性风险 何闪英, 陈昆柏 (4841)………………………
鄱阳湖苔草湿地甲烷释放特征 胡启武,朱丽丽,幸瑞新,等 (4851)………………………………………………
三峡库区银鱼生长特点及资源分析 邵晓阳,黎道峰,潭摇 路,等 (4858)…………………………………………
低温应激对吉富罗非鱼血清生化指标及肝脏 HSP70 基因表达的影响 刘摇 波,王美垚,谢摇 骏,等 (4866)…
Cd2+对角突臂尾轮虫和曲腿龟甲轮虫的急性毒性和生命表统计学参数的影响
许丹丹,席贻龙,马摇 杰,等 (4874)
…………………………………
……………………………………………………………………………
圈养梅花鹿 BDNF基因多态性与日常行为性状的关联分析 吕慎金,杨摇 燕,魏万红 (4881)…………………
华北平原玉米田生态系统光合作用特征及影响因素 同小娟,李摇 俊,刘摇 渡 (4889)…………………………
长期施肥对麦田大型土壤动物群落结构的影响 谷艳芳 ,张摇 莉,丁圣彦,等 (4900)…………………………
蚯蚓对湿地植物光合特性及净化污水能力的影响 徐德福,李映雪,王让会,等 (4907)…………………………
三种农药对红裸须摇蚊毒力和羧酸酯酶活性的影响 方国飞 (4914)……………………………………………
六星黑点豹蠹蛾成虫生殖行为特征与性趋向 刘金龙,宗世祥,张金桐,等 (4919)………………………………
除草剂胁迫对空心莲子草叶甲种群的影响及应对策略 刘雨芳,彭梅芳,王成超,等 (4928)……………………
荒漠植物准噶尔无叶豆结实、结籽格局及其生态适应意义 施摇 翔,王建成,张道远,等 (4935)………………
限水灌溉冬小麦冠层氮分布与转运特征及其对供氮的响应 蒿宝珍,姜丽娜,方保停,等 (4941)………………
准噶尔盆地梭梭、白梭梭植物构型特征 王丽娟,孙栋元,赵成义,等 (4952)……………………………………
基于地表温度鄄植被指数关系的地表温度降尺度方法研究 聂建亮,武建军,杨摇 曦,等 (4961)………………
岩溶区不同植被类型下的土壤氮同位素分异特征 汪智军,梁摇 轩,贺秋芳,等 (4970)………………………
施氮量对麻疯树幼苗生长及叶片光合特性的影响 尹摇 丽,胡庭兴, 刘永安, 等 (4977)………………………
黄土丘陵区燕沟流域典型植物叶片 C、N、P化学计量特征季节变化 王凯博,上官周平 (4985)………………
克隆整合提高淹水胁迫下狗牙根根部的活性氧清除能力 李兆佳, 喻摇 杰, 樊大勇, 等 (4992)………………
低覆盖度固沙林的乔木分布格局与防风效果 杨文斌,董慧龙,卢摇 琦,等 (5000)………………………………
东灵山林区不同森林植被水源涵养功能评价 莫摇 菲,李叙勇,贺淑霞,等 (5009)………………………………
11 种温带树种粗木质残体分解初期结构性成分和呼吸速率的变化 张利敏,王传宽,唐摇 艳 (5017)…………
连栽第 1 和第 2 代杉木人工林养分循环的比较 田大伦,沈摇 燕,康文星,等 (5025)……………………………
最优化设计连续的自然保护区 王宜成 (5033)……………………………………………………………………
基于自然地理特征的长江口水域分区 刘录三,郑丙辉,孟摇 伟,等 (5042)………………………………………
煤电一体化开发对锡林郭勒盟环境经济的影响 吴摇 迪,代方舟,严摇 岩,等 (5055)……………………………
专论与综述
生态条件的多样性变化对蜜蜂生存的影响 侯春生,张学锋 (5061)………………………………………………
研究简报
胶州湾潮间带大型底栖动物次级生产力的时空变化 张崇良,徐宾铎,任一平,等 (5071)………………………
湿地公园研究体系构建 王立龙,陆摇 林 (5081)……………………………………………………………………
基于生态足迹的半干旱草原区生态承载力与可持续发展研究———以内蒙古锡林郭勒盟为例
杨摇 艳,牛建明,张摇 庆,等 (5096)
…………………
……………………………………………………………………………
学术信息与动态
恢复与重建自然与文化的和谐———2011 生态恢复学会国际会议简介 彭少麟,陈蕾伊,侯玉平,等 (5105)…
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*302*zh*P* ¥ 70郾 00*1510*37*
室室室室室室室室室室室室室室
2011鄄09
封面图说: 相当数量的降雪与低温严寒是冰川发育的主要因素,地球上的冰川除南北两极外,只有在高海拔的寒冷山地才能存
在。 喜马拉雅山造山运动使中国成为了世界上中低纬度冰川最为发育的国家,喜马拉雅山地区雪峰连绵、冰川四
溢,共有现代冰川 17000 多条,是世界冰川发育的中心之一。
彩图提供: 陈建伟教授摇 国家林业局摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 31 卷第 17 期
2011 年 9 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 31,No. 17
Sep. ,2011
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:中国科学院环境化学与生态毒理学国家重点实验室开放基金(KF鄄2008鄄23); 哈尔滨市科技创新人才专项基金(2010RFQXS055)
收稿日期:2010鄄07鄄28; 摇 摇 修订日期:2010鄄10鄄26
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: fgfly@ 163. com
方国飞.三种农药对红裸须摇蚊毒力和羧酸酯酶活性的影响.生态学报,2011,31(17):4914鄄4918.
