吡蟲啉對桃蚜、朱砂葉螨及菜少脈蚜繭蜂的亞致死效應(yīng)研究.pdf

1、本論文以吡蟲啉亞致死劑量為研究中心，針對處于同一生境中的靶標(biāo)害蟲桃蚜、非靶標(biāo)害螨朱砂葉螨以及桃蚜天敵菜少脈蚜繭蜂的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)以及生物化學(xué)等方面開展系統(tǒng)研究，研究結(jié)果有助于全面了解吡蟲啉作用于環(huán)境對靶標(biāo)生物和非靶標(biāo)生物的后續(xù)影響?，F(xiàn)將主要結(jié)果總結(jié)如下： 1 吡蟲啉對靶標(biāo)害蟲桃蚜的亞致死效應(yīng)1．1 吡蟲啉亞致死劑量對桃蚜實(shí)驗(yàn)種群的脅迫效應(yīng)吡蟲啉亞致死劑量對當(dāng)代桃蚜成蚜的影響表現(xiàn)為壽命縮短和產(chǎn)蚜量減少；吡蟲啉亞致死劑量脅迫對桃蚜F

2、1代的影響表現(xiàn)為發(fā)育歷期延長，種群的內(nèi)稟增長率、凈增殖率和周限增長率降低，而平均世代歷期和種群加倍時(shí)間延長：在種群水平上吡蟲啉亞致死劑量能壓低桃蚜種群趨勢指數(shù)：應(yīng)用干擾控制作用指數(shù)對吡蟲啉亞致死劑量的作用進(jìn)行量化研究發(fā)現(xiàn)，吡蟲啉亞致死劑量對桃蚜具有持續(xù)控制作用。吡蟲啉亞致死劑量對當(dāng)代和下代桃蚜均表現(xiàn)為抑制作用，研究并未發(fā)現(xiàn)刺激桃蚜增殖的現(xiàn)象。 1．2 吡蟲啉亞致死劑量對桃蚜AChE的時(shí)間與劑量效應(yīng)采用微量滴度酶標(biāo)板法測定了吡蟲啉

3、亞致死劑量對桃蚜乙酰膽堿酯酶(AChE)的影響。結(jié)果表明，用不同亞致死劑量吡蟲啉處理桃蚜后AChE的活力明顯降低，表現(xiàn)為抑制作用，且不同劑量間AChE的活力差異顯著；酶動(dòng)力學(xué)分析表明，ACllE的K<,m>值顯著降低，而V<,max>顯著升高，表明吡蟲啉亞致死劑量處理桃蚜后AChE與底物的親和力明顯增強(qiáng)，且最大反應(yīng)速度顯著加快。用吡蟲啉LC<,10>處理桃蚜后AChE的活力隨時(shí)間的延長而變化，表現(xiàn)為明顯的抑制作用；AChE的K<,m>隨

4、時(shí)間的變化表現(xiàn)為先升高后降低，然后又升高再持續(xù)降低的趨勢，但V<,max>均升高。此外研究了吡蟲啉LC<,10>處理后桃蚜AChE在不同亞細(xì)胞層的分布特征，結(jié)果表明，AChE比活力的高低次序依次為：微粒體>細(xì)胞核與細(xì)胞碎片>線粒體>細(xì)胞質(zhì)液：吡蟲啉亞致死劑量處理后雖然沒有影響AChE在亞細(xì)胞中的分布，但是卻改變了對底物的親和力和最大反應(yīng)速度。 1．3 吡蟲啉亞致死劑量對桃蚜CarE的時(shí)間與劑量效應(yīng)采用微量滴度酶標(biāo)板法測定了吡蟲啉亞致死劑

5、量對桃蚜羧酸酯酶(CarE)的影響。結(jié)果表明，吡蟲啉LC<,10>劑量處理后桃蚜體內(nèi)CarE比活力顯著升高，表現(xiàn)為促進(jìn)作用，LC<,20>和LC<,30>劑量處理桃蚜體內(nèi)CarE比活力差異性不顯著：隨著吡蟲啉濃度的升高桃蚜體內(nèi)CarE的K<,m>降低，說明與底物的親和力增強(qiáng)，而V<,max>值先是誘導(dǎo)增加后降低。吡蟲啉LC<,10>處理對桃蚜體內(nèi)CarE活性的影響隨時(shí)間的不同是抑制與誘導(dǎo)作用交替出現(xiàn)，0 h、6 h和48 h是抑制作用，

6、而3 h、12 h與24 h是誘導(dǎo)作用；CarE的K<,m>和V<,max>隨時(shí)間的變化表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢。此外研究了吡蟲啉LC<,10>處理桃蚜后CarE在不同亞細(xì)胞層的分布特征，結(jié)果表明，吡蟲啉亞致死劑量處理后影響了CarE在亞細(xì)胞中的分布，而且改變了對底物的親和力和最大反應(yīng)速度，對照CarE比活力分布排序是：細(xì)胞質(zhì)液>線粒體>微粒體>細(xì)胞核與細(xì)胞碎片，而經(jīng)吡蟲啉亞致死劑量處理桃蚜各亞細(xì)胞層中CarE比活力分布排序是：細(xì)胞質(zhì)液

