为探讨万寿菊根氯仿提取物(TPC)在光照和非光照条件下对山楂叶螨酯酶活性的影响,利用垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳法对山楂叶螨酯酶同工酶进行测定。凝胶成像扫描分析结果表明:随TPC处理浓度增大,同工酶带数量减少、扫描曲线OD值降低及峰面积减小,其中光照处理对酯酶的抑制程度显著高于非光照处理,且所有提取物处理组均无新酶带出现,说明万寿菊根氯仿提取物对山楂叶螨酯酶具有较高的光活化活性,表现为对酯酶活性的抑制作用。
The activities of esterase isoenzyme in Tetranychus viennensis Zacher were tested with Polyacrylamide gel electrophoresis after photo and dark reactivation treated by the chloroform extracts, which was obtained by sohxlet method from the root of Tateges erecta. The results showed that both photo and dark treated group with the chloroform extracts could inhibit the activities of esterase isoenzyme. With the increase in the concentration of the extracts, the number of the isoenzyme lanes, the OD value and the peaks area of the gel‘s scanning curves reduced gradually. The inhibition potential of photo treated group was obviously significant higher than that of the dark treated group. Neither light group nor dark group, there was not any new isoenzyme band coming out after treated by the extracts. Thus, it seems to be that the chloroform extracts of the root of Tateges erecta have some inhibiting activities to the esterase isoenzyme in Tetranychus viennensis Zacher after treated with light.
全 文 :第 v|卷 第 u期
u s s v年 v 月
林 业 科 学
≥≤∞× ≥∂ ∞ ≥≤∞
∂²¯1v| o²1u
¤µqou s s v
光 !暗条件下万寿菊根氯仿提取物
对山楂叶螨酯酶的抑制作用 3
王鸿雷 刘素琪 丁起盛 王金胜 师光禄
k山西农业大学植保系 太谷 svs{stl
摘 要 } 为探讨万寿菊根氯仿提取物k×°≤l在光照和非光照条件下对山楂叶螨酯酶活性的影响 o利用垂直
板聚丙烯酰胺凝胶电泳法对山楂叶螨酯酶同工酶进行测定 ∀凝胶成像扫描分析结果表明 }随 ×°≤ 处理浓度
增大 o同工酶带数量减少 !扫描曲线 ⁄值降低及峰面积减小 o其中光照处理对酯酶的抑制程度显著高于非光
照处理 o且所有提取物处理组均无新酶带出现 o说明万寿菊根氯仿提取物对山楂叶螨酯酶具有较高的光活化
活性 o表现为对酯酶活性的抑制作用 ∀
关键词 } 万寿菊 o山楂叶螨 o酯酶
收稿日期 }usst p sz p vs ∀
