Table Of Content昆 虫 学 报 !"#$%&#’(’)’*+"$,+&+"$，!"#$%&’’(，)（* &）：&+),&+* -../’)+)0(&*(
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/01234$
李海平4，&，冯 涛4，陶岭梅2，刘 学2，姜 辉2，林荣华2，梁 沛4，高希武4!
（4I中国农业大学昆虫学系，北京 4’’’*)；&I内蒙古农业大学农学院，呼和浩特 ’4’’4*；
2I农业部农药检定所，北京 4’’’&)）
567 研究了二化螟 -.+)’/01123//$)+/线粒体/7L0ML0!NO7C;和P7&L0QF&L0!NO7C;的生物化学性质以及*种常用杀
虫剂对这两种酶活性的影响。结果表明，二化螟线粒体/7L0ML0!NO7C;和 P7&L0QF&L0!NO7C;的最适反应条件为
"R值1I)，温度21S。/7L0ML0!NO7C;的米氏常数（4 ）为’I)& 66=%TU，最大反应速度（5 ）为2’&I)1 D6=%（T 6$D·
6 67G
6F）。P7&L0QF&L0!NO7C;的 4 为’I)’66=%TU，5 为4&9I’) D6=%（T 6$D·6F）。药剂浓度为4V4’,) 6=%TU时，+种菊
6 67G
酯类杀虫剂对离体!NO7C;活性抑制的顺序为：溴氰菊酯W联苯菊酯W百树菊酯W三氟氯氰菊酯和氟硅菊酯；对二
化螟/7L0ML0!NO7C;的抑制率分别为)’I4&X、2*I(*X、&1I&1X、4*I)*X和49I14X；对P7&L0QF&L0!NO7C;的抑制率
分别为&*I&1X、&2I19X、4*I99X、44I()X和4)I2)X。硫丹对二化螟/7L0ML0!NO7C;和 P7&L0QF&L0!NO7C;的抑制
率均为41I)(X。甲胺磷和呋喃丹对P7&L0QF&L0!NO7C;的抑制率分别为&1I4(X和41I)&X，对/7L0ML0!NO7C;则几
乎没有抑制作用。实验结果还表明，在4I(V4’,1 Y4V4’,) 6=%TU的浓度范围内，上述*种杀虫剂对二化螟!NO7C;
活性的抑制率存在明显的剂量0效应关系。
89:7 二化螟；腺苷三磷酸酶；杀虫剂；酶活性；抑制率
;<=>?7 Z*(+ @ABCD7 ! @EF?7’)+)0(&*（( &’’(）’&0’&+)0’(
’()*+*,*-( -. !"#$%& $/,*0*,1 *( 2*,-/)-(34*$ -. !"#$% &’(()*&&+$#& +1 (*(&
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6
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$D8$d$A$=D =B P7&L0QF&L0!NO7C; H7C&*I&1X，&2I19X，4*I99X，44I()X 7DE4)I2)X d< A8; 7d=K; B$K;
"<#;A8#=$EC #;C";@A$K;%< H8;D A8; @=D@;DA#7A$=D =B $D8$d$A=#C H7C 4V4’,) 6=%TU? N8; "=A;DA$7% =B ;DE=C>B7D
$D8$d$A$DF A8; /7L0ML0!NO7C; 7@A$K$A< H7C C76; 7C $AC "=A;DA$7% $D8$d$A$DF P7&L0QF&L0!NO7C; 7@A$K$A<，7DE
基金项目：国家重点基础研究发展规划“*12”项目（3&’’’’4(&’1）；国家自然科学基金项目（2**1’)*(）
作者简介：李海平，女，4*(*年生，内蒙古人，博士研究生，讲师，研究方向为昆虫毒理学，5067$%：%8"+9&’:;<=>?@=6
