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Detoxification enzymes activities in two color morphs of pea aphid (Acyrthosiphon pisum) treated with different sub-lethal concentrations of avermectin

阿维菌素亚致死剂量下2种色型豌豆蚜 解毒酶活力的研究



全 文 :中国生态农业学报 2014年 6月 第 22卷 第 6期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Jun. 2014, 22(6): 675−681


* 国家自然科学基金项目(31260433)和高等学校博士学科点专项科研基金博导类课题(20136202110007)资助
** 通讯作者: 刘长仲, 主要研究方向为昆虫生态与害虫综合治理。E-mail: liuchzh@gsau.edu.cn
王小强, 主要研究方向为昆虫生态学。E-mail: jim9112008@163.com
收稿日期: 2014−01−20 接受日期: 2014−03−07
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2014.40093
阿维菌素亚致死剂量下 2种色型豌豆蚜
解毒酶活力的研究*
王小强 刘长仲**
(甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/中−美草地畜牧业可持续发展研究中心 兰州 730070)
摘 要 采用室内培养方法研究了阿维菌素亚致死剂量分别处理红色和绿色型豌豆蚜后, 其乙酰胆碱酯酶
(AChE)、谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)和多功能氧化酶(MFO)比活力在不同时间内的变化。结果表明, 亚致死剂量LC20、
LC10 和 LC5 分别处理 2 种色型豌豆蚜 24 h 后, 3 种酶比活力均高于对照, 且 GSTs 和 MFO 比活力均随亚致死剂量
升高而增大, 但AChE比活力表现为2种色型均在LC10处理后达到最大值, 分别为13.93 nmol·min−1·mg−1 (pro)和 53.93
nmol·min−1·mg−1(pro)。各处理表现为 AChE 比活力绿色型大于红色型, GSTs 比活力与前者相反, 而 MFO 比活
力红、绿色型间无明显规律。随着处理后取样时间的变化, 对红、绿色型豌豆蚜 AChE、GSTs 和 MFO 比活力的影
响均表现为诱导或抑制作用, 其中, GSTs 比活力绿色型在 0 h 均达到最大值[nmol·min−1·mg−1(pro)]且显著高于其余
时间, 分别为 49.84(CK)、48.87(LC5)、42.74(LC10)和 45.35(LC20)。2 种色型豌豆蚜体内 AChE、GSTs 和 MFO
比活力变化不但受阿维菌素不同亚致死剂量的影响, 还表现出明显的时间效应。
关键词 豌豆蚜 色型 阿维菌素 亚致死剂量 解毒酶
中图分类号: S435.4 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2014)06-0675-07
Detoxification enzymes activities in two color morphs of pea aphid (Acyrthosiphon
pisum) treated with different sub-lethal concentrations of avermectin
WANG Xiaoqiang, LIU Changzhong
(College of Pratacultural Science, Gansu Agricultural University/Key Laboratory of Grassland Ecosystem, Ministry of
Education/Sino-U.S. Center for Grazingland Ecosystem Sustainability, Lanzhou 730070, China)
Abstract Pea aphid, Acyrthosiphon pisum (Harris) (Hemiptera: aphidiae), is an important agricultural pest for a wide range of
leguminous crops with a very strong reproductive capacity. Pea aphid is a well-studied species in terms of color polymorphism,
which occurs as two distinct (red and green) color morphs. It has been proposed that the occurrence of this color polymorphism was a
response to environmental factors (in particular pesticides) which increase the adapting ability of A. pisum to changed environment.
The resistance of pea becomes weak or disappeared as pea exposed to red color morphs, indicating biological type characters of A.
pisums. To learn pesticides effects on different color morphs of A. pisum, the specific activities of acetylcholinesterase (AChE),
glutathione S-transferase (GSTs) and mixed function oxidase (MFO) of red and green morphs of A. pisum treated with different
sub-lethal concentrations of avermectin were studied in this paper. The results showed that the specific activities of AChE, GSTs and
MFO of red and green morphs of A. pisum treated with different concentrations (LC20, LC10 and LC5) of avermectin were higher
than those of the control after 24 h. Also the specific activities of GSTs and MFO improved with increasing sub-lethal dosage.
