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杀虫剂联合作用对棉铃虫乙酰胆碱酯酶(AChE)的抑制作用及其机制研究

刘贤进  董健  余向阳  张存政  王冬兰  高渊  
【摘要】:氨基甲酸酯类和有机磷类杀虫剂的主要作用是抑制昆虫体内乙酰胆碱酯酶的活力。由于乙酰胆碱酯酶具有多态性,不同的药剂对乙酰胆碱酯酶的抑制活力和方式均有所不同。因此,寻求杀虫剂的联合作用,实现对乙酰胆碱酯酶的增效抑制是长期以来人们一直探索的领域。特别是由于害虫乙酰胆碱酯酶靶标变构引起的对有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂抗药性,更使得寻求这种对AChE增效抑制具有重要的应用价值。日本曾在70和80年代对稻飞虱、黑尾叶蝉的抗性治理中,应用这类组合控制抗性害虫获得巨大成功。本项试验以棉铃虫5龄幼虫为试虫,探索呋喃丹、辛硫磷、丙溴磷对棉铃虫头部乙酰胆碱酯酶抑制活性及作用方式,进而分析药剂联合处理后抑制增效或减效的形成机制,为杀虫剂的合理复配应用提供指导。试验结果表明:①三种供试药剂对棉铃虫头部乙酰胆碱酯酶活性抑制的强弱关系为:呋喃丹辛硫磷丙溴磷,IC 50分别为:1.3094×10-7,8.6200×10-7,4.1060×10-5(g.ml-1);②通过作图法分析三种杀虫剂抑制反应类型:呋喃丹和丙溴磷为竞争性抑制,辛硫磷为反竞争性抑制;③两种药剂对AChE联合抑制活性结果:呋喃丹+辛硫磷(1:4)、呋喃丹+丙溴磷(1:40)、辛硫磷+丙溴磷(1:5)的共毒系数分别为:2.07、62.45、6.18。均为拮抗作用。从初步实验结果分析显示:由于呋喃丹和丙溴磷对乙酰胆碱酯酶的抑制类型均为竞争性抑制,在两两联合处理时,抑制活性降低,呈拮抗作用。当这两种竞争性抑制剂与反竞争性抑制剂(辛硫磷)联合处理时,均呈高度拮抗作用,对AChE的抑制活性显著下降。对三种组合的抑制作用方式试验结果分析表明:三种组合的抑制作用方式为偏向于竞争性抑制方式的混合作用方式。作者认为这种减效作用的形成可能和两种药剂与AChE的正常底物均同时竞争抑制位点有关。

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