Fang G F. Toxicity of three pesticides and their effects on carboxylesterase activity of Propsilocerus akamusi. Acta Ecologica Sinica,2011,31 ( 17 ):
4914鄄4918.
三种农药对红裸须摇蚊毒力和羧酸酯酶活性的影响
方国飞*
(国家林业局森防总站,沈阳摇 110034)
摘要:摇蚊是一种世界性分布的水生昆虫,常作为监测水环境污染指示生物。 以红裸须摇蚊为对象,测定了氧化乐果、毒死蜱和
三氟氯氰菊酯对红裸须摇蚊 4 龄幼虫毒力和体内羧酸酯酶活性的影响。 结果表明,氧化乐果、毒死蜱和三氟氯氰菊酯 12 h 致
死中浓度 LC50分别为 12. 508、2. 478 和 0. 046 滋g / L。 低浓度(0. 05 滋g / L)氧化乐果处理 3 h和 12 h以及各浓度(除 8 滋g / L)氧
化乐果处理 48 h,摇蚊体内羧酸酯酶活性均高于对照,表现为诱导作用,其余各浓度各处理时间均表现为抑制减少。 除 0郾 125
滋g / L和 0. 25 滋g / L毒死蜱处理 12 h对羧酸酯酶有诱导作用外,毒死蜱均抑制羧酸酯酶活性;而三氟氯氰菊酯也均抑制羧酸酯
酶活性。 因此,摇蚊羧酸酯酶可作为一种监测农药污染的生物化学标志物加以利用。
关键词:摇蚊;农药;羧酸酯酶(CarE);毒力;活性
Toxicity of three pesticides and their effects on carboxylesterase activity of
Propsilocerus akamusi
FANG Guofei*
The General Station of Forest Pest Control, State Forestry Administration, Shenyang 110034, China
Abstract: Chironomids are a globally鄄distributed family of insects that can serve as biological indicators of environmental
pollution. Pollution due to pesticide usage is of particular importance due to the heavy application of these chemicals. Three
routinely鄄applied insecticides, omethoate, chlorpyrifos, and cyhalothrin, were selected for our study to investigate their
toxicity against Propsilocerus akamusi and to determine their effects on carboxylesterase activity of 4th鄄instar larvae. After 12
h of exposure, the LC50 values of omethoate, chlorpyrifos and cyhalothrin were 12. 508, 2. 478, and 0. 046 滋g / L,
respectively, indicating cyhalothrin has the highest level of toxicity to P. akamusi. The omethoate induced carboxylesterase
activity at 3 and 12 h post鄄application when P. akamusi was challenged with 0. 05 滋g / L. When challenged with the higher
rates, 0. 05, 0. 125, 0. 25, 0. 5, 1, 2 and 4 滋g / L of omethoate, carboxylesterase activity was found to increase after 48 h.