!通讯作者!>A8=#B=#@=##;C"=DE;D@;，5067$%：F7=G$H>:&(2ID;A?@D
收稿日期 J;@;$K;E：&’’+0’10’+；接受日期 !@@;"A;E：&’’+0’*0&2
=期 李海平等：九种常用杀虫剂对二化螟线粒体@AB(/#活力的抑制作用 =XX
!"# $#%&#’!()# *+ ,’",-,!,*’ .(/0123456 7#!"(8,9*$"*/ (’9 &(%-*+:%(’ $*//#//#9 !"# $*!#’!,(; *+ ,’",-,!,*’
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@AB(/#（腺苷三磷酸酶）有 C(>?D>?@AB(/#、 液），32=5钼酸铵溶于3 8*;HI \<;中（@液），=35柠
<(=>?7)=>?@AB(/#、<(=>?@AB(/# 和 7)=>?@AB(/# 等 檬酸钠盐（<液），02X5 A.##’?=F。
多种类型，广泛分布于生物体内各类细胞质膜上（李 显色反应溶液的配制：@7液：@液与 7液按0
宏，0MM4）。C(>?D>?@AB(/#主要功能是催化 @AB末 W（] ^W^）混合后，搅拌 ]F 8,’，滤纸过滤存放于聚乙
端磷酸水解，并利用该反应产生的自由能进行 C(> 烯瓶中。@7A 液：0FF 8I @7 液与 3 8I 02X5
和D>的主动运输，维持膜内外离子的浓度梯度差 A.##’?=F 混合，现配现用。
和细胞膜电位（NO*:，0MM=）。<(=>?7)=>?@AB(/#存在 )*- 1-02
于所有神经组织中，其功能可能与依赖于 @AB的钙 采用饥饿法除去二化螟消化道内食物，用玻璃
活动有关，从而影响 <(=> 在膜内外的分布（姜家良， 匀浆器将 0X 头虫子置于 = 8I A%,/?\<; 缓冲液（$\
0MPM）。QQA 和拟除虫菊酯类杀虫剂不但能抑制 123，0 I缓冲液中含A%,/02=0 )、_QA@F2F]1= )、蔗糖
C(>?D>?@AB(/#，而且还能抑制 <(=>?7)=>?@AB(/#。 ]23= )、C(<;P )，A%,!*’ ‘?0FF 浓度为F2FX5）在冰浴
有关拟除虫菊酯类药剂对 @AB(/#抑制的研究， 条件下匀浆，匀浆液在 3U ] FFF E ) 下离心 0FF
早期多集中在大、小白鼠和兔子等高等动物（@;? 8,’，取上清液，在0F FFF E)下离心]F 8,’，弃去上
R(S",，0MMF；张秀莲等，0MM3）以及鲤鱼、乌贼、龙虾等 清液，沉淀用上述缓冲液再溶解作为酶源备用。
水生生物方面（<;(%O (’9 7(!/:8:%(，0MP=）。昆虫方
)*. /012("3456
面则主要集中在卫生害虫（<;(%O (’9 7(!/:8:%(，
C(>?D>?@AB(/#活性测定参照冯北元和徐慕禹
0MP1；田雨和冷欣夫，0MMM），对农业害虫的研究相对
（0MP0）、徐友涵和宋逵华（0MP4）的方法进行，略有修
较少。但是，拟除虫菊酯类药剂是农业上使用量最
改。反应总体积为02F 8I（咪唑 ]F 88*;HI，C(<;0=F
大的种类之一，对农业害虫的防治起到了重要的作
88*;HI，D<; =F 88*;HI，7)<; X 88*;HI），通过添加
用。作者主要研究了一些常用菊酯类药剂对二化螟 =
F2= 8I 酶液启动反应。由于乌苯苷可以特异性地
!"#$% &’(()*&&+$#& @AB(/#的抑制作用特性，为进一步
抑制C(>?D>?@AB(/#的活性，通过在反应体系中添
研究拟除虫菊酯类杀虫剂的毒理机制提供依据。
加和不添加乌苯苷（终浓度F2F0 88*;HI），则乌苯苷
缺少与存在时所测的酶活性之差即为 C(>?D>?