7、>細(xì)胞核與細(xì)胞碎片>線粒體>微粒體。 1．4 吡蟲啉亞致死劑量對桃蚜GSTs的時(shí)間與劑量效應(yīng)吡蟲啉不同亞致死劑量對桃蚜體內(nèi)GSTs比活力表現(xiàn)為促進(jìn)作用，并且隨著吡蟲啉劑量的增加桃蚜體內(nèi)GSTs比活力及與底物的親和力亦顯著誘導(dǎo)增強(qiáng)，其催化能力是先誘導(dǎo)增加后降低。吡蟲啉LC<,10>劑量處理桃蚜體后GSTs活性的影響是在0 h至24 h表現(xiàn)為誘導(dǎo)增加，48 h表現(xiàn)為抑制作用，GSTs的K<,m>和V<,max>隨時(shí)間的變化表現(xiàn)為先升

8、高后降低的趨勢。此外研究了吡蟲啉LC<,10>理桃蚜后GSTs在不同亞細(xì)胞層的分布特征，結(jié)果表明，吡蟲啉亞致死劑量處理后影響了GSTs在亞細(xì)胞中的分布，同時(shí)也改變了桃蚜各亞細(xì)胞層中GSTs對底物的親和力和最大反應(yīng)速度，對照桃蚜各亞細(xì)胞層中GSTs的比活力分布排序是：細(xì)胞質(zhì)液>線粒體>微粒體>細(xì)胞核與細(xì)胞碎片，而經(jīng)吡蟲啉亞致死劑量處理桃蚜各亞細(xì)胞層中GSTs的比活力分布排序是：細(xì)胞質(zhì)液>微粒體>線粒體>細(xì)胞核與細(xì)胞碎片。 2 吡蟲

9、啉對非靶標(biāo)害螨朱砂葉螨的亞致死效應(yīng)2．1 吡蟲啉對朱砂葉螨生長發(fā)育與繁殖及卵黃蛋白的亞致死影響吡蟲啉亞致死劑量處理朱砂葉螨的卵，其中LC<,10>、LC<,20>和LC<,30>(0.5778，1.4247，2.7308mg/L)的劑量處理后朱砂葉螨的卵孵化速率、總孵化率和幼螨的成活率增高，而LC<,70>(23.4730mg/L) 劑量處理對孵化速率、總孵化率和幼螨的成活率沒有影響；與對照相比，吡蟲啉亞致死劑量對朱砂葉螨成螨產(chǎn)卵量和壽

10、命的影響差異未達(dá)到顯著水平；吡蟲啉亞致死劑量處理使朱砂葉螨的卵黃蛋白含量增加。 吡蟲啉亞致死劑量處理朱砂葉螨成螨，其中LC<,10>、LC<,20>、LC<,30>和LC<,70>處理后總產(chǎn)卵量均顯著增加，且成螨壽命顯著延長，卵的孵化率和幼螨存活率顯著升高。以上結(jié)論說明，吡蟲啉亞致死劑量有可能導(dǎo)致朱砂葉螨的再猖獗。 2．2 吡蟲啉亞致死劑量處理對朱砂葉螨三種酶的影響吡蟲啉亞致死劑量處理后對朱砂葉螨體內(nèi)AChE、CarE和GSTs

11、的活性沒有影響，因此吡蟲啉亞致死劑量處理對朱砂葉螨體內(nèi)AChE、CarE和GSTs不存在時(shí)間與劑量效應(yīng)。 3 吡蟲啉對桃蚜天敵菜少脈蚜繭蜂的亞致死效應(yīng)吡蟲啉對菜少脈蚜繭蜂的安全系數(shù)為5.5948～9.9080，益害毒性比值為24.7511，表明吡蟲啉對菜少脈蚜繭蜂的安全性相對較好，但其亞致死劑量對菜少脈蚜繭蜂的羽化和成蜂的存活以及成蜂的寄生都有抑制作用。 綜上所述，吡蟲啉亞致死劑量對靶標(biāo)害蟲桃蚜的實(shí)驗(yàn)種群具有持續(xù)控制作用

12、，對其體內(nèi)的AChE、CarE和GSTs存在時(shí)間與劑量效應(yīng)，并且也影響桃蚜AChE、CarE和GSTs在亞細(xì)胞中的生化特性；對桃蚜天敵菜少脈蚜繭蜂的羽化和成蜂的存活以及成蜂的寄生能力具有抑制作用；吡蟲啉亞致死劑量有可能導(dǎo)致非靶標(biāo)害螨朱砂葉螨的再猖獗，但對朱砂葉螨體內(nèi)AChE、CarE和GSTs的活性沒有影響。殺蟲劑作用于環(huán)境后對生物的作用是復(fù)雜的，受藥昆蟲的種類、年齡和生理狀況等不同，殺蟲劑對昆蟲的亞致死效應(yīng)差異很大，而且開展直接的實(shí)驗(yàn)