杀虫剂对松墨天牛几种酶和蛋白质磷酸化的影响

论文摘要

松墨天牛是一种钻蛀性的林业害虫,主要危害松属植物,而且其传播松材线虫造成的危害远甚于其自身。近年来人们在其生物学、生态学以及防治方面对其进行了大量的研究。本文从毒理学角度研究了甲胺磷、溴氰菊酯、吡虫啉等几种代表性的杀虫剂对松墨天牛的乙酰胆碱酯酶、羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶的体外影响,并使用同位素标记的方法研究了溴氰菊酯和甲胺磷两种代表性杀虫剂对松墨天牛的脂肪体和头部蛋白磷酸化的影响情况。还进行了松墨天牛体内的神经毒性酯酶活性的测试,并进行了松墨天牛细胞原代培养的探索性试验。结果如下: 甲胺磷对松墨天牛乙酰胆碱酯酶、羧酸酯酶酶、谷胱甘肽S-转移酶均有抑制作用其I50值分别为8.19×10-4mol/L,1.95×10-7 mol/L,0.908 mol/L。 可以确定松墨天牛体内存在NTE活力,以头部活力较高,但甲胺磷在体外处理时不能抑制其活力,表现出与高等动物NTE不同的性质。 溴氰菊酯和甲胺磷对松墨天牛幼虫的蛋白磷酸化的影响非常明显,放射自显影图谱上可观察到许多发生改变的条带,而相对来说两种杀虫剂对成虫蛋白磷酸化的影响较小。 溴氰菊酯使来自幼虫脂肪体的分子量137.8 kD蛋白质和来自幼虫头部的166.5 kD蛋白质磷酸化水平增强,使来自幼虫脂肪体的分子量为111.4 kD、95.3 kD和43.8 kD蛋白质和来自幼虫头部的113.2 kD、97.5 kD和50.6 kD蛋白质以及来自成虫脂肪体的51.8 kD、44.3 kD蛋白质和来自成虫头部的43.3 kD蛋白质磷酸化水平减弱。 甲胺磷使来自成虫脂肪体的分子量为127.7 kD、44.3 kD和238.9 kD蛋白质磷酸化水平增强,使来自幼虫脂肪体的95.3 kD和43.8 kD蛋白质以及来自幼虫头部的166.5 kD和124.5 kD蛋白质磷酸化水平减弱。 通过使用杀虫剂与cAMP和钙调蛋白（CaM）共同处理对蛋白磷酸化的影响情况进行研究,对自显影图谱上的一些蛋白质磷酸化反应的蛋白激酶的性质进行分析,说明杀虫剂对天牛蛋白质磷酸化影响的复杂性和多样性。由于所测试的杀虫剂对天牛体内的某些蛋白的作用情况非常复杂,还需要进一步研究其性质才能得以确定。 本研究的结果对于松墨天牛的防治提供了毒理学参考,杀虫剂对天牛蛋白质磷酸化影响部分的研究结果说明了杀虫剂具有广泛的生物活性,除了一般意义上使昆虫快速致死的作用靶标之外,杀虫剂还可以作用于蛋白激酶、蛋白磷酸酶等非致死性作用靶标。本项研究结果对全面了解杀虫剂的毒性机理以及关于杀虫剂对蛋白磷酸化影响的进一步研究具有重要的意义。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1 松墨天牛及其研究综述
• 1.1 松墨天牛生物学
• 1.2 松墨天牛的危害
• 1.3 松墨天牛的防治
• 1.4 松墨天牛的研究现状简述
• 2 昆虫体内的几种化学杀虫剂相关酶类
• 2.1 乙酰胆碱酯酶（AChE）
• 2.2 羧酸酯酶（CarE）
• 2.3 谷胱甘肽 S-转移酶（GST）
• 2.4 神经毒性酯酶（NTE）
• 3 蛋白磷酸化
• 3.1 蛋白磷酸化概述
• 3.2 毒理学研究中的蛋白磷酸化研究
• 3.3 杀虫剂对蛋白磷酸化影响的研究
• 第二章 杀虫剂对松墨天牛体内靶标酶和代谢酶的影响
• 2.1 材料与方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 杀虫剂对松墨天牛幼虫AChE的作用
• 2.2.2 杀虫剂对松墨天牛CarE的作用
• 2.2.3 杀虫剂对松墨天牛GST的作用
• 2.2.4 松墨天牛幼虫的NTE活力
• 2.3 讨论
• 第三章 杀虫剂对松墨天牛蛋白磷酸化的影响
• 3.1 实验材料及设备
• 3.2实验方法
• 3.2.1松墨天牛样品的处理
• 3.2.2体外磷酸化反应
• 3.2.3 SDS一PAGE电泳
• 3.2.4凝胶的染色与脱色
• 3.2.5干胶处理
• 3.2.6放射性自显影检测
• 3.2.7蛋白浓度测定
• 3.2.8 数据分析处理
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 杀虫剂对松墨天牛幼虫脂肪体蛋白磷酸化的影响
• 3.3.2 杀虫剂对松墨天牛幼虫头部蛋白磷酸化的影响
• 3.3.3 杀虫剂对松墨天牛成虫脂肪体蛋白磷酸化的影响
• 3.3.4 溴氰菊酯对松墨天牛成虫头部蛋白磷酸化的影响
• 3.4 小结
• 3.5 讨论
• 第四章 对松墨天牛细胞原代培养的探索
• 4.1 材料与方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 血淋巴细胞的培养
• 4.2.2 脂肪体细胞的培养
• 4.3 讨论
• 第五章 总结与讨论
• 5.1 总结
• 5.2 讨论
• 参考文献
• 附录
• 硕士期间所作论文的情况
• 致谢
• 作者简介