) !"#$%
@AB(/#的活性。
将上述反应体系在 ]1U水浴中保温 X 8,’ 后，
)*) &’()
加入F2FX 8I @AB二钠盐溶液（@AB浓度为 ] 88*;H
二化螟为室内人工饲养。饲养条件：=PT0U，
I），用漩涡混合器混和后反应 0F 8,’。再取出 F23
相对湿度PF5 VMF5，光周期04IWPQ。
8I反应液，加入到= 8I @7A溶液中，摇匀，精确计
)*+ &’*+,’+
时放置0 8,’后，加入F23 8I=35柠檬酸钠，室温放
MX5联苯菊酯原药、M4205氟硅菊酯原药、M=5
置3F 8,’以上，于44F ’8处测定光密度值。
百树菊酯原药、M4235三氟氯氰菊酯原药和 MM5溴
<(=>?7)=>?@AB(/#活性的测定参照徐友涵和宋
氰菊酯原药为江苏扬农化工股份有限公司提供；
PF2X5三唑磷原药，浙江永农化工有限公司提供； 逵华（0MP4）的方法。反应总体积为0 8I（含 7)<;= =
1F5甲胺磷原药，江苏省苏州化工农药集团公司提 88*;HI，A%,/?7(;#/!（# $\ 12F）=X 88*;HI，乌苯苷 F20
供；M15呋喃丹原药，江苏省海安农药厂提供；MF5 88*;HI，<(<;= ]4 88*;HI），反应过程同 C(>?D>?
硫丹原药，江苏省如东农药厂提供。乌苯苷，Y;:O( @AB(/#。
产品；@AB 二钠盐，德国 Z*#"%,’)#% 7(’’"#,8 [8-\ 计算时先由标准曲线计算无机磷（B,）的生成
公司产品，MM5纯度；其他试剂均为国产分析纯。 量，再按照实际蛋白质含量转换成酶的比活力，比活
)*, &’*-./0 力的单位为’8*;（H 8,’·8)）。
原始溶液的配制：F2FX5孔雀石绿溶液（7
-.* 昆虫学报 ./0,120&3&%&4$/,5$2$/, Q(卷
!"# !"#$%&’(
参照 !"#$%&"（$ ’()*）考马斯亮蓝 +,-./法，用牛
血清白蛋白（!01）测定蛋白质含量，绘制标准曲线。
取’ 23待测酶液（调整蛋白质含量-/4’// 5），加
!
. 23 考马斯亮蓝 +,-./ 染色液，混合均匀后 - 267
至’ 8内测9: 值。由标准曲线计算酶液中蛋白
.(.72
质含量。去污剂（如 ;"6<&7 =,’//）等干扰测定，但少
量的去污剂可通过用适当的对照而消除。实验所制
备的酶液中含有 ;"6<&7 =,’//，但在测定酶液蛋白含
量前要对此酶液进行高倍稀释，并在测定时通过在
对照中加入等量的;"6<&7 =,’//以消除误差。
!"$ )*+,-./%&’()*01&23
将供试药剂用丙酮配成一定浓度的母液，然后
用缓冲液稀释至所需浓度（现配现用），在反应体系
图’ 温度对二化螟1;>#?@活性的影响
中加入酶液和药剂，其他步骤与 1;>#?@的活力测定
X65Y ’ Z%%@[<&%<@2K@"#<J"@&71;>#?@#[<6M6<G67
方法相同。抑制率的计算公式为：
26<&[8&7$"6#&% "#$%&’())*+’’,%$’
抑制率（A）B（对照1;>#?@活性C药剂处理后
1;>#?@活性）D对照1;>#?@活性E’//A。
!"+ 4+23567189
对抑制率进行反正弦转换后进行差异显著性分
析。本实验采用 97@,F#G 1H9I1 F6<8 :J77@<<’? K&?<
<@?< 方法进行多重比较，用 +"#K8>#$ L70<#< M@"?6&7
