全 文 ：第 !" 卷 第 #$ 期
% $ # $ 年 #$ 月
林 业 科 学
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./01!"!*/1#$
2345!% $ # $
大戟狼毒对朱砂叶螨的毒性作用!
刘素琪#6顾雅静#6王海香%6董海龙#6师光禄86曹6挥#
"#5山西农业大学农学院6太谷 $8$@$#& %5山西农业大学林学院6太谷 $8$@$#& 85北京市农业应用新技术重点实验室6北京 #$%%$"#
摘6要!6研究大戟狼毒石油醚提取物中最佳杀螨活性流分 ##")a:)Y###处理雌成螨后的症状表现! 并采用生化
方法测定 )a:)Y## 对朱砂叶螨体内的蛋白含量(谷胱甘肽 =& =转移酶(乙酰胆碱酯酶和 ’9% CYX<% C ,+:酶活性的
影响$ 从症状观察初步推测它们可能通过影响朱砂叶螨的神经传导而导致雌成螨死亡$ )a:)Y## 击倒作用迅速!
从 #% L 开始朱砂叶螨就进入了大量死亡期$ 在施药过程中!)a:)Y## 引起成螨体内谷胱甘肽 =& =转移酶的活性
被激活!而乙酰胆碱酯酶活性则被一定程度的抑制!’9% CYX<% C ,+:酶活性最后被强烈抑制$ 乙酰胆碱酯酶和
’9% CYX<% C ,+:酶的被抑制!会造成神经传递的阻断!导致螨体的死亡!而神经传递的阻断!可能是 )a:)Y## 作用螨
体的主要方式$
关键词%6大戟狼毒& 朱砂叶螨& 作用机制
中图分类号! &?"?18666文献标识码!,666文章编号!#$$# =?!@@"%$#$##$ =$$7# =$!
收稿日期% %$$7 =$A =$?& 修回日期% %$#$ =$" =$%$
基金项目% 山西省青年科学基金资助项目"%$$A#$8"!%$$"$%#$88# $
!曹挥为通讯作者$
;<&5#<-3&*;<’-#/$#4D),5$(8-" =-*%5&(-"9" &9&-/$’E&7("96%5)*%-99"8"(-9)*
-HJ &J]H#6WJ O9eHN<#6i9N<\9HQH9N<%6D/N<\9H0/N<#6&LHWJ9N<0J86’9/\JH#
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;,$’5&<’%6+LM>S934H/N ## ")a:)Y### MQ4S934/><,:’-%8+$ .+#&’"%+$)$ ZH4L RM4S/0MJ;M4LMSZ9P4MP4MU >/STH/Y934H[H4V
9NU ;M3L9NHP;P! HN30JUHN<4LMM>M34/N 4LMRS/4MHN 3/N4MN4! 4LM934H[H4HMP/>W&+P! ,3L)9NU ’9% CYX<% C,+:9PM/>
U"*%$)0&’,#&+))$8$%+),#5+LMPV;R4/;94H3MQRSMPPH/N 9NU 4LMSMPJ04P/>4LM934H/N ;M3L9NHP;HNUH394MU 4L94)a:)Y##
3/J0U HN4MSSJR44LMNMS[M4S9NP;HPPH/N />;H4MP5+LMPJS[H[90S94M/>;H4MPTM<9N 4/UM3SM9PM]JH3^0VZLMN 4SM94MU ZH4L
)a:)Y## HN #% L5+LM934H[H4V/>W&+PHN 4SM94MU ;H4MPZ9P934H[94MU! TJ44LM934H[H4V/>93M4V03L/0HNMP4MS9PM",3L)# Z9P
HNLHTH4MU5+LM934H[H4V/>’9% CYX<% C,+:9PMZ9PP4S/N<0VHNLHTH4MU5+LMHNLHTH4H/N />4LM,3L)9NU ’9% CYX<% C,+:9PM
934H[H4V39N 39JPMHN4MSSJR4H/N />4LMNMS[M4S9NP;HPPH/N 9NU M[MN4J90V39JPM;H4MUM94L5+LMSMPJ04PPJ<HN4MSSJR4H/N />4LMNMS[M3/NUJ34H/N 3/J0U TM4LM;9HN SM9P/N >/S)a:)Y## 9<9HNP4;H4MP5
=(0 >#53$%6<,:’-%8+$ .+#&’"%+$)$& U"*%$)0&’,#&+))$8$%+),#& 934H/N ;M3L9NHP;
66植食性螨个体小(繁殖快(种群密度大!在大量
使用农药杀灭防治的同时!螨类产生抗药性和引起
再猖獗的现象尤为突出!寻找新型杀螨剂已成为植
保工作者的一个重要课题$ 目前中国农药市场上的
杀螨剂大多依赖进口!进口杀螨剂的费用占总进口
农药费用的 @@1@_& 而且螨类对作物造成的损失!