However, the specific activity of AChE of red and green morphs of A. pisum reached maximum values of 13.93
nmol·min−1·mg−1(pro) and 53.93 nmol·min−1·mg−1(pro), respectively, under LC10. The specific activity of AChE of green morph of
A. pisum was higher than of red morph, and GSTs showed the reverse trend. However, no significant trends were noted in specific
activity of MFO between red and green morphs of A. pisum treated with different concentrations. The specific activities of AChE,
GSTs and MFO of red and green morphs of A. pisum treated with LC20, LC10 and LC5 of avermectin decreased or increased with time.
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Specially, the specific activity of GSTs of green morph of A. pisum treated with different concentrations of avermectin reached the
maximum values [which were 49.84 nmol·min−1·mg−1(pro) for CK, 48.87 nmol·min−1·mg−1(pro) for LC5, 42.74 nmol·min−1·mg−1(pro) for
LC10 and 45.35 nmol·min−1·mg−1(pro) for LC20] at 0 h and were significantly higher than those of the rest of the other time scales. In
summary, the change in specific activities of AChE, GSTs and MFO of red and green morphs of A. pisum had obvious links with
treated concentrations and time.
Keywords Acyrthosiphon pisum; Color morph; Avermectin; Sublethal concentration; Detoxification enzyme
(Received Jan. 20, 2014; accepted Mar. 7, 2014)
豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum)作为世界范围内豆
科作物及牧草的主要害虫而成为农牧业的主要防治
对象[1−2]。目前, 豌豆蚜色型主要以红色型和绿色型
为主, 其中, 绿色型豌豆蚜在我国的发生历史悠久,
分布广泛, 而红色型豌豆蚜被鉴定为红色型苜蓿蚜
在我国第一次被报道[3]。Kugler等[4]进行了苜蓿品种
对红、绿色型豌豆蚜的抗性评价发现, 许多抗绿色
型豌豆蚜的苜蓿品种对红色型豌豆蚜的抗性很低或
抗性丧失, 表明豌豆蚜具有生物型的特征[5]。
阿维菌素(Abamectin)是大环内酯类杀虫杀螨剂,
适用于防治多种作物的害虫和害螨 , 并且具有广
谱、高效和低残留等特点, 是目前农业害虫与害螨
防治中理想的生物源农药[6]。李腾武等[7]通过阿维菌
素对小菜蛾(Plutella xylostella)进行抗性选育表明 ,
小菜蛾对阿维菌素的抗性发展趋势呈现 S 型曲线,
且不同解毒酶变化有差异; 卢芙萍等 [8]用阿维菌素
作用于甘蓝蚜(Brevicoryne brassicae)解毒酶系活性
表明, 甘蓝蚜乙酰胆碱酯酶(AChE)活性变化与阿维
菌素亚致死浓度不存在线性关系, 而羧酸酯酶与其
关系显著。目前对 2 种色型豌豆蚜靶标酶及解毒酶
的变化少见报道。
豌豆蚜作为豆科作物害虫由原来的绿色型逐渐