In addition, carboxylesterase activity was inhibited at 24 h and 48 h for the 0. 05 滋g / L of omethoate while enzyme inhibition
was observed for the earlier time points of 3, 12 and 24 h for all doses tested. The inhibition carboxylesterase activity ranged
from 5. 149% 50. 587% and 3. 225% 36. 403% under treatments with 0. 125, 0. 25, 0. 5, 1, 2, 4, and 8 滋g / L at 3
and 12 h, respectively. Overall, at 24 h, the inhibition of carboxylesterase activity by omethoate ranged from 20. 441%
48. 523% . In comparison, when chlorpyrifos was applied with the concentration of 0. 125, 0. 25, 1, 2 and 4 滋g / L, the
level of carboxylesterse was inhibited dramatically after 3 h treatment. This trend was also found at 12 h with the exception
of the lower concentrations of 0. 125 and 0. 25 滋g / L. Overall, the inhibition of carboxylesterase was found by the treatment
of chlorpyrifos with the concentration of 0. 125, 0. 25, 1, 2 and 4 滋g / L ranged from 14. 145% 51. 254% at 24 h and
9郾 772% 39. 659% at 48 h. For the cyhalothrin test, carboxylesterase activity was inhibited by 0. 00625, 0. 0125, 0. 05,
http: / / www. ecologica. cn
0郾 25, and 1滋g / L of cyhalothrin treatments at 3, 12, 24, and 48 h. The magnitude of the inhibition caused by cyhalothrin
was found to be decreased following the cyhalothrin concentrations and treatment time. The differences in the
carboxylesterase activities caused by omethoate, chlorpyrifos, and cyhalothrin indicated different responses of P. akamusi to
different dose and time of these insecticides. The poisoning symptoms also indicated differences between the three
insecticides tested. The symptoms of P. akamusi to omethoate and chlorpyrifos poisons in P. akamusi were overall
excitation followed by a loss of consciousness and ultimately death. The poisoning symptoms of P. akamusi to cyhalothrin,
however, showed an initial increase in activity followed by a period of inactivity, apparent recovery and finally death. These
results suggest that the carboxylesterase activity of chironomids can be used as a biochemical marker to monitor pesticide
pollution.
Key Words: chironomid; pesticide; carboxylesterase (CarE); toxicity; activity
化学农药的大量使用,已对生态环境特别是水环境造成很多负面影响。 农药进入水体后,除直接毒杀水
生生物外,其在食物链上传递和富集,最终影响人类健康[1]。 目前,有关农药对水生生物的影响主要集中在
对测试生物的急性毒性和抗氧化防御酶方面[2鄄5],对水生生物解毒酶系影响的研究还很少。 本文以红裸须摇
蚊为模式生物,在研究农业生产上常用的氧化乐果、毒死蜱和三氟氯氰菊酯对摇蚊幼虫急性毒性基础上,进一
步研究了 3 种农药对羧酸酯酶活性影响的剂量时间效应,旨在探讨羧酸酯酶作为监测有机磷和拟除虫菊酯农
药污染的生物化学标志物的可能性。
1摇 材料和方法
1. 1摇 供试昆虫
红裸须摇蚊(Propsilocerus akamusi Tokunaga)购自哈尔滨大发花鸟虫鱼市场,于室内用暴氯 3 d 的自来水