NO// 软件进行分析。
, :;<89
,"! -./%&’()*0=’(>?@ABC&DE
,"!"! 温度对1;>#?@ 活性的影响：在反应体系KP值
为)OQ，反应时间为’/ 267的条件下，测定了不同温度
下1;>#?@ 的比活力（图’）。在-.4N)R范围内，酶活力
随反应温度的升高而增加，超过N)R酶活力迅速下降， 图- KP值对二化螟1;>#?@活性的影响
故二化螟1;>#?@ 活力测定的最适温度为N)R。 X65Y - Z%%@[<&%KP&71;>#?@#[<6M6<G6726<&[8&7$"6#&%
,"!", KP值对1;>#?@活性的影响：在反应体系温 "#$%&’())*+’’,%$’
度为 N)R，反应时间为 ’/ 267的条件下，测定了不
22&\D3，- 为 ’-^O/Q 72&\（D 267·25）。H#U,_U,
2#]
同KP值缓冲液对 1;>#?@ 活力的影响。结果表明，
1;>#?@在本实验所用的底物浓度范围内（/O’4/O(
在KP值*O.4)OQ的范围内，酶活力随KP值升高而
22&\D3），! 为 /OQ- 22&\D3，- 为 N/-OQ) 72&\D
增加，当 KPS)OQ 时，酶活力开始下降，最适 KP值 2 2#]
（267·25）。
为)O（Q 图-）。
,", FG)*+,-./%&’()*01&23
,"!"- 底物浓度对 1;>#?@ 活力的影响：在 KP 值
,","! (种杀虫剂对 1;>#?@ 活性的抑制：当药剂终
)OQ，温度 N)R，反应时间 ’/ 267 的条件下，测定了
浓度为’E’/CQ 2&\D3时，所测定的菊酯类杀虫剂对
底物1;>浓度对酶活力的影响（图 N）。T#-U,V5-U,
二化螟的二种 1;>#?@ 都有一定程度的抑制作用，但
1;>#?@活性在 1;> 浓度较低时，随着浓度的增加，
不同的杀虫剂对二化螟 1;>#?@ 的抑制程度不同（表
活力呈线性关系；当 1;> 浓度达到一定值时，酶活
’）。溴氰菊酯的抑制作用最强，其次是联苯菊酯。总
力增加缓慢，呈典型的米氏方程曲线。按 367@F@#7,
的来看，这.种菊酯类杀虫剂对H#U,_U,1;>#?@ 的抑
!J"W作图法计算 T#-U,V5-U,1;>#?@ 的 ! 为 /OQ/
2 制程度均明显高于对T#-U,V5-U,1;>#?@ 的抑制。
=期 李海平等：九种常用杀虫剂对二化螟线粒体"#$%&’活力的抑制作用 =QN
剂对 "#$%&’ 均有一定程度的抑制，但主要抑制
<%=9:>*=9:"#$%&’，对 8%9:;9:"#$%&’ 的抑制作用
很弱。
!! ""#$%&’()#$%&’(*+,-.
$&)*(! +,-.)./.0,01#$%&’(1203 !"#$%&’(()*&&+$#
)4,.,(.,’(5/.5.6(’
药剂?1&’./).)7’& 抑制率$’2.’1/%*’0-)16)H)/)01（I）
（@A@BCD50EFG） 8%9:;9:"#$%&’ <%=9:>*=9:"#$%&’
溴氰菊酯 J’E/%5’/62)1 DBK@=LBK=@% =MK=NLBKBO%
联苯菊酯 P)-’1/62)1 !MKOML!KQ@% =!KNRL!KB=H.
百树菊酯 <4-ES/62)1 =NK=NL@KRDH @MKRRL=KDR.7
三氟氯氰菊酯<46%E0/62)1 @MKDMLNKBD. @@KODLDKM!’