在过去 8$ 年有了明显的增加$ 因此!使用专性杀螨
剂成为防治植食性螨类的主要措施!杀螨剂的发展
必然朝着高效(广谱(低毒(安全的生物农药及昆虫
激素型农药方向发展!满足市场的需求"赵莉蔺等!
%$$!#$ 深入研究杀螨剂的作用机制并设计全新化
学结构的先导化合物!仍是寻找新型杀螨剂的主要
途径$ 大戟狼毒"<,:’-%8+$ .+#&’"%+$)$#作为新开发
的植物源农药之一!已有用于杀虫方面的报道$ 为
了更好地将其研发为植物源杀螨剂!本文以朱砂叶
螨"U"*%$)0&’,#&+))$8$%+),##为对象!对大戟狼毒活
性成分 )a:)Y## 的杀螨作用机制进行初步研究!旨
在为新型植物性杀螨剂的开发提供依据$
#6材料与方法
?@?A材料
#1#1#6供试材料6试验所用大戟狼毒采山西省沁
水县中村镇"A 月#!按植物的不同部位"根(茎(叶#
进行采集!采集到的植物材料洗净后在室内阴干
林 业 科 学 !" 卷6
"约 %A d#!放入恒温箱内"!$ ‘!A d#烘干!磨碎!
过 "$ 目筛!放入冰箱中储藏备用$
朱砂叶螨为室内饲养的敏感品系% 养虫室的温
度"%A g## d!相对湿度"A$ g#$#_!光照 "-vD#
为 #@ Lv" L$
#1#1%6化学药品6石油醚(三氯甲烷(甲醇(土温 =
@$(考马斯亮蓝 WY%A$(D+*F(毒扁豆碱(醋酸 =4=
萘酯(醋酸 =6=萘酯(坚牢蓝 II盐$
#1#186主要仪器6水浴恒温震荡器(#"$ p双目立
体显微镜(?%#,型分光光度计(&(WX,高速冷冻离
心机(#?$%YX:@ 型电子天平$
#1#1!6)a:)Y## 活性流分的制备6将大戟狼毒根
粉 A$ %#d浸泡 8 ‘A 天后!过滤并浓缩至稠膏状$ 称取
一定量的提取物!采用常压柱层析进行分离!所得各
流分经薄层层析"+-’#后!相同成分者合并!收集到
的各流份减压浓缩后!利用玻片浸渍法 "a,2!
#7@$#进行生物活性测定!确定活性最高流分!得到
)a:)Y##!! d下备用$
?@DAQZ!QL?? 引起的螨类毒性症状观察
叶碟浸渍法"0M9>UHP^ UHR ;M4L/U# "朱丽梅等!
%$$%#% 取平展的苹果"H$6,#:,9+6$#叶片洗干净!
叶面朝下放到水培养台上!每一叶片挑入成螨 %$ 头
以上!待成螨稳定后!夹取叶片浸入药液 A P!对照为
清水!将叶面朝下放到水培养台上!叶片边缘用湿棉
条围住!防止螨体逃逸$ 从 % ‘%! L 每隔 % L 观察
# 次成螨的状况!并记录其活动情况及反应$ 处理
浓度分别为 %!#!$1A!$1%A ;<’;-=#$
?@EA酶活性测定
#181#6蛋白含量测定6采用考马斯亮蓝 WY%A$ 法$
酶液制备% 分别在触杀处理后 !!@!#%!#"!%$!%! L
时取朱砂叶螨雌成螨 #$$ 头!加 $1%A ;-生理盐水
冰浴中匀浆后!#$ $$$ S’;HN =#!! d下离心#A ;HN!