基金项目 }山西省科技攻关项目k||tssyl o山西省留学基金资助项目k|{sx|l o山西省自然科学基金项目kussuts{zl ∀
3 师光禄为通讯作者 ∀
ΤΗΕ ΙΝΗΙΒΙΤΙΝΓ ΕΦΦΕΧΤΣ ΟΦ ΤΗΕ ΕΞΤΡΑΧΤΣ ΟΦ ΤΑΓΕΤΕΣ ΕΡΕΧΤΑ
ΟΝ ΤΗΕ ΑΧΤΙςΙΤΙΕΣ ΟΦ ΕΣΤΕΡΑΣΕ ΙΣΟΕΝΖΨΜΕ
ΙΝ ΤΕΤΡΑΝΨΧΗΥΣ ςΙΕΝΝΕΝΣΙΣ ΖΑΧΗΕΡ
• ¤±ª ²±ª¯ ¬¨ ¬∏≥∏´¬ ⁄¬±ª±¬¶«¨ ±ª • ¤±ª¬±¶«¨ ±ª ≥«¬∏¤±ª¯∏
k Σηανξι Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψ Ταιγυsvs{stl
Αβστραχτ } ׫¨ ¤¦·¬√¬·¬¨¶²© ¶¨·¨µ¤¶¨ ¬¶²¨ ±½¼°¨ ¬± Τετρανψχηυσϖιεννενσισ ¤¦«¨µº¨ µ¨ ·¨¶·¨§º¬·«°²¯¼¤¦µ¼¯¤°¬§¨ ª¨¯¨¯ ¦¨2
·µ²³«²µ¨¶¬¶¤©·¨µ³«²·²¤±§§¤µ®µ¨¤¦·¬√¤·¬²±·µ¨¤·¨§¥¼·«¨ ¦«¯²µ²©²µ° ¬¨·µ¤¦·¶oº«¬¦«º¤¶²¥·¤¬±¨ §¥¼¶²«¬¯ ·¨°¨ ·«²§©µ²°
·«¨ µ²²·²© Τατεγεσερεχταq׫¨ µ¨¶∏¯·¶¶«²º¨ §·«¤·¥²·«³«²·²¤±§§¤µ®·µ¨¤·¨§ªµ²∏³º¬·«·«¨ ¦«¯²µ²©²µ° ¬¨·µ¤¦·¶¦²∏¯§¬±2
«¬¥¬··«¨ ¤¦·¬√¬·¬¨¶²© ¶¨·¨µ¤¶¨ ¬¶²¨ ±½¼°¨ q •¬·«·«¨ ¬±¦µ¨¤¶¨ ¬± ·«¨ ¦²±¦¨±·µ¤·¬²± ²©·«¨ ¬¨·µ¤¦·¶o·«¨ ±∏°¥¨µ²©·«¨
¬¶²¨ ±½¼°¨ ¤¯±¨ ¶o·«¨ ⁄√¤¯∏¨ ¤±§·«¨ ³¨¤®¶¤µ¨¤²©·«¨ ª¨ .¯ ¶¶¦¤±±¬±ª¦∏µ√¨ ¶µ¨§∏¦¨§ªµ¤§∏¤¯ ¼¯ q׫¨ ¬±«¬¥¬·¬²± ³²·¨±·¬¤¯
²©³«²·²·µ¨¤·¨§ªµ²∏³ º¤¶²¥√¬²∏¶¯¼ ¶¬ª±¬©¬¦¤±·«¬ª«¨µ·«¤±·«¤·²©·«¨ §¤µ®·µ¨¤·¨§ªµ²∏³q ¨¬·«¨µ¬¯ª«·ªµ²∏³±²µ§¤µ®
ªµ²∏³o·«¨µ¨ º¤¶±²·¤±¼ ±¨ º¬¶²¨ ±½¼°¨ ¥¤±§¦²°¬±ª²∏·¤©·¨µ·µ¨¤·¨§¥¼·«¨ ¬¨·µ¤¦·¶q׫∏¶o¬·¶¨ °¨¶·²¥¨ ·«¤··«¨ ¦«¯²µ²2
©²µ° ¬¨·µ¤¦·¶²©·«¨ µ²²·²© Τατεγεσερεχτα «¤√¨ ¶²°¨ ¬±«¬¥¬·¬±ª¤¦·¬√¬·¬¨¶·²·«¨ ¶¨·¨µ¤¶¨ ¬¶²¨ ±½¼°¨ ¬± Τετρανψχηυσϖιεννενσισ
¤¦«¨µ¤©·¨µ·µ¨¤·¨§º¬·« ¬¯ª«·q
Κεψ ωορδσ} Ταγετεσ ερεχταo Τετρανψχηυσϖιεννενσισ ¤¦«¨µo∞¶·¨µ¤¶¨
酯酶k ¶¨·¨µ¤¶¨ o∞≥×l普遍存在于生物体内 o在对许多种昆虫的研究中证明 o作为一类重要的解毒酶
系 o其活性的变化会直接影响杀虫药剂的毒力k宗静等 ousssl ∀高希武等曾对蚜虫k Απηισ γοσσψπιιl !棉铃
虫k Ηελιχοϖερπα αρµιγεραl !小菜蛾k Πλυτελλα µαχυλιπεννισl等昆虫进行研究 o结果表明 o有机磷农药和植物次
生性物质通过对昆虫体内羧酸酯酶的抑制 o在一定程度上抑制了昆虫体内的解毒代谢k高希武等 ot||{ ~
王旭等 ot||{ ~李腾武等 ot||{l ∀因此 o了解酯酶活性的变化规律在杀虫药剂和昆虫解毒代谢间关系的
研究中具有重要意义 ∀
万寿菊k Τατεγεσ ερεχταl为一年生草本 o作为观赏植物分布在世界许多国家 ∀它的提取物对小菜蛾 !