氟硅菊酯T%E)-ES0-’1 @RKN@LBK!D. @DK!DLBKDB’
硫丹 ,170&SE-%1 @NKDOLQKO@. @NKDOLBKNM7
甲胺磷>’/6%5)70U60& OKNRLBKRN7 =NK@OL=KO@%
三唑磷#2)%V0U60& !KDMLBK==7 @=KD=LBKBO’
图! 不同浓度的底物对二化螟"#$%&’活性的影响
呋喃丹 <%2H0-S2%1 !KNBLBK!M7 @NKD=L@K@O7
()*+ ! ,--’./0-"#$.01.’1/2%/)0101"#$%&’%./)3)/4
同列数据后不同小写字母表示差异显著J%/%W)/6)1%.0ES51-0EE0W’7
)15)/0.60172)%0- !"#$%&’(()*&&+$#& H47)--’2’1/&5%EEE’//’2&%2’&)*1)-).%1/E47)--’2’1/（,!BKBQ）+
非菊酯类药剂对 "#$%&’ 也有一定程度的抑制 78787 杀虫剂对 "#$%&’ 抑制的剂量:效应关系：由
作用，但是总的看来抑制作用比菊酯类杀虫剂弱。 图D可见，D 种药剂联苯菊酯、百树菊酯、甲胺磷和
其中有机氯杀虫剂硫丹对 "#$%&’ 的抑制作用相对 呋喃丹对"#$%&’的抑制作用均呈现明显的剂量:效
较强，而且对 8%9:;9:"#$%&’ 和 <%=9:>*=9:"#$%&’ 应关系。拟除虫菊酯类药剂对8%9:;9:"#$%&’的抑
的抑制能力基本相同。有机磷、氨基甲酸酯类杀虫 制程度大于对 <%=9:>*=9:"#$%&’的抑制。
图D 不同药剂对二化螟"#$%&’抑制的剂量:效应关系
()*+ D ?16)H)/)010-"#$%&’%./)3)/4H47)--’2’1/)1&’./).)7’&0-7)--’2’1/.01.’1/2%/)01&
"：联苯菊酯 P)-’1/62)1；P：百树菊酯 <4-ES/62)1；<：甲胺磷>’/6%5)70U60&；J：呋喃丹 <%2H0-S2%1+
9<8 昆虫学报 6$*%70*’(’/’2+$%8+0+$% A3卷
（如百树菊酯和三氟氯氰菊酯）。实验结果说明，菊
! !" 酯类药剂对二化螟5%9:!(;9:!"#$%&’的抑制程度可
能与是否含!!氰基无关，这与 56%,7 和 (%)&*+*,%
拟除虫菊酯类药剂按其化学结构可以分为含有 （2389）的结论不同。何运转等（9??2）用家蝇脑突触
!!氰基和不含!!氰基的两大类。依据拟除虫菊酯的 体进行研究，发现溴氰菊酯、氯菊酯对家蝇敏感品系
生物学效应和电生理学反应将其分为"型和#型拟 的 5%9:!(;9:!"#$%&’ 基本无抑制作用。56%,7 和
除虫菊酯，"型不含!!氰基，#型含有!!氰基，后来 (%)&*+*,%（2389）在研究拟除虫菊酯对乌贼巨大神
从 型拟除虫菊酯中衍生出了 型，许多研究表明 经轴突作用时，发现二氯苯醚菊酯和溴氰菊酯都对
# $
不同型的拟除虫菊酯对不同生物 "#$%&’ 的抑制潜 5%9:!(;9:!"#$%&’ 有抑制作用，抑制的强弱与!!氰
力明显不同（(%)&*+*,% %-. /01%&*..1-，2343）。 基无关。D*B和 HB.-%,（I 2388）在披肩粘虫 !%()#*-%
56%,7和(%)&*+*,%（2389）在用乌贼视神经进行实验 $’01+2"-%*% 脑突触体实验中也得到相同的结论。综
时发现，"型拟除虫菊酯主要作用于 5%9:!"#$%&’， 上所述，拟除虫菊酯类杀虫剂对昆虫 5%9:!(;9:!
#型拟除虫菊酯则作用于 5%9:!(;9:!"#$%&’，分子 "#$%&’的抑制作用可能比较复杂，不但与杀虫剂的
结构既类似 型又类似 型的氯菊酯对两种酶的抑 种类有关，而且与昆虫的种类也有关系，其抑制动力
" #
制程度均处于中间水平。 学及酶结合位点尚需进一步研究。
我们选择了<种拟除虫菊酯类杀虫剂，既有" 由于"#$%&’是拟除虫菊酯类和有机氯类杀虫
型也有 型。研究结果显示，无论 型和 型，对 剂的作用靶标之一，所以这两类杀虫剂对其抑制程
# " #
=%:!>:!"#$%&’活性都有一定程度的抑制作用，与 度比有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂要大。但不同菊
是否含有!!氰基无关，且在一定的浓度范围内，存在 酯类杀虫剂对 "#$%&’ 的抑制作用不完全一致，对
明显的剂量!效应关系；其中溴氰菊酯的抑制率最 =%:!>:!"#$%&’和 5%9:!(;9:!"#$%&’的抑制程度也
高，浓度为2?@A +B6CD时抑制率达到A?E29F。何运 不相同。本研究中所涉及的菊酯类杀虫剂对 =%:!