取上清液备用$ 蛋白含量测定% 取酶液 $1# ;-于
试管中!对照管中则加入 $1# ;-磷酸缓冲液!加入
A ;-考马斯亮蓝 WY%A$ 试剂!混匀!%A d水浴加热
% ;HN!于 A7A N;波长处比色测定2D值$ 根据标准
曲线计算出蛋白质含量$
#181%6谷胱甘肽 =& =转移酶活力测定6酶液制备
同前$ 酶活性测定% 参照慕立义"#77!#方法测定!
以谷胱甘肽作底物!经 W&+P作用!与还原型谷胱甘
肽"W&\#"#1$ ;;/0’-=# #反应生成硫醇尿酸衍生
物!%? d下置于 b.Y8$$ 型分光光度计8!$ N;处!测
定记录 A ;HN 内 2D变化值$
#18186乙酰胆碱酯酶活力测定6酶液制备方法同
上$ 酶活性测定% 参照高希武等"#77@#的方法$ 以
,3L 为底物!D+*F为显色剂!毒扁豆碱为抑制剂!
反应条件为 %? d!保温 #A ;HN!$1# ;;/0’-=#的毒
扁豆碱终止反应!在 !#% N;波长下测定光密度值$
#181!6’9% CYX<% C,+:酶活力测定6酶液制备方法
同上$ 酶活性测定% ,+:酶测试盒"南京建成生物
工程研究所#$ 测定吸光度值之前要将比色杯用自
来水冲洗多次再用蒸馏水多次冲洗!以防止磷污染$
%6结果与分析
D@?AQZ!QL?? 引起的螨类毒性症状
)a:)Y## 处理朱砂叶螨后!成螨的中毒症状可
分为以下几个阶段"图 ##%
## 静止期"$ ‘% L#% 在此期间!?$_以上的螨
处于静止!只有少数螨运动!足呈伸展放松状态!无
明显反应&
%# 兴奋期"% ‘@ L#% 在此期间!与对照相比!
各处理组处于兴奋期的螨百分数上升!表现为爬行
不稳!动作失调!运动不停&
8# 痉挛期"@ ‘#% L#% 在此期间!处理组痉挛
螨的百分数明显高于对照!表现身体倾斜!运动失
调!原地打转!足颤抖!有黑色排泄物&
!# 死亡期"#% ‘%! L#% 从 #% L 后开始!处理组
螨身体逐渐收缩至死亡$
)a:)Y## 处理成螨后!先是静止不动!经过短暂
地兴奋后!虫体大量进入痉挛期!经过长达 @ L 的痉
挛期后!进入死亡期!而且产卵量急剧下降!蜕皮大
量减少!有黑色排泄物$
D@DA对酶活性的影响
%1%1#6谷胱甘肽 =& =转移酶6由图 % 可见% 用
)a:)Y## 处理朱砂叶螨雌成螨后!体内谷胱甘肽 =&
=转移酶活性变化明显!处理组的活性均高于对照
组!尤其在处理 #" L 时!药剂强烈诱导激活酶活力!