白纹伊蚊k Αεδεσ αλβοπιχτυσl !中华按蚊k Ανοπηελεσ σινενσισl !谷蠹k Ρηιζοπερτηα δοµινιχαl !黄粉甲k Τενεβριο
µολιτορl等昆虫具有良好的毒杀活性 o其中尤以光活化活性为主k乐海洋等 ot||{ ~赵善欢等 ot||zl ∀
山楂叶螨k Τετρανψχηυσϖιεννενσισ ¤¦«¨µl主要为害北方果区果树 o由于近年来高强度的化学防治 o其
抗药性日益增强 ∀近来在对苹果树山楂叶螨的研究中发现 o万寿菊根氯仿提取物对该螨表现出较高的
光活化活性 ∀本试验以上述提取物作为处理药剂 o对试螨进行光 !暗对照处理 o旨在探讨这种新型植物
提取物在光 !暗条件下与试螨酯酶解毒代谢之间的关系 ∀
t 材料和方法
1 .1 植物材料及次生物质提取方法
本试验所用万寿菊k Τq ερεχταl采自山西太谷 ∀
参考史志诚等kt||yl的方法 o将万寿菊根于 xs ε 下烘干 !粉碎 o过 ws目筛 ∀取根粉 x ª置于索氏提
取器中 o以 tss °氯仿作为溶剂连续回流提取 y «o提取液趁热过滤 o减压浓缩至浸膏状 o取一定量上述
提取物 o先以少量无水乙醇充分溶解 o再用蒸馏水稀释成不同浓度 o以此作为提取物处理药剂k×°≤l ∀
1 .2 试螨采集 !饲养及待测样品的制备
本试验供试山楂叶螨k Τqϖιεννενσισl采自山西农业大学附近平地果园 o为日龄和生长条件一致 !未
受农药污染的健康成螨 ∀平时饲以新鲜苹果树叶片 ∀
生物样品采用活体 !离体两种处理方法制备 ∀
活体处理组试螨预先进行药剂喷雾处理 o即将上述 vs °ª#°pt ×°≤ 用喉头喷雾器均匀喷布于试螨
体表 o经过 uw «黑暗期后置于 ⁄ 2日光色镝灯下照光 u «o过程中定时取经处理的试螨 tss头加 uxs Λ
生理盐水 o冰浴匀浆 ow ε 下 {sssª离心 tx °¬±o上清液做电泳测定 ∀同时设黑暗处理组和 ts h乙醇溶剂
对照 ∀
离体处理组选取试螨 {ss头 o加 tyss Λ生理盐水 o冰浴匀浆 ow ε 下 {sssª离心 tx °¬±o将上清液和
不同浓度提取物按 tΒt体积比混合 o照光 t «o产生前抑制 o再进行电泳测定 ∀同时设黑暗对照处理组及
相应乙醇溶剂对照 ∀
1 .3 酯酶同工酶聚丙烯酰胺凝胶电泳
采用不连续的垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳k王金胜 ot||zl ∀分离胶浓度 z qx h o³{ q| ~浓缩胶浓度
v qv h o³ y qz ~×µ¬¶2甘氨酸高离子浓度电极缓冲液 o³ { qv ~上样量 {s Λo溴酚兰作前沿指示 ∀预电泳电
流为 us °#板 p t o样品进入分离胶后电流增至 ws °#板 p t oy ε 稳流电泳 w «∀
酯酶同工酶染色液以 ³y qw磷酸缓冲液配制 o内含底物 s qsx h醋酸2Α2萘酯kzs h丙酮溶解l !s qt h
醋酸2Β2萘酯ktss h丙酮溶解l以及染色剂 t h坚牢蓝 盐 ovz ε 染色约 ts °¬±∀染色完毕后胶版以 z h