转等（2333）研究发现，2?@A +B6CD溴氰菊酯、氯菊酯 >:!"#$%&’的抑制程度均高于有机磷和氨基甲酸酯
对敏感品系家蝇 !"#$% &’()#*+$% 神经系统的 =%:! 类杀虫剂，这也进一步证明了 =%:!>:!"#$%&’ 是菊
>:!"#$%&’ 活性也有明显的抑制作用，抑制率分别 酯类杀虫剂的作用靶标之一。
为2AE4GF和24E8GF。田雨和冷欣夫（2333）测定了 有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的主要靶标是乙
溴氰菊酯对家蝇 =%:!>:!"#$%&’ 的抑制，发现也存 酰胆碱酯酶，但对 "#$%&’ 也有一定程度的抑制作
在剂量!效应关系，溴氰菊酯在浓度为 2?@A +B6CD时 用。曾晓"（233<）研究了拟除虫菊酯类和有机磷杀
对敏感品系家蝇 =%:!>:!"#$%&’的抑制率为 G<F。 虫剂对家蝇线粒体 "#$%&’ 的抑制作用，结果表明，
蒋志胜等（9???）测定了拟除虫菊酯不同异构体对美 2EJJK2?@A +B6CD辛硫磷和2E4<K2?@A +B6CD马拉硫
洲大蠊 ,)-+./%0%*% %()-+$%0% 中枢神经系统=%:!>:! 磷对 "#$%&’ 的抑制率分别为 9AE8?F和 9JE?4F。
"#$%&’活力的影响，结果表明：2?@A +B6CD氯氰菊酯 本实验中把=%:!>:!"#$%&’和5%9:!(;9:!"#$%&’分
顺、反式异构体及高效体对 =%:!>:!"#$%&’ 的抑制 开进行测定，如果把二者的结果加在一起，则当浓度
率分别为 <8E8F、<<E2F和 94E2F。本实验中 < 种 为2K2?@A +B6CD时，甲胺磷和三唑磷对"#$%&’的抑
菊酯类杀虫剂对二化螟=%:!>:!"#$%&’的活性都有 制率分别为 GGE3AF和 2<E32F。在实验中还发现，
一定程度的抑制，与他人的研究结果一致，说明拟除 有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂主要抑制 5%9:!(;9:!
虫菊酯类杀虫剂对昆虫的=%:!>:!"#$%&’具有抑制 "#$%&’，对 =%:!>:!"#$%&’ 的抑制程度很小。这一
作用。 结果是否与有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂作用于
在拟除虫菊酯类杀虫剂对二化螟 5%9:!(;9:! "#$%&’的位点有关，尚需进一步研究。
"#$%&’的抑制实验中，G 种含!!氰基的#型拟除虫
# $ % & ’"#$#%#&’#((
菊酯杀虫剂对 5%9:!(;9:!"#$%&’均有一定程度的抑
制作用，可是 9 种不含!!氰基的"型除虫菊酯对 "6!L%M01 NO，233?E $,BP’,)1’& BQ 5%!(;!"#$%&’ Q,B+ ,%) R,%1- %-. 1)&
1-01R1)1B-RIPI,’)0,B1.&S ,)#*+$S 3+’$4)(S ,45#+’/S，G4：22J@29?S
5%9:!(;9:!"#$%&’ 也有一定程度的抑制作用，且不
H,%.QB,.((，234JE " ,%P1. %-. &’-&1)1T’ +’)0B. QB, )0’ U*%-)1)%)1B- BQ
含!!氰基的"型除虫菊酯（如联苯菊酯）对二化螟
+1V,B;,%+U*%-)1)1’& BQ P,B)’1- *)161W1-; )0’ P,1-V1P6’ BQ P,B)’1- .I’
5%9:!(;9:!"#$%&’ 的抑制程度高于#型除虫菊酯 R1-.1-;S 60%/S 3+’$4)(S，49：9A8@9<AS
0期 李海平等：九种常用杀虫剂对二化螟线粒体B2C#)8活力的抑制作用 0M.
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