利尿酸對(duì)書(shū)虱生態(tài)適合度及GSTs毒理學(xué)特性的影響.pdf

1、嗜卷書(shū)虱Liposcelisbostrychophila(Badonnel)和嗜蟲(chóng)書(shū)虱L.entomophila(Enderlein)隸屬于嚙蟲(chóng)目Psocoptera、書(shū)虱科Liposcelididae,是世界范圍內(nèi)廣泛發(fā)生并能造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失的一類(lèi)儲(chǔ)藏物害蟲(chóng)。谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶(GiutathioneS-transferases,GSTs:EC2.5.1.18)是生物體內(nèi)廣泛存在的一類(lèi)功能多樣的超基因家族酶,能催化內(nèi)源還原性谷胱甘肽(

2、GSH)與各種有害的親電性底物相結(jié)合,增加后者的可溶性從而有利于其從細(xì)胞內(nèi)排出,進(jìn)而保護(hù)生物體內(nèi)的核酸和蛋白質(zhì)免受親電基團(tuán)攻擊。GSTs活性能夠被各種親電子化合物如藥劑、殺蟲(chóng)劑、植物次生代謝物質(zhì)等所誘導(dǎo)。本論文以嗜卷書(shū)虱和嗜蟲(chóng)書(shū)虱為研究對(duì)象,利用生命表方法對(duì)利尿酸連續(xù)脅迫下嗜卷書(shū)虱的生態(tài)適合度進(jìn)行研究,結(jié)合生理生化和毒理學(xué)方法,明確了利尿酸對(duì)嗜卷書(shū)虱GSTs的活體脅迫作用;比較分析了利尿酸脅迫30天后嗜卷書(shū)虱和嗜蟲(chóng)書(shū)虱GSTs的生化毒理

3、學(xué)特性差異。主要研究結(jié)果如下:
　　 1、利尿酸對(duì)嗜卷書(shū)虱生態(tài)適合度的影響
　　 通過(guò)組建生命表的方法,系統(tǒng)觀察了不同飼料飼喂下(含0.5和3%利尿酸的人工飼料分別記為0.5%和3%EA,常規(guī)人工飼料為對(duì)照)嗜卷書(shū)虱淮北和北碚種群各世代的存活率、平均發(fā)育速率、凈增殖率、發(fā)育歷期等生命表參數(shù),以明確利尿酸連續(xù)脅迫對(duì)嗜卷書(shū)虱生態(tài)適合度的影響。結(jié)果表明,利尿酸連續(xù)脅迫下,嗜卷書(shū)虱各代卵的存活率升高而一齡若蟲(chóng)的存活率卻顯著下降,

4、但對(duì)其它各齡若蟲(chóng)的存活率則無(wú)顯著影響;嗜卷書(shū)虱各世代成蟲(chóng)壽命顯著延長(zhǎng),其中F1的壽命最長(zhǎng)。利尿酸連續(xù)脅迫對(duì)嗜卷書(shū)虱各代的產(chǎn)卵期、壽命、平均產(chǎn)卵量均有影響,淮北種群(3%EA)平均每雌產(chǎn)卵量F2最低(13.21頭);北碚種群各代平均每雌產(chǎn)卵量均高于對(duì)照(對(duì)照平均每雌產(chǎn)卵量為40.87頭)。根據(jù)組建的嗜卷書(shū)虱實(shí)驗(yàn)種群特定時(shí)間生命表,計(jì)算出利尿酸連續(xù)脅迫下書(shū)虱各代種群生命表參數(shù)。利尿酸連續(xù)脅迫后,與對(duì)照相比,2個(gè)種群(3%EA)內(nèi)稟增長(zhǎng)率‰均