(pH 7. 58;溶解氧 6. 02 mg / L;总硬度 80 mg / L),水温(25依1)益,自然光照饲养,驯化 3d 后挑选健壮、大小一
致的 4 龄幼虫用于测定。
1. 2摇 农药与试剂
40%氧乐果乳油(天津农药研究所);48%毒死蜱乳油(商品名:陶丝本,东莞市瑞德丰生物科技有限公
司);5%三氟氯氰菊酯微乳剂(商品名:瑞功,东莞市瑞德丰生物科技有限公司);固蓝 B 盐(Fast Blue B Salt)
购自美国 Sigma公司;琢鄄乙酸萘酯(琢鄄NA),考马斯亮蓝 G鄄250,牛血清白蛋白(BSA),购自国药集团化学试剂
有限公司。
1. 3摇 摇蚊毒性测定及致毒处理
采用药液培养法进行毒性测定。 将氧化乐果、毒死蜱和三氟氯氰菊酯用蒸馏水分别配成 8 个浓度梯度,
以蒸馏水为空白对照,将健壮、大小一致的摇蚊 4 龄幼虫放入盛有 50 mL药液的透明塑料杯中,每处理 20 头,
3 个重复,于 12 h后统计死亡数,以探针触动摇蚊尾部不动弹视为死亡。 另将健壮、大小一致的 4 龄摇蚊幼虫
分别放入 0. 05、0. 125、0. 25、0. 5、1、2、4、8 滋g / L 氧化乐果;0. 125、0. 25、1、2、4 滋g / L 毒死蜱和 0. 00625、
0郾 0125、0. 05、0. 25、1滋g / L三氟氯氰菊酯药液中,致毒处理 3、12、24 和 48 h 后取样,随机挑取活泼的幼虫 20
头,蒸馏水润洗,冷冻于-80益冰箱中用于蛋白质含量和羧酸酯酶活性测定。
1. 4摇 羧酸酯酶(CarE)活性测定
取如 1. 3 方法处理的摇蚊 4 龄幼虫,加入 1 mL 0. 04 mol / L 预冷的磷酸盐缓冲液(pH 7. 0),冰浴匀浆,
4益,12000r / min 离心 15 min后取上清,抽滤后即为粗酶液。 取 0. 05 mL 待测酶液,2 mL 3伊10-4mol / L 琢鄄NA
混匀,于 30益水浴保温 15 min,加入 1 mL显色剂(1%固蓝 B 盐 颐5%十二烷基酸钠;2 颐5)终止反应,于 600nm
波长下测定光吸收值。 酶活性以每 mg 蛋白质每 min 分解底物的纳摩尔数(nmol·min-1·mg-1蛋白质)表示。
蛋白质含量测定参照 Bradford的考马斯亮蓝 G鄄250 法[6]。
5194摇 17 期 摇 摇 摇 方国飞:三种农药对红裸须摇蚊毒力和羧酸酯酶活性的影响 摇
1. 5摇 数据分析
采用 POLO软件计算农药对摇蚊幼虫致死中浓度 LC50及 95%置信区间。 运用 GraphPad InStat 软件对同
一时间处理下不同浓度对 CarE活性影响差异采用 Tukey方法进行比较分析,比较的显著水平为 P=0. 05。
2摇 结果与分析
2. 1摇 3 种农药对摇蚊幼虫毒力
氧化乐果、毒死蜱和三氟氯氰菊酯对摇蚊 4 龄幼虫毒力如表 1 所示。 氧化乐果、毒死蜱和三氟氯氰菊酯
对幼虫 12 h致死中浓度 LC50分别为 12. 508 滋g / L、2. 478 滋g / L和 0. 046 滋g / L,毒力大小依次为三氟氯氰菊酯
>毒死蜱>氧化乐果,说明 3 种常用农药对水生昆虫摇蚊均具有高的生态毒性。
表 1摇 3 种农药对摇蚊 4 龄幼虫毒力
Table 1摇 Toxicity of tree pesticides applied to 4th鄄instar larval chironomids
药剂
Pesticide
LC50(95%置信区间) / (滋g / L)
LC50(95% Confidence interval)
斜率
Slope依SE 卡方值 字
2
氧化乐果 Omethoate 12. 508 (10. 564—14. 881) 2. 425依0. 261 20. 018
毒死蜱 Chlorpyrifos 2. 478 (1. 956—3. 100) 2. 292依0. 265 23. 510
三氟氯氰菊酯 Cyhalothrin 0. 046 (0. 037—0. 055) 4. 427依0. 565 22. 090
2. 2摇 3 种农药对摇蚊 CarE活性影响
氧化乐果对摇蚊体内羧酸酯酶活性影响如表 2 所示。 0. 05—8 滋g / L 氧化乐果作用 48 h,对摇蚊体内羧
酸酯酶影响趋势基本一致,均表现为高—低—高变化。 氧化乐果处理 3 h,除 0. 05 滋g / L处理羧酸酯酶活性显
著高于对照,表现诱导增加外,其余浓度处理羧酸酯酶活性均低于对照,抑制范围为 5. 149%—50. 587% ,其
中抑制率最大的浓度为 0. 5 滋g / L。 氧化乐果处理 12 h羧酸酯酶活性变化与 3 h类似,0. 05 滋g / L氧化乐果对
羧酸酯酶的诱导率为 14. 727% ,其余浓度处理羧酸酯酶活性均低于对照,抑制率为 3. 225%—36. 403% ,抑制
率最大的浓度为 8 滋g / L。 而 24 h处理组羧酸酯酶活性均低于对照,抑制率为 20. 441%—48. 523% 。 氧化乐
果处理 48 h,除 8 滋g / L对羧酸酯酶活性抑制减少外,其余浓度均诱导羧酸酯酶活性增加。
表 2摇 氧化乐果对摇蚊 4 龄幼虫 CarE活性影响
Table 2摇 Effects of omethoate on carboxylesterase activity of 4th鄄larval chironomids
时间
Time / h
CarE比活力 Carboxyleasterase activity / (nmol·min-1·mg-1蛋白质)
0 滋g / L 0. 05 滋g / L 0. 125 滋g / L 0. 25 滋g / L 0. 5 滋g / L 1 滋g / L 2 滋g / L 4 滋g / L 8 滋g / L