此时活力高达对照组的 @1!? 倍$ W&+P活性的增加
加速了螨体对药剂的解毒作用$ 在 %$ L 后!由于
)a:)Y## 中的有毒物质在螨体内的积累!解毒代谢
受抑制!因而导致 W&+P活性有所下降!同时处理组
螨体内 W&+P活性的升高可能也是螨体内组织损伤
"王荫长!%$$!#进而导致死亡的原因之一$
%1%1%6乙酰胆碱酯酶6)a:)Y## 处理朱砂叶螨雌成
螨后!,’L)活性的变化结果如图 8!$ ‘%! L!处理组
螨体内的乙酰胆碱酯酶活性与对照组呈交替变化的
趋势$ ! L 时!处理组酶活性升高!是对照组的 #1"#
倍!! ‘@ L 之间逐渐下降!@ L 时与对照组酶活性基本
相当!@ ‘#" L 活力强度开始回升!尤其到#" L!酶活
%7
6第 #$ 期 刘素琪等% 大戟狼毒对朱砂叶螨的毒性作用
图 #6)a:)Y## 处理后朱砂叶螨的症状学观察
aH<5#6&V;R4/;90/TPMS[94H/N />UM&+))$8$%+),#3/N4934MU ZH4L )a:)Y##
图 %6)a:)Y## 对朱砂叶螨 W&+P活性的影响
aH<5%6)>M34/>)a:)Y## /N W&+P934H[H4V
性高于对照 #178 倍!之后大幅度下降!%$ ‘%! L!其体
内酶活性被抑制!为对照组的 ?$1#_和 @#_$ 总体
上讲 ,’L)没有明显被抑制!也许不是 )a:)Y## 在螨
体内的作用靶标& 相反!它通过某种方式激活了螨的
解毒机制!使积累的乙酰胆碱被水解$
%1%186’9% CYX<% C,+:酶6从图 ! 可见% )a:)Y##
处理朱砂叶螨雌成螨后!’9% CYX<% C,+:酶活性与
对照组在整个 %! L 交替变化$ ! L 时处理组酶活力
明显高于对照组!但在 @ L 时当对照组活力迅速上
图 86)a:)Y## 对朱砂叶螨 ,’L)活性的影响
aH<586)>M34/>)a:)Y## /N ,’L)934H[H4V
升时!处理组却急剧下降!仅为对照的 #A1"_!@ L
后酶活性变化幅度大!呈快速上升(下降的急剧变化
当中!到 %! L 时酶活力降到极低!比活力只有
$1#8@!而对照组 #% L 后呈上升趋势$ 这说明!
’9% CYX<% C,+:酶有可能为 )a:)Y## 在朱砂叶螨体
内的靶标之一!在处理过程中此酶活性有所升高可
能是螨体体内发生了一系列生理生化反应!随着作
用时间的推移!)a:)Y## 对 ’9% CYX<% C,+:酶的抑
制可能是朱砂叶螨导致死亡的重要因素之一$
87
林 业 科 学 !" 卷6
图 !6)a:)Y##对朱砂叶螨 ’9%CYX<%C,+:酶活性的影响
aH<5!6)>M34P/>)a:)Y## /N ’9% CYX<% C,+:9PM934H[H4V
86结论与讨论
植物源杀虫剂对害虫的作用机制与常规化学农
药差别很大!后者大多数仅作用于害虫的某一生理
系统的一个或少数几个靶标!而多数植物性杀虫剂
由于活性成分复杂!能够作用于昆虫的多个器官系
统!有利于克服害虫抗药性"于连江!%$$?#$
)a:)Y## 能引起螨体的快速反应!对雌成螨症
状观察可以看出% 大戟狼毒对朱砂叶螨作用方式是
多方面的!具有触杀(抑制生长发育(抑制繁殖等作
用!可能会影响螨的神经系统$ 进一步的作用机制
研究证明% 螨体内无论是解毒代谢酶还是靶标酶都
产生较大变化!它们之间又相互影响引起朱砂叶螨
体内的生理生化代谢$
谷胱甘肽 =& =转移酶是螨类体内最活泼解毒
酶中的一种!是生物体对外源有毒物质进行代谢的
重要共轭酶系之一!它能催化内源性的 W&\对底物
进行亲核共轭代谢!尤其在许多有机磷杀虫剂的解
毒代谢中起重要作用$ )a:)Y## 可以激发解毒酶类
的活性!对药剂进行水解(集团转移等降解作用$ 当
它进入试螨体内时!激发谷胱甘肽 =& =转移酶的
活性!并开始对其进行解毒作用& 但随着时间的推
移!其活性受到抵制!会导致毒性物质的积累$
神经系统是目前大多数农药的作用靶标!乙酰
胆碱酯酶是生物体内影响神经系统的主要酶!是一
类催化酰基胆碱水解的酶类!它主要存在于中枢神
经灰质(交感神经节等处"E/NU/"*$6M! #77A#!能够
迅速水解兴奋性神经递质乙酰胆碱而保持神经突触
传递的正常功能!是有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂
的重要作用靶标"任晓霞!%$$%#& )a:)Y## 对试螨
体内的乙酰胆碱酯酶活性有一定的抑制作用$
’9% CYX<% C,+:酶是细胞膜上的 ’9% C泵!它可
以水解 ,+:!使细胞内 ’9% C泵到细胞外!以维持细
胞内相对较低的 ’9% C浓度!细胞兴奋时!胞内 ’9% C
增加!’9% C和 ’9X结合成 ’9% CY’9X复合物!后者激
活 ’9% CYX<% C,+:酶!将细胞内游离 ’9% C泵出细胞!