演替为红、绿色型, 而对其防治仍依赖于化学杀虫
剂, 本试验在前人研究的基础上[7−8], 通过阿维菌素
不同亚致死剂量处理 2 种色型豌豆蚜不同时间后,
重点明确处理后两种色型豌豆蚜靶标酶及解毒酶的
变化, 测定阿维菌素亚致死剂量与 2 种色型豌豆蚜
靶标酶及解毒酶系活力的变化关系, 为了解红、绿
色型豌豆蚜对阿维菌素的抗性变化奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试红、绿色型豌豆蚜采于甘肃农业大学苜蓿
试验地, 带回实验室以盆栽蚕豆(Vicia faba)为寄主,
在(23±1) ℃、光照周期 L D=16 h 8 h∶ ∶ 、相对湿度
RH 70%~80%条件下饲养至形成稳定种群备用, 期
间不接触任何农药。饲养用作物为‘临蚕 9号’, 由甘
肃省临夏农业科学院提供。
供试阿维菌素为浙江世佳科技有限公司生产的
1.8%阿维菌素 EC。
1.2 亚致死剂量确定
采用带虫浸叶法(FAO), 将阿维菌素稀释为 5 个
浓度梯度: 2 mg·L−1、1 mg·L−1、0.5 mg·L−1、0.25 mg·L−1
和 0.125 mg·L−1; 分别将带有红、绿色型无翅型成蚜
的蚕豆叶片在各浓度中浸渍 5 s后取出, 置于有保湿
滤纸的培养皿中, 让其自然风干, 然后置于培养箱
中(条件同 1.1), 24 h 后分别统计不同色型豌豆蚜存
活与死亡数, 每浓度处理 30 头, 重复 3 次, 以清水
作为对照。用 SPSS 16.0计算毒力回归方程和 LC50、
LC20、LC10和 LC5值[9]。
1.3 酶活力测定
1.3.1 酶源制备
采用带虫浸叶法, 分别挑取 200 头大小一致的
红、绿色型无翅成蚜, 在各 LC20、LC10和 LC5 (表 1)
浓度中浸渍 5 s后取出, 并用吸水纸迅速吸掉虫体及
叶片上多余的药液 , 置于有保湿滤纸的培养皿中 ,
置于培养箱内(条件同 1.1)。每一处理设 3个重复, 以
清水为对照。分别于药剂处理后 0 h、6 h、12 h、24 h、
48 h取样。分别取 5头存活的红、绿色型无翅成蚜置
于各自匀浆器中: 1)分别加入预冷的 0.02 mol·L−1 pH
7.0磷酸缓冲液(PBS) 2mL匀浆, 在 4 ℃、10 000 r·min−1
下离心 15 min, 取上清液作为酶源[乙酰胆碱酯酶
(AChE)酶源制备]; 2)分别加入预冷的 0.05 mol·L−1 pH
7.5的 Tris-HCl 1.5 mL匀浆, 在 4 ℃、10 000 r·min−1下离
心 15 min, 取上清液作为酶源[谷胱甘肽 S-转移酶(GSTs)
酶源制备]; 3)分别加入预冷的 0.2 mol·L−1 pH 7.8的
磷酸缓冲液(PBS) 2 mL匀浆, 在 4 ℃、10 000 r·min−1
下离心 15 min, 取上清液作为酶源[多功能氧化酶
(MFO)氧脱甲基酶源制备]。
1.3.2 AChE比活力测定
参照李飞等 [10]、Han 等 [11]和尹大强等 [12]方法,
反应总体积 300 μL, 取 1个 96孔酶标板, 待测孔按
次序分别加入酶液 50 μL、0.02 mol·L−1 pH 7.0的 PBS
50 μL、1.5 mmol·L−1 ATChI 100 μL, 反应体系在 37 ℃
下反应20 min, 再分别加入0.3 mmol·L−1 DTNB 100 μL;
参比孔按次序分别加入 0.02 mol·L−1 pH 7.0的 PBS
第 6期 王小强等: 阿维菌素亚致死剂量下 2种色型豌豆蚜解毒酶活力的研究 677


100 μL、1.5 mmol·L−1 ATChI 100 μL、0.3 mmol·L−1
DTNB 100 μL, 每个待测样品进行 6个重复。在 405 nm
处记录 20 min内 OD值的变化。另取 1个 96孔酶标
板每孔按次序分别加入 200 μL考马斯亮蓝 G-250、
50 μL酶液; 参比孔按次序分别加入 200 μL考马斯
亮蓝 G-250、0.02 mol·L−1 pH 7.0 PBS 50 μL, 反应体
系在 25 ℃水浴锅中反应 5 min, 在 595 nm下测定OD
值, 用于计算待测样品的蛋白含量[mg(pro)·insect−1]。
由下式计算 AChE比活力[nmol·min−1·mg−1(pro)]:
AChE比活力= (OD×R×1 000)/(ε×S×W×P) (1)
式中: OD为平均吸光度; ε为消光系数, 13 600 mol−1·cm−1;