3 38. 29依1. 03bc 46. 13依1. 50a 36. 32依1. 30b 26. 63依3. 53ef 18. 92依1. 53g 23. 65依1. 94fg 31. 23依1. 50e 31. 34依0. 63de 26. 44依1. 01ef
12 68. 46依0. 63bc 78. 55依1. 42a 57. 55依3. 15de 51. 70依5. 20e 56. 41依1. 58e 68. 33依4. 83c 64. 57依1. 07cd 66. 26依0. 83c 43. 54依0. 32f
24 62. 79依3. 45a 49. 95依0. 94c 54. 15依1. 90bc 39. 22依0. 91d 35. 41依2. 33d 37. 94依0. 09d 48. 37依5. 40c 47. 36依0. 42c 51. 96依2. 67c
48 30. 76依1. 56bc 34. 02依5. 08abc 39. 68依6. 35ab 40. 44依0. 50a 32. 12依1. 03abc 33. 40依2. 93abc 38. 95依1. 02abc 36. 86依1. 76abc 30. 34依3. 15c
摇 摇 表中数据为平均值依标准差;同一行中不同字母表示差异显著(P<0. 05)
与氧化乐果作用不同,毒死蜱对摇蚊幼虫羧酸酯酶的影响主要表现为抑制作用如表 3 所示。 0. 125—
4 滋g / L毒死蜱处理3 h对羧酸酯酶活性均表现为抑制,且随着浓度增加抑制作用增强,抑制率范围为
表 3摇 毒死蜱对摇蚊 4 龄幼虫 CarE活性影响
Table 3摇 Effects of chlorpyrifos on carboxylesterase activity of 4th鄄larval chironomids
时间
Time / h
CarE比活力 Carboxyleasterase activity / (nmol·min-1·mg-1蛋白质)
0 滋g / L 0. 125 滋g / L 0. 25 滋g / L 1 滋g / L 2 滋g / L 4 滋g / L
3 39. 32依0. 72a 37. 60依1. 03a 33. 76依0. 52b 28. 86依2. 37c 30. 47依1. 47bc 27. 85依0. 56c
12 43. 15依1. 32b 46. 34依0. 05a 44. 32依0. 45b 37. 00依0. 27c 33. 29依0. 56d 26. 39依0. 35e
24 36. 72依0. 31a 31. 53依0. 40b 30. 09依0. 87b 24. 09依1. 58c 17. 90依1. 21d 19. 76依0. 97d
48 37. 32依1. 12a 33. 68依0. 95b 28. 56依0. 44c 20. 55依2. 50d 23. 57依1. 36d 22. 52依0. 23d
6194 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
4郾 357%—29. 156% 。 0. 125 滋g / L和 0. 25 滋g / L毒死蜱处理 12 h对羧酸酯酶表现为诱导作用,但高浓度(1—
4 滋g / L)毒死蜱对羧酸酯酶抑制作用增强。 处理 24 h和 48 h,各浓度毒死蜱均抑制羧酸酯酶活性,抑制率范
围分别为 14. 145%—51. 254%和 9. 772%—39. 659% 。
表 4 显示了三氟氯氰菊酯对羧酸酯酶活性的影响。 三氟氯氰菊酯处理 3、12、24 h 和 48 h,0. 00625—
1 滋g / L浓度处理羧酸酯酶活性均比对照低,表现为抑制作用,但随着浓度的增加和处理时间延长抑制率有减
小趋势。
表 4摇 三氟氯氰菊酯对摇蚊 4 龄幼虫 CarE活性影响
Table 4摇 Effects of cyhalothrin on carboxylesterase activity of 4th鄄larval chironomids
时间
Time / h
CarE比活力 Carboxyleasterase activity / (nmol·min-1·mg-1蛋白质)
0 滋g / L 0. 00625 滋g / L 0. 0125 滋g / L 0. 05 滋g / L 0. 25 滋g / L 1 滋g / L
3 33. 37依0. 19a 29. 44依2. 21ab 28. 83依1. 94b 21. 09依1. 26c 21. 46依1. 66c 16. 86依0. 13d
12 44. 53依0. 90a 37. 21依1. 58bc 36. 64依0. 81c 39. 71依1. 11b 38. 63依1. 11b 43. 09依1. 00a
24 39. 31依1. 39a 37. 21依1. 58a 35. 42依3. 39ab 34. 40依2. 18ab 29. 36依2. 36b 33. 98依2. 36ab
48 48. 96依2. 23a 48. 39依0. 37ab 44. 24依2. 91bc 47. 88依0. 25abc 38. 41依0. 49d 43. 86依0. 12c
3摇 讨论
本文研究发现菊酯类农药三氟氯氰菊酯对红裸须摇蚊 4 龄幼虫毒力高于有机磷类农药氧化乐果和毒死
蜱,而 2 种有机磷类农药间也存在差异,毒死蜱毒性高于氧化乐果。 这主要是由于不同农药类型作用靶标不
同以及同类型农药不同化学结构导致不同毒力,菊酯类农药作用靶标为干扰 Na+通道的门控动力学,引起神
经传导受阻,而有机磷农药作用靶标为抑制神经系统突触上乙酰胆碱酯酶活性,引起突触传递受阻而导致昆
虫死亡。 这种毒力差异也表现在受试虫体中毒症状上,氧化乐果和毒死蜱处理后摇蚊中毒症状表现为开始处