醋酸固定 o离体组电泳图谱在 ∂° p凝胶成像系统下进行扫描分析 o在可见光条件下获取 ⁄值 ∀
u 结果与讨论
2 .1 试螨体内酯酶同工酶电泳结果
vs °ª#°pt×°≤作用下试螨体内酯酶同工酶电泳结果见图 t ∀
图 t vs°ª#°pt ×°≤处理下试螨体内酯酶同工酶电泳图谱
ƒ¬ªqt ∞¯ ¦¨·µ²³«²µ¨·¬¦³¬¦·∏µ¨ ²©²µª¤±¬½¨ §∞≥× ¬¶²¨ ±½¼°¨
t ∗ z }×°≤暗处理组 ⁄¤µ®·µ¨¤·¨§ªµ²∏³º¬·«×°≤ ks ow o{ otu oty ous ouw«l ~{ ∗ tv }乙醇对照暗处理组 ¯ ¦²2
«²¯¬¦¶²¯√¨ ±·¦²±·µ²¯¯¨ §ªµ²∏³·²·«¨ ×°≤ k§¤µ®lkw o{ otu oty ous ouw «l ~tw ∗ t| }×°≤光照处理组 ¬ª«··µ¨¤·¨§
ªµ²∏³ º¬·«×°≤ ks os qx ot qs ot qx ou qs os «l ~us ∗ uw }乙醇对照光处理组 ¯ ¦²«²¯¬¦¶²¯√¨ ±·¦²±·µ²¯¯¨ §ªµ²∏³·²
·«¨ ×°≤ k¯¬ª«·lks os qx ot qs ot qx ou qs «l q
通过聚丙烯酰胺凝
胶电泳 o各处理组样品至
少可清楚检测到三条山
楂叶螨酯酶同工酶带kΑ!
Β!Χl o在乙醇黑暗对照处
理组k¥组l中 o各泳道酶
带显色较深 o其中 Β带基
本上由 Βt oΒu oΒv 组成 ∀
与之相比 o×°≤ 黑暗处理
组k¤组l各泳道 Β带明显
减弱 o从位置上已检测不
stt 林 业 科 学 v|卷
到 Βt oΒv o而 Α带和 Χ带的抑制作用不明显 ∀光照条件下的两个处理组中 o¦组 s qx ot ot qx ou «处理样品
酶活性明显降低 o各酶带均有不同程度的抑制作用 o尤以 Β!Χ带为显著 ∀§组各泳道间酶带活性变化不
大 ∀总体上 o无论 ×°≤光 !暗处理 o对试螨酯酶同工酶都有抑制作用 o而光照条件下抑制作用较强 ∀通
过酶带分析可以看出 o×°≤对不同的酯酶同工酶抑制效果不同 ∀此外 o两个 ×°≤处理组都没有检测到除
此以外的其它酶带 ∀
2 .2 试螨离体酯酶同工酶电泳结果
不同浓度 ×°≤作用下试螨离体酯酶同工酶电泳结果见图 u ∀
图 u 不同浓度 ×°≤ 处理下离体酯酶同工酶电泳图谱
ƒ¬ªqu ∞¯ ¦¨·µ²³«²µ¨·¬¦³¬¦·∏µ¨ ²©∏±²µª¤±¬½¨ §∞≥× ¬¶²¨ ±½¼°¨
t ∗ x }×°≤光照处理组 ¬ª«··µ¨¤·¨§ªµ²∏³º¬·«×°≤ k¤l ~y ∗ ts }无 ×°≤处理组 ⁄¬¶·¬¯¯ §¨º¤·¨µ¦²±·µ²¯¯¨ §ªµ²∏³·²·«¨ ×°≤ k¥l ~tt ∗ tx }×°≤暗处
理组 ⁄¤µ®·µ¨¤·¨§ªµ²∏³ º¬·«×°≤k¦l ~ty ∗ t| }乙醇溶剂对照组 ¯ ¦²«²¯¬¦¶²¯√¨ ±·¦²±·µ²¯¯¨ §ªµ²∏³·²·«¨ ×°≤ k§l q
t ∗ x泳道为 ×°≤光照处理组k¤组l o提取物浓度依次为 us ows oys o{s otss °ª#°pt ~y ∗ ts泳道为无