S为待测样品体积, μL; R为反应总体积, μL; W为蛋
白质含量, μg; P为光穿透强度, 0.6 m。
1.3.3 GSTs比活力测定
参照曾春祥[13]、Dou 等[14]和杨秀清等[15]方法,
反应总体积 300 μL, 取 1个 96孔酶标板, 每孔按次序
分别加入 0.6 mmol·L−1 CDNB 100 μL、6 mmol·L−1 GSH
100 μL, 反应体系在 37 ℃水浴锅中反应 20 min, 再分
别加入酶液 50 μL; 参比孔按次序分别加入 0.6 mmol·L−1
CDNB 100 μL、6 mmol·L−1 GSH 100 μL、0.05 mol·L−1
pH 7.5 Tris-HCl 100 μL, 每个待测样品进行 6个重
复。在 340 nm处记录 10 min内 OD值的变化。待
测样品蛋白含量的测定同上。
由下式计算GSTs比活力[nmol·min−1·mg−1(pro)]:
GSTs比活力=(ΔOD340×V)/( ε×L) (2)
式中: ΔOD340为每分钟变化值; V为反应总体积, μL;
ε为消光系数, 9.6 mL·μmol−1·cm−1; L为光程, 1 cm。
GSTs比活力=酶活力单位/酶源蛋白含量 (3)
1.3.4 MFO比活力测定
参照Kim等[16]、周福才等[17]方法, 取 1试管, 依
次加入 0.1 mmol·L−1 P-NA 10 μL、0.2 mol·L−1 pH 7.8
PBS 90 μL、1 mol·L−1 NADPH 100 μL、酶液 100 μL,
以加入 0.2 mol·L−1 pH 7.8 PBS 190 μL、不加酶液为
对照, 反应体系摇匀置 37 ℃水浴锅中震荡 30 min,
加入 1 mol·L−1 HCl 100 μL终止反应, 加入 500 μL氯
仿萃取, 静置 10 min后, 在氯仿层移取 300 μL至另
一试管内, 加 0.5 mol·L−1 NaOH 300 μL萃取, 静置
10 min后, 取水相 300 μL于酶标板中, 在 400 nm处
测定 OD值, 每个待测样品进行 6个重复。待测样品
蛋白含量的测定同上。根据对硝基苯酚标准曲线方
程求得酶促反应生成的对硝基苯酚量, 酶比活力以
nmol·min−1·mg−1(pro)表示。
1.3.5 蛋白质含量测定
按 Bradford[18]的考马斯亮蓝法, 略有改动, 以
BSA为标准蛋白。
1.4 数据统计与分析
用卡方检验评价毒力回归方程与 LC50 可靠性,
用邓肯新复极差法进行差异显著性分析 , 用 24 h
所得结果表示酶活力变化, 用 0 h、6 h、12 h、24 h、
48 h所得结果表示酶活力变化的时序动态。所有数据
统计与分析均用 Excel 2003和 SPSS 16.0软件完成[19]。
2 结果与分析
2.1 阿维菌素对 2种色型豌豆蚜成蚜的亚致死剂量
阿维菌素对红、绿色型豌豆蚜成蚜毒力回归方
程均存在显著线性关系(红色型: R=0.986 8, P<0.01;
绿色型: R=0.993 6, P<0.01)。2种色型豌豆蚜成蚜毒
力回归方程均与实际情况相符(χ2<χ20.05=7.815), LC50
均可靠, 分别为 0.409 mg·L−1、0.400 mg·L−1(表 1)。
表 1 阿维菌素对红、绿色型豌豆成蚜的致死中浓度和亚
致死剂量
Table 1 Median lethal concentration and sublethal dosage of
abamectin on adults of red and green morph of Acyrthosiphon
pisum
参数
Parameter
红色型
Red morph
绿色型
Green morph
LC-P equation y=1.834x+0.713 y=1.462x+0.581
R 0.986 8 0.993 6
χ2 3.421 3 1.431 3
LC50 (mg·L−1) (95%CI) 0.409 (0.345~0.481) 0.400 (0.324~0.487)
LC20 (mg·L−1) (95%CI) 0.142 (0.104~0.179) 0.106 (0.068~0.146)
LC10 (mg·L−1) (95%CI) 0.082 (0.054~0.111) 0.053 (0.029~0.081)
LC5 (mg·L−1) (95%CI) 0.052 (0.031~0.075) 0.030 (0.014~0.050)
CI: 置信区间。CI: confidence interval.