于兴奋状态,8 字运动的幅度和频率明显高于对照,随后兴奋程度下降,慢慢进入昏迷、麻痹期,虫体瘫软,最
终虫体皱缩死亡。 而三氟氯氰菊酯处理后的中毒症状可明显的分为活跃期,麻痹期,复苏期和死亡期。 为了
从蛋白水平分析农药对摇蚊影响,本研究测定了羧酸酯酶解毒酶对 3 种农药的响应。 羧酸酯酶属于 琢 / 茁 水
解酶系中 茁酯酶,通过水的介导催化羧酸酯的水解,研究报道能够被有机磷类和拟除虫菊酯类农药抑制,但
羧酸酯酶表达和活性存在物种和组织特异性,其水平和活性变化很大[7]。 研究结果表明氧化乐果对羧酸酯
酶影响变化较大,低浓度短时间暴露及长作用时间均能诱导羧酸酯酶活性增加,这也可能是氧化乐果对摇蚊
毒性低于毒死蜱和三氟氯氰菊酯的原因。 毒死蜱和三氟氯氰菊酯对羧酸酯酶的作用主要表现为抑制作用,通
过抑制羧酸酯酶对农药的降解而杀死昆虫。 例如,1 滋g / L 氧化乐果处理 3 h 和 48 h 对羧酸酯酶抑制率分别
为 38. 247%和-8. 592% ;1滋g / L 毒死蜱处理 3 h 和 48 h 对羧酸酯酶抑制率分别为 26. 598%和 44. 944% ;
1滋g / L三氟氯氰菊酯处理 3 和 48 h对羧酸酯酶抑制率分别为 49. 486%和 10. 418% 。 已有研究报道羧酸酯酶
通过与有机磷、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯相互作用对农药的有效性和降解起着重要的作用[8鄄9]。 同时生物体
内羧酸酯酶表达水平变化性和相关同工酶的丰富性产生了农药的选择毒性[10鄄12]。 本文从生物化学标志物羧
酸酯酶活性分析有机磷和菊酯农药对其影响效应,而有关基因水平影响以及对其他重要生物化学标志物
(如:细胞色素 P450、谷胱甘肽 S鄄转移酶)影响研究将具有重要的意义。
致谢: 感谢东北林业大学森林保护学科曹传旺副教授提供摇蚊试虫和对实验的指导。
References:
[ 1 ]摇 Zhao Y D, Xu D M, Fan Q H, Liu X J. Advance of research on the application of biomarkers in pesticide aquatic ecotoxicology. Jiangsu Journal of
Agricultural Sciences, 2009, 25(1):203鄄209.
[ 2 ] 摇 Chang X L, Zhai B P, Wang B X, Zhou Y. Acute toxicity of four new types of insecticides to the fourth instar larvae of Chironomus flaviplumus
Tokunage (Diptera: Chironomidae) . Journal of Ecology and Rural Environment, 2008, 24(1): 47鄄50.
[ 3 ] 摇 Kristoff G, Verrengia Guerrero N R, Coch佼n A C. Effects of azinphos鄄methyl exposure on enzymatic and non鄄enzymatic antioxidant defenses in
7194摇 17 期 摇 摇 摇 方国飞:三种农药对红裸须摇蚊毒力和羧酸酯酶活性的影响 摇
Biomphalaria glabrata and Lumbriculus variegates. Chemosphere, 2008, 72: 1333鄄1339.
[ 4 ] 摇 Choi J, Roche H, Caquet T. Effects of physical (hypoxia, hyperoxia) and chemical (potassium dichromate, fenitrothion) stress on antioxidant
enzyme activities in Chironomus riparius Mg. (Diptera,Chironomidae) larvae: potential biomarkers. Environmental Toxicology and Chemistry,
2000, 19: 495鄄500.
[ 5 ] 摇 Sarkar A, Ray D, Shrivastava A N, Sarker S. Molecular biomarkers: their significance and application in marine pollution monitoring.
Ecotoxicology, 2006, 15: 333鄄340.
[ 6 ] 摇 Bradford M M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein dye binding.
Analytical Biochemistry, 1976, 72 (2):248鄄254.
[ 7 ] 摇 Imai T. Human carboxylesterase isozymes: catalytic properties and rational drug design. Drug Metabolism and Pharmacokinet, 2006, 21:173鄄185.
[ 8 ] 摇 Sogorb M A, Vilanova E. Enzymes involved in the detoxification of organophosphorus, carbamate and pyrethroid insecticides through hydrolysis.