×°≤处理组k¥组l o以蒸馏水代替提取物 o其中 y oz o{泳道为光照处理 o| ots泳道为暗处理 ~tt ∗ tx泳道
为 ×°≤暗处理组k¦组l o提取物浓度与 ¤组相同 ~ty ∗ t|泳道为乙醇溶剂对照组k§组l o以 ts h乙醇代
替 ×°≤ oty otz泳道为光照处理 ot{ ot|泳道为暗处理 ∀
与活体试验结果相似 o通过电泳 o可清楚检测到三条山楂叶螨离体酯酶同工酶带 ΑoΒoΧ∀在不同处
理组中 oΑ带表现较稳定 o在 ¤o¦处理组 oΑ带宽度随 ×°≤ 浓度的增加逐渐变小 o而在 ¥o§处理组 oΑ带基
本无变化 ∀Β带在不同处理组的表现有明显差别 ∀在 ¤o¦处理组中 oΒ带颜色随 ×°≤ 浓度的增加逐渐减
弱直至消失 o其中 ¤组比 ¦组变化显著 ~而在 ¥o§处理组 oΒ带无明显变化 ∀Χ带在 v条主酶带中表现最
不稳定 o在 ¤组检测不到该带 o¦组仅在低浓度 ×°≤处理样品中存在ktt ∗ tv泳道l o¥o§两组中各泳道均
有 Χ带存在 o泳道间无明显差异 ∀可见 o×°≤对 v种同工酶都有抑制作用 o抑制程度为 Χ Β Α∀
2 .3 离体酯酶同工酶 Υς Π2凝胶成像系统扫描分析结果
光照 !黑暗条件下离体酯酶同工酶电泳图谱的 ∂°2凝胶成像系统扫描分析结果见图 v ow ∀可以看
出 }未经 ×°≤处理的试螨酶制备液在光照k∞2yl !黑暗k∞2tsl处理 t «后 o均可清楚检测到 ΑoΒoΧ
v条酯酶同工酶带 ∀其中 Α带显色后 ⁄值最大 oΒ带次之 oΧ带 ⁄值最小 ∀
与 ∞2y相比 o经 ×°≤光照处理的酶制备液 oΑ带 ⁄值只有在 tss °ª#°pt浓度处理下k∞2xl
明显降低 o其它浓度下则基本无变化 ~在 us ows °ª#°pt ×°≤ 浓度下k∞2t !ulΒ带 ⁄值明显减小 o而
在 ys o{s °ª#°pt×°≤浓度处理下k∞2v !wl已无法检测到有效出峰面积和 ⁄值 o至 tss °ª#°pt浓
度处理k∞2xl oΒ带则完全消失 ~所有 ×°≤光照处理的酶制备液k∞2t ∗ xl均无法检测到 Χ带 ∀
与 ∞2ts相比 o加入提取物的暗处理试螨酶源出峰曲线k∞2tt ∗ txl随提取物浓度升高而呈
现规律性变化 ∀其中 Α带变化较小 o只是在峰面积上逐渐降低 ∀各曲线中 Β带均存在但有所变化 o即从
∞2tt至 ∞2tx ⁄值依次降低 o峰面积也逐渐减小 ∀Χ带在各曲线中变化较大 }us ows oys °ª#°pt
提取物浓度处理k∞2tt !∞2tu和 ∞2tvl可检测到该带 o但 ⁄值比 ∞2ts明显降低 o峰面积
也有所减小 ~而在 {s otss °ª#°pt提取物浓度处理k∞2tw !∞2txl中已无法检测到 Χ带 ∀
上述扫描分析结果说明提取物在光 !暗条件下均可在一定程度上抑制酯酶活性 o随提取物浓度增
大 o抑制程度加剧 o主要表现为酶带数量和峰面积的变化 ∀
ttt 第 u期 王鸿雷等 }光 !暗条件下万寿菊根氯仿提取物对山楂叶螨酯酶的抑制作用
图 v 提取物光照处理组扫描分析结果
ƒ¬ªqv ׫¨ µ¨¶∏¯·¶²©¶¦¤± ²± ¬ª«··µ¨¤·¨§ªµ²∏³¥¨·º¨¨ ± ¬¨·µ¤¦·¶¦²±·µ²¯¯¨ §¤±§·µ¨¤·¨§