并促进游离 ’9% C转运入内质网和线粒体内贮存!由
此降低 ’9% C浓度$ 这是维持细胞稳态的重要机制
之一!也是细胞功能得以正常发挥的基础 "I/PP"*
$6M!#7@8#$ )a:)Y## 对试螨体内 ’9% CYX<% C,+:酶
的活性在 #$ ‘%$ L 被激活!表明螨体细胞在将多余
的 ’9% C泵到细胞外& 但 %$ L 后此酶活性被强烈抑
制!其活力仅为 $1#8@ ;;/0’;<=#;HN =#!可能会导
致螨体细胞内 ’9% C )超载 *!从而使神经末梢内
’9% C浓度增高!神经递质释放量增加!导致传导逐
渐被阻断$ 因此 ’9% CYX<% C,+:酶被抑制可能是
)a:)Y## 导致朱砂叶螨死亡的主要原因$
综合考虑大戟狼毒活性成分处理朱砂叶螨后!
其体内多种酶和症状的变化过程!从中可以推测!
’9% CYX<% C,+:酶活性最后被强烈抑制!可能是
)a:)Y## 引起试螨死亡的主要原因!此外!虽然乙酰
胆碱酯酶引起螨的兴奋不是导致死亡的主要原因!
但可以看出有一定的关联$ 大戟狼毒内含有狼毒
素(狼毒碱等具有杀虫活性$ 到目前为止!笔者对大
戟狼毒的杀螨活性成分分离还处于初级阶段!药剂
对朱砂叶螨作用的活性物质是否是以上分离出的化
合物或狼毒素!还需进一步研究$
参 考 文 献
高希武!赵6颖5#77@5杀虫药剂和植物次生物质对棉铃虫羧酸酯
酶的诱导作用5昆虫学报!!#% A =##5
慕立义5#77!5植物化学保护研究方法5北京% 中国农业出版社!#"$
=#"#5
任晓霞5%$$%5棉铃虫乙酰胆碱酯酶 3D*,片段的克隆和序列分析5
动物学报!!@"## % #%# =#%!5
于连江5%$$?5综述植物性杀虫剂5科技信息!#?% %7"5
王荫长5%$$!5昆虫生理学5北京% 中国农业出版社! AA!%$% =%$85
赵莉蔺!刘素琪!侯6辉!等5%$$!5植物源杀螨剂的研究进展5植物
医生!#?"8# % ! ="5
朱丽梅!倪钰萍!黄春霞!等5%$$%5螨的综合测试方法的研究5南京
农专学报! #?"## % #8 =#?5
a,25#7@$5:09N4RS/UJ34H/N 9NU :S/4M34H/N %#5IM3/;;MNUMU XM4L/UP
>/SXM9PJSM;MN4/>IMPHP49N3M4/:MP4H3HUMP! !7 =A!5
E/NU/ X! \9U9 +! aJ^JH +! "* $65 #77A5 )NKV;MY0HN^MU
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4H4HP5’0HN ’LH;,349! %!8% # =75
I/PPD \ !’9SUMN9P\ -5#7@85’90;/UJ0HN P4H;J094H/N />’9% CY
UMRMNUMN4,+: LVUS/0VPHP9NU ,+:YUMRMNUMN4’9% C 4S9NR/S4HN
PVN9R4H3 ;M;TS9NMP5 G/JSN90 /> *MJS/3LM;HP4SV!
!#"## % #"# =#?#5
!责任编辑6朱乾坤"
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