Toxicology Letters, 2002, 128:215鄄228.
[ 9 ] 摇 Wheelock C E, Shan G, Ottea J A. Overview of carboxylesterases and their role in metabolism of insecticides. Journal of Pesticide Science, 2005,
30:75鄄83.
[10] 摇 Wheelock C E, Wheelock M, Zhang R, Stok J E, Morisseau C, Le Valley S E, Green C E, Hammock B D. Evaluation of 琢鄄cyanoesters as
fluorescent substrates for examining interindividual variation in general and pyrethroid鄄selective esterases in human liver microsomes. Analytical
Biochemistry, 2003, 315:208鄄222.
[11] 摇 Huang H Z, Ottea J A. Development of pyrethroid substrates for esterases associated with pyrethroid resistance in the tobacco budworm, Heliothis
virescens (F. ) . Journal of Agricultural Food Chemistry, 2004, 52:6539鄄6545.
[12] 摇 Stok J E, Huang H Z, Jones P D, Wheelock C E, Morrisseau C, Hammock B D. Identification, expression and purification of a pyrethroid
hydrolyzing carboxylesterase from mouse liver microsomes. Journal of Biology Chemistry, 2004, 279:29863鄄29869.
参考文献:
[ 1 ]摇 赵于丁, 徐敦明, 范青海, 刘贤进. 生物标志物在农药水生态毒理学中应用的进展. 江苏农业学报, 2009, 25(1): 203鄄209.
[ 2 ] 摇 常晓丽,翟保平,王备新,周宇. 4 种新型杀虫剂对黄色摇蚊(Chironomus flaviplumus)老熟幼虫的急性毒性. 生态与农村环境学报,2008,
24(1): 47鄄50.
8194 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 17 September,2011(Semimonthly)
CONTENTS
Marine ecological capital: valuation of standing stock of marine living resources
REN Dachuan,CHEN Shang,XIA Tao, et al (4805)
………………………………………………………
………………………………………………………………………………
Effect of Endophytic fungi on growth and photosynthetic characteristics of Achnatherum sibiricum
JIA Tong,REN Anzhi,WANG Shuai,et al (4811)
………………………………………
…………………………………………………………………………………
Based on image processing technology estimatingleaves stomatal density of Populus euphratica and analysis of its ecological
significance JIAN Shengqi, ZHAO Chuanyan, ZHAO Yang, et al (4818)………………………………………………………
Evaluation of the ecological instream flow in the Yellow River basin with hydrological alterations
ZHANG Qiang, LI Jianfeng, CHEN Xiaohong, et al (4826)
………………………………………
………………………………………………………………………
The ecological effects of Suaeda salsa on repairing heavily degraded coastal saline鄄alkaline wetlands in the Yellow River Delta
GUAN Bo, YU Junbao, LU Zhaohua, et al (4835)
………
…………………………………………………………………………………
Toxicity risks to the closed tidal flat ecosysten of a PCBs waste savepoint at the coast of Zhejiang
HE Shanying,CHEN Kunbai (4841)
……………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Methane emission from a Carex鄄dominated wetland in Poyang Lake HU Qiwu, ZHU Lili, XING Ruixin, et al (4851)………………
The study on Ice鄄fish Resources in the Three Gorges Reservoir SHAO Xiaoyang,LI Daofeng, TAN Lu,et al (4858)…………………
Effects of acute cold stress onserum biochemical and immune parameters and liver HSP70 gene expression in GIFT strain of Nile
tilapia (Oreochromis niloticus) LIU Bo, WANG Meiyao, XIE Jun, et al (4866)…………………………………………………
Acute toxicityand effect of Cd2+ on life table demography of Brachionus angularis and Keratella valga
XU Dandan, XI Yilong, MA Jie, et al (4874)
…………………………………
……………………………………………………………………………………
The association of BDNF gene polymorphisms with normal behavior traits in house鄄hold sika deer (Cervus nippon)
L譈 Shenjin, YANG Yan, WEI Wanhong (4881)
……………………
……………………………………………………………………………………
Characteristics and controlling factors of photosynthesis in a maize ecosystem on the North China Plain
TONG Xiaojuan, LI Jun, LIU Du (4889)
………………………………
……………………………………………………………………………………………
The soil macrofaunal community structure under a long鄄term fertilization in wheat field
GU Yanfang, ZHANG Li, DING Shengyan, et al (4900)
………………………………………………
…………………………………………………………………………
Effect of earthworms on the photosynthetic characteristics of wetland plants and their capacity to purify wastewater
XU Defu, LI Yingxue, WANG Ranghui, et al (4907)
……………………
………………………………………………………………………………
Toxicity of three pesticides and their effects on carboxylesterase activity of Propsilocerus akamusi FANG Guofei (4914)………………
Reproductive behavior character and sexual tendency of the adult Zeuzera leuconotum Butler (Lepidoptera: Cossidae)
LIU Jinlong, ZONG Shixiang, ZHANG Jintong, et al (4919)
………………
………………………………………………………………………