5、降低,其中F2最低;而北碚種群0.5%EA處理組的rm均升高。以凰為基準(zhǔn),相對(duì)于對(duì)照,淮北種群(0.5%和3%EA)F2生態(tài)適合度分別下降到0.72和0.313,其余處理組的相對(duì)生態(tài)適合度均升高;北碚種群0.5%EA組各代的生態(tài)適合度均升高,3%EA處理組F1和F2生態(tài)適合度均降低,分別為0.84和0.54。
　　 2、利尿酸持續(xù)脅迫對(duì)嗜卷書(shū)虱GSTs生化毒理學(xué)特性的影響
　　 采用藥膜法測(cè)定了利尿酸處理前后嗜卷書(shū)虱各世

6、代成蟲(chóng)對(duì)溴氰菊酯的敏感性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與對(duì)照相比,嗜卷書(shū)虱淮北種群各世代對(duì)溴氰菊酯的敏感性降低:而利尿酸脅迫后北碚種群對(duì)溴氰菊酯更敏感。與對(duì)照相比,淮北種群各代的比活力升高且達(dá)到顯著水平;就北碚種群而言,利尿酸處理后F2(0.5%EA)和F1(3%EA)的比活力最低。以GSH為底物時(shí),淮北種群(0.5%和3%EA)Fl的gm值最高,北碚種群各代Km值均低于對(duì)照;淮北種群(0.5%EA)Vmax值與對(duì)照之間的差異不顯著,北碚種群(0.5

7、%和3%EA)各代Vmax最高均高于對(duì)照。以CDNB為底物時(shí),利尿酸處理組嗜卷書(shū)虱的Km值與對(duì)照相比差異顯著:就Vmax而言,其變化趨勢(shì)與以GSH為底物時(shí)相似。利尿酸處理后,嗜卷書(shū)虱GSTs酶促反應(yīng)的最適溫度為37℃,最適pH范圍變?yōu)閜H7.5-8.5。與對(duì)照相比,利尿酸處理后嗜卷書(shū)虱各代GSTs對(duì)利尿酸、雙硫侖、馬來(lái)酸二乙酯和溴氰菊酯的敏感性降低,但15mM以上劑量溴氰菊酯對(duì)嗜卷書(shū)虱(3%EA)的GSTs幾乎沒(méi)有抑制作用。
　　

8、 3、利尿酸脅迫對(duì)兩種書(shū)虱GSTs純化產(chǎn)物的影響
　　 為明確利尿酸脅迫對(duì)嗜卷書(shū)虱和嗜蟲(chóng)書(shū)虱GSTs純化產(chǎn)物的影響,比較研究了0.5%和3%EA飼養(yǎng)前和連續(xù)飼養(yǎng)30天后兩種書(shū)虱GSTS的活性差異。結(jié)果表明,利尿酸對(duì)書(shū)虱GSTs的活體脅迫具有明顯的劑量效應(yīng)和種效應(yīng)關(guān)系。利尿酸處理后,嗜卷書(shū)虱(0.5%和3%EA)對(duì)溴氰菊酯的LC50均降低,而嗜蟲(chóng)書(shū)虱(0.5%和3%EA)對(duì)溴氰菊酯的LC50均升高。經(jīng)0.5%和3%EA脅迫后,嗜

9、卷書(shū)虱GSTs比活力分別下降了1.87和10.00倍;嗜蟲(chóng)書(shū)虱GSTs比活力也明顯被抑制,其中0.5%EA的抑制作用最強(qiáng)(下降了11.23倍)。以GSH為底物時(shí),嗜卷書(shū)虱處理組Km值顯著升高,嗜蟲(chóng)書(shū)虱處理組Km值均降低;嗜卷書(shū)虱(0.5%和3%EA)Vmax顯著低于對(duì)照,嗜蟲(chóng)書(shū)虱(0.5%EA)Vmax最高。以CDNB為底物時(shí),嗜卷書(shū)虱和嗜蟲(chóng)書(shū)虱(0.5%和3%EA)Km值均降低;就Vmax而言,其變化趨勢(shì)與以GSH為底物時(shí)Vmax一致