2.2 阿维菌素亚致死剂量对 2种色型豌豆蚜 AChE
比活力的影响
由表 2 可知, 经不同阿维菌素亚致死剂量处理
24 h后, 2种色型豌豆蚜 AChE比活力的变化有所不
同。红色型表现为 AChE比活力在 LC20、LC10和 LC5
处理下均大于 CK, 但相互之间无显著差异(P>0.05);
LC10处理下绿色型 AChE 比活力显著大于其他处理
(P<0.05), 为 53.93 nmol·min−1·mg−1(pro), 其余处理
也大于 CK, 但差异不显著(P>0.05)。
由图 1可知, AChE比活力的变化不但受不同亚
致死剂量的影响, 还表现出一定的时间效应。红色
型表现为 LC20处理成蚜后 48 h AChE比活力达到最
大值 55.12 nmol·min−1·mg−1(pro), 且显著高于除 6 h
外的其余时间(P<0.05), LC10 和 LC5 处理成蚜后在
6 h 时均显著大于其余时间(P<0.05), 所有处理在 24 h
均达到最小值且差异不显著(P>0.05); 绿色型表现
为 LC20处理成蚜后 AChE比活力在 0 h时达到最大
值 53.86 nmol·min−1·mg−1(pro), 且显著大于其余时间
678 中国生态农业学报 2014 第 22卷


表 2 阿维菌素不同亚致死剂量处理 2 种色型豌豆蚜 AChE 比活力的比较
Table 2 Specific activity of AChE in red and green morph of Acyrthosiphon pisum adults treated with different sublethal
concentrations of avermectin
比活力 Specific activity [nmol·min−1·mg−1(pro)] 比值 Ratio 处理
Treatment 红色型 Red morph 绿色型 Green morph 红色型 Red morph 绿色型 Green morph
CK 9.94±1.340 4a 28.97±3.507 0b 1.00 1.00
LC5 12.36±2.467 0a 30.40±4.125 3b 1.24 1.05
LC10 13.93±2.479 8a 53.93±2.620 7a 1.40 1.86
LC20 12.06±1.488 9a 40.36±2.834 4b 1.21 1.39
同列不同小写字母表示差异达显著水平(P<0.05), 下同。Different lowercases in each column indicated significant difference (P < 0.05,
Duncan,s test). The same below.

图 1 阿维菌素不同亚致死剂量处理下红(R)、绿(G)色型豌豆蚜 AChE 比活力的时序动态
Fig. 1 Dynamics of AChE specific activity of red (R) and green (G) morph of Acyrthosiphon pisum adults treated with different
sublethal concentrations of avermectin
不同小写字母表示相同时间不同浓度间差异显著, 不同大写字母表示同一浓度不同时间间差异显著(P<0.05)。下同。Different
lowercases indicate significant difference among different concentrations of the same time (P < 0.05, Duncan,s test), different capital letters
indicate significant difference among different times of the same concentration (P < 0.05, Duncan,s test). The same below.