图 w 提取物暗处理组扫描分析结果
ƒ¬ªqw ׫¨ µ¨¶∏¯·¶²©¶¦¤± ²± §¤µ®·µ¨¤·¨§ªµ²∏³¥¨·º¨¨ ± ¬¨·µ¤¦·¶¦²±·µ²¯¯¨ §¤±§·µ¨¤·¨§
v 小结
us世纪 ys年代 ³³¨ ±²²µ·«等发现抗有机磷杀虫剂的家蝇对萘乙酸酯等基质起水解作用的脂族酯
酶产生解毒分解酶的变化 o发表了所谓突变脂族酯酶学说 o从此各种昆虫酯酶活性和抗性的关系受到广
泛研究 ∀现在认为 o酯酶k∞≥×l是昆虫对杀虫药剂代谢最重要的酶系之一 o在许多昆虫的抗药性中起着
重要作用k深见顺一 ot||w ~张宗炳等 ot|{|l ∀但不同的外源物质会对酯酶活性产生激活或抑制等不同
的作用效果 ∀
从本试验结果来看 o万寿菊根氯仿提取物在光照和非光照条件下对山楂叶螨酯酶都具有较高的抑
制作用 o具体表现为随提取物处理浓度增大 o同工酶带数量减少 !扫描曲线 ⁄值降低及峰面积减小 o其
中光照处理的抑制程度明显高于非光照处理 ∀据此推测 o万寿菊根氯仿提取物在一定程度上通过抑制
山楂叶螨体内酯酶的解毒代谢而起作用 o而在光照条件下这种抑制作用更为显著 ∀然而由于在提取物
utt 林 业 科 学 v|卷
暗处理条件下 o酯酶活性具有与光照处理相似的变化规律 o因此究竟是提取物内的光活化次生物质直接
对酯酶起作用 o还是在光照条件下其通过改变生物膜的透性从而促使更多其它有害物质通过膜进入体
内起作用 o这一点仍有待于做进一步研究 ∀
此外 o本试验所有提取物处理组酯酶同工酶均表现为活性受到抑制 o而没有检测到新出现的同工酶
带 o至于低浓度提取物处理是否会诱导新的酶带表达 o尚有待于开展进一步试验加以证实 ∀
参 考 文 献
宗 静 o张 帆 q繁殖寄主对赤眼蜂羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶的影响 q昆虫学报 ousss owvk≥∏³l }zs ∗ zy
高希武 o赵 颖 q杀虫药剂和植物次生物质对棉铃虫羧酸酯酶的诱导作用 q昆虫学报 ot||{ owtk≥∏³l }x ∗ tt
王 旭 o高希武 q有机磷药剂对棉铃虫羧酸酯酶的抑制作用 q昆虫学报 qt||{ owtk≥∏³l }tu ∗ t{
李腾武 o高希武 q不同地区小菜蛾种群羧酸酯酶的毒理学性质研究 q昆虫学报 ot||{ owtk≥∏³l }uy ∗ vv
乐海洋 o赵善欢 q万寿菊提取物对白纹伊蚊幼虫的光活化活性及有效成分研究 q华南农业大学学报 ot||{ ot|kul }{ ∗ tu
赵善欢 o万树青 q杀虫植物的研究及应用进展 q广东农业科学 ot||z ot }uy ∗ u{
史志诚 q中国草地重要有毒植物 q北京 }中国农业出版社 ot||y }uzx ∗ uzy
王金胜 q农业生物化学技术 q太原 }山西科学技术出版社 ot||z }zu ∗ zw
深见顺一 q农药实验法 ) ) ) 杀虫剂篇 q北京 }中国农业出版社 ot||w }vzv ∗ vz|
张宗炳 o樊德方 q杀虫药剂的环境毒理学 q北京 }中国农业出版社 ot|{| }t{ ∗ us
vtt 第 u期 王鸿雷等 }光 !暗条件下万寿菊根氯仿提取物对山楂叶螨酯酶的抑制作用