Effects of herbicides stress on the population of alligator weed flea beetles, Agasicles hygrophila (Col. : Chrysomelidae) and
corresponding strategies LIU Yufang, PENG Meifang, WANG Chengchao, et al (4928)…………………………………………
Patterns of fruit and seed production and ecological significance in desert species Eremosparton songoricum (FABACEAE)
SHI Xiang,WANG Jiancheng,ZHANG Daoyuan,et al (4935)
…………
………………………………………………………………………
Effect of different nitrogen supply on the temporal and spatial distribution and remobilization of canopy nitrogen in winter wheat
under limited irrigation condition HAO Baozhen, JIANG Lina, FANG Baoting, et al (4941)……………………………………
Plant architecture characteristics of Haloxylon ammodendron and Haloxylon persicum in Zhungar Basin
WANG Lijuan,SUN Dongyuan, ZHAO Chengyi,et al (4952)
………………………………
………………………………………………………………………
Downscaling land surface temperature based on relationship between surface temperature and vegetation index
NIE Jianliang,WU Jianjun,YANG Xi, et al (4961)
………………………
…………………………………………………………………………………
Differential characteristics of soil 啄15N under varying vegetation in karst areas
WANG Zhijun, LIANG Xuan, HE Qiufang, et al (4970)
…………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Effect of nitrogen application rate on growth and leaf photosynthetic characteristics of Jatropha curcas L. seedlings
YIN Li, HU Tingxing, LIU Yongan, et al (4977)
…………………
…………………………………………………………………………………
Seasonal variations in leaf C, N, and P stoichiometry of typical plants in the Yangou watershed in the loess hilly gully region
WANG Kaibo, SHANGGUAN Zhouping (4985)
………
……………………………………………………………………………………
Clonal integration enhances the ability to scavenge reactive oxygen species in root of Cynodon dactylon subjected to submergence
LI Zhaojia,YU Jie,FAN Dayong,et al (4992)
……
………………………………………………………………………………………
Pattern oflow鄄covered sand鄄fixing woodland and its windbreak effect YANG Wenbin, DONG Huilong, LU Qi, et al (5000)…………
Evaluation of soil and water conservation capacity of different forest types in Dongling Mountain
MO Fei, LI Xuyong, HE Shuxia, et al (5009)
………………………………………
……………………………………………………………………………………
Changes in structural components and respiration rates of coarse woody debris at the initial decomposition stage for 11 temperate
tree species ZHANG Limin,WANG Chuankuan, TANG Yan (5009)………………………………………………………………
Characteristics of nutrient cycling in first and second rotations of Chinese fir plantations
TIAN Dalun,SHEN Yan, KANG Wenxing, et al (5025)
………………………………………………
……………………………………………………………………………
The optimal design of a connected nature reserve network WANG Yicheng (5033)……………………………………………………
Sub鄄areas compartmentalization of Changjiang Estuary based on the natural geographical characteristics
LIU Lusan, ZHENG Binghui, MENG Wei, et al (5042)
………………………………
……………………………………………………………………………
The environmental and economic influence of coal鄄electricity integration exploitation in the Xilingol League
WU Di, DAI Fangzhou, YAN Yan, et al (5055)
…………………………
……………………………………………………………………………………
Review and Monograph
The influence of diversity changes of ecological conditions on the survival of honey bees
HOU Chunsheng, ZHANG Xuefeng (5061)
………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Scientific Note
The spatio鄄temporal change in the secondary production of macrozoobenthos in the intertidal zone of Jiaozhou Bay
ZHANG Chongliang, XU Binduo, REN Yiping, et al (5071)
……………………
………………………………………………………………………
The studying system construction of wetland parks WANG Lilong, LU Lin (5081)……………………………………………………
Ecological footprint analysis of a semi鄄arid grassland region facilitates assessment of its ecological carrying capacity: a case study
of Xilinguole League YANG Yan, NIU Jianming, ZHANG Qing,et al (5096)……………………………………………
2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊绎
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊
Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊
Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
摇 绎《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1郾 812,全国排名第 14;第 1—9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷摇 第 17 期摇 (2011 年 9 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA

(Semimonthly,Started in 1981)

Vol郾 31摇 No郾 17摇 2011
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