(P<0.05), 同时显著大于 0 h其余处理, 分别为LC10、
LC5和 CK的 1.49倍、1.57倍和 1.66倍, LC10、LC5
和 CK 在 12 h 时达到最大值且 LC10 显著大于
LC5(P<0.05)。由图 1 还可知, 红色型豌豆蚜在不同
亚致死剂量处理后, AChE比活力随时间表现为升高
→降低→升高的变化趋势, 绿色型豌豆蚜 AChE 比
活力随时间表现为升高→降低的变化趋势。
2.3 阿维菌素亚致死剂量对 2 种色型豌豆蚜 GSTs
比活力的影响
由表 3可知, LC20处理 24 h后, 2种色型豌豆蚜
GSTs比活力均达到最大值, 分别为 CK的 2.23倍和
2.24 倍, 且红色型均显著大于其他处理(P<0.05), 而
绿色型显著大于 CK(P<0.05), 与 LC10和 LC5无显著
差异(P>0.05)。
表 3 阿维菌素不同亚致死剂量处理 2 种色型豌豆蚜 GSTs 比活力的比较
Table 3 Specific activity of GSTs in red and green morph of Acyrthosiphon pisum adults treated with different sublethal
concentrations of avermectin
比活力 Specific activity [nmol·min−1·mg−1(pro)] 比值 Ratio 处理
Treatment 红色型 Red morph 绿色型 Green morph 红色型 Red morph 绿色型 Green morph
CK 18.01±1.951 2c 8.25±1.403 6b 1.00 1.00
LC5 24.18±1.875 5bc 11.69±2.147 6ab 1.34 1.42
LC10 26.68±3.872 8b 14.26±3.351 4ab 1.48 1.73
LC20 40.18±2.255 1a 18.43±2.029 9a 2.23 2.24

由图 2可知, GSTs比活力随时间变化趋势红色
型表现为 6 h、12 h、24 h升高, 0 h、48 h降低, 其
中, 12 h时 LC20、LC10、LC5和 CK均出现高峰, 且
LC10、LC5 和 CK 达到最大, 但相互间差异不显著
(P>0.05); 绿色型表现为 6 h、12 h、24h、48 h均显
著小于 0 h(P<0.05), 且 0 h 各处理间无显著差异
(P>0.05), 6 h 时 LC5显著小于 LC10(P<0.05), 24 h时
LC5 显著小于 LC20(P<0.05), 但在这 2 个时间内 ,
LC20与 LC10间差异不显著(P>0.05), 48 h 时 LC20、
LC10、LC5和 CK均达到最小值[nmol·min−1·mg−1(pro)],
依次为 5.26、5.96、6.33和 5.28。由图 2还可知, 红
色型豌豆蚜在不同亚致死剂量处理后, GSTs 比活力
随时间表现为升高→降低变化趋势, 绿色型豌豆蚜
GSTs比活力随时间表现为降低趋势。
第 6期 王小强等: 阿维菌素亚致死剂量下 2种色型豌豆蚜解毒酶活力的研究 679



图 2 阿维菌素不同亚致死剂量处理下红(R)、绿(G)色型豌豆蚜 GSTs 比活力的时序动态
Fig. 2 Dynamics of GSTs specific activity of red (R) and green (G) morph of Acyrthosiphon pisum adults treated with different
sublethal concentrations of avermectin
2.4 阿维菌素亚致死剂量对 2 种色型豌豆蚜 MFO
比活力的影响
由表 4可知, 2种色型豌豆蚜 MFO 比活力均随
亚致死剂量的升高而增加, 其中红色型各处理间无
显著差异(P>0.05), 绿色型表现为 LC20与 LC10处理
均显著大于 CK(P<0.05), 分别为 CK 的 4.09 倍和
2.91倍, 但 LC5处理与 CK无显著差异(P>0.05)。
由图 3 可知, MFO 比活力随时间变化趋势红色
型表现为 12 h时各处理均达到最大值, 且相互间差
异不显著(P>0.05), 其余各时间内 CK处理均小于其
他处理, 而且在 0 h、6 h、48 h时表现显著(P<0.05);
绿色型表现为 12 h时除 LC20的其余各处理均达到最
大值, 且各处理间差异不显著(P>0.05), 而 LC20 处
理在 24 h 时达到最大值 1.31 nmol·min−1·mg−1(pro),
且显著大于其余各处理。由图 2 还可知, 红色型豌
豆蚜在不同亚致死剂量处理后, MFO 比活力随时间
表现为升高→降低变化趋势, 绿色型豌豆蚜MFO比
活力随时间各处理间变化趋势不明显。
表 4 阿维菌素不同亚致死剂量处理 2 种色型豌豆蚜 MFO 比活力的比较
Table 4 Specific activity of MFO in red and green morph of Acyrthosiphon pisum adults treated with different sublethal
concentrations of avermectin
比活力 Specific activity [nmol·min−1·mg−1(pro)] 比值 Ratio 处理
Treatment 红色型 Red morph 绿色型 Green morph 红色型 Red morph 绿色型 Green morph
CK 0.53±0.093 1a 0.32±0.024 6c 1.00 1.00
LC5 0.74±0.272 9a 0.39±0.078 8c 1.40 1.22
LC10 0.86±0.327 9a 0.93±0.009 7b 1.62 2.91
LC20 1.07±0.150 2a 1.31±0.140 1a 2.02 4.09

图 3 阿维菌素不同亚致死剂量处理下红(R)、绿(G)色型豌豆蚜 MFO 比活力的时序动态
Fig. 3 Dynamics of MFO specific activity of red (R) and green (G) morph of Acyrthosiphon pisum adults treated with different
sublethal concentrations of avermectin
680 中国生态农业学报 2014 第 22卷


3 讨论与结论
植食性昆虫常依靠体内具有普遍防御性的解毒
酶系来克服杀虫剂的毒性, 而测定昆虫体内解毒酶
活性的变化是判断解毒酶是否参与昆虫抗性最有效
和直接的方法[20]。高希武等[21]通过灭多威处理棉铃
虫(Helicoverpa armigera)3 龄幼虫后在不同时间段
测定酶活力表明, 昆虫体内解毒酶系活力的变化受
到剂量和时间的影响。
本研究在阿维菌素 LC20、LC10、LC5分别处理 2
种色型豌豆蚜后不同时间段测定其体内 AChE、
GSTs 和 MFO 比活力的变化表明, 随着亚致死剂量
增加, 处理 24 h后, 2种色型豌豆蚜体内解毒酶GSTs
和 MFO 比活力均有所增加, 说明 GSTs 和 MFO 比
活力与阿维菌素亚致死剂量存在正相关, 但是否因
豌豆蚜抗性增加而导致还需进一步研究; AChE比活
力随阿维菌素亚致死剂量变化不明显, 这与李腾武
等[7]关于阿维菌素的选育对小菜蛾体内 AChE 的研
究结果无明显影响相符。
曾春祥[13]研究表明, 经吡虫啉处理后桃蚜(Myzus
persicae)体内解毒酶系活力的变化具有明显的剂量
效应和时间效应。本研究发现, 阿维菌素 3 个亚致
死剂量处理不同时间后 , 2 种色型豌豆蚜 AchE、
GSTs和 MFO比活力均表现为刺激和抑制作用, 但
AChE 比活力表现为绿色型在 12 h 时达到最大值
[nmol·min−1·mg−1(pro)], 为 41.41(LC20)、72.85(LC10)、
53.68(LC5)、68.38(CK), 而红色型表现为刺激和抑制
作用交替出现; GSTs 和 MFO 比活力表现为红色型
在 12 h 时达到最大值[nmol·min−1·mg−1(pro)], 分别
为 38.32(LC20)、34.34(LC10)、33.21(LC5)、40.91(CK)
和 1.41(LC20)、1.19(LC10)、1.72(LC5)、1.41(CK), 对
绿色型 GSTs 表现为抑制作用, 对绿色型 MFO 表现
为刺激作用。经阿维菌素不同亚致死剂量处理相同
时间内, 2种色型豌豆蚜体内解毒酶系比活力有明显
不同, 这可能是由于 2 种色型豌豆蚜体内蛋白质含
量不同[22]或对药剂敏感性差异而引起的, 还需进一
步研究。
化学杀虫剂常用来防治农田害虫, 但前人对其
研究主要集中于对害虫死亡率的影响方面 , 然而 ,
随着人们环保意识增强及害虫抗药性增加, 化学杀
虫剂对害虫的亚致死效应成为研究重点[23]。但对杀
虫剂亚致死剂量的确定很多学者有不同的看法, 一
般认为所用的杀虫剂剂量应使种群的死亡率低于
30%, 才能较好地评价杀虫剂亚致死剂量对昆虫的
影响[24], 也有将常规用药浓度的 1/10 视为亚致死浓
度[25]。本试验仅测定了阿维菌素亚致死剂量 LC20、
LC10、LC5处理下 2种色型豌豆蚜靶标酶及解毒酶的
变化, 还应对其余亚致死剂量做进一步研究, 找出
亚致死剂量对 2 种色型豌豆蚜靶标酶及解毒酶影响
的临界点, 为了解红、绿色型豌豆蚜对阿维菌素的
抗性变化奠定基础, 并对阿维菌素的施用提供理论
依据。
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