三种苦参生物碱对豌豆蚜神经生理生化指标的比较

发布时间：2020-04-29 05:51

【摘要】：苦参生物碱是存在于苦参(Sophora flavescens Ait.)、苦豆子(Sophora alopecuroids L.)等槐属(Sophora)植物中水溶性生物碱的统称,包括苦参碱、氧化苦参碱、槐果碱和槐定碱等,具有良好的医用和农用活性。在其害虫防治谱中,对蚜虫的活性较为优异。然而,目前为止,其杀虫机理并不清楚,极大地限制了该植物源农药的进一步开发及应用。鉴于此,本研究以豌豆蚜(Acyrthosiphon Pisum)为供试昆虫,苦参碱(Matrine)、槐果碱(Sophocarpine)和野靛碱(Cytisine)为供试药剂,测定并比较3种生物碱对豌豆蚜神经系统几种相关酶系的影响,为揭示苦参碱的杀虫机理提供一定依据,主要结果如下:(1)苦参碱和槐果碱在LD_(75)剂量下处理豌豆蚜后,试虫表现出痉挛、麻痹、死亡等中毒症状,20~30 min后出现明显中毒症状。野靛碱处理后引起的中毒症状与苦参碱类似,但痉挛程度加剧,表现出强直性痉挛,之后随着时间推移,逐渐麻痹、死亡。(2)3种生物碱对乙酰胆碱酯酶(AchE)均表现出一定的抑制作用。活体条件下,抑制作用显著,表现出时间效应,但抑制率均小于35%,离体条件下,苦参碱和槐果碱对AchE无明显抑制作用,但野靛碱在1 mg/mL浓度下的抑制作用显著,抑制率达34.05%。(3)3种生物碱对乙酰胆碱(Ach)含量变化的影响不显著。(4)3种生物碱对Na~+,K~+-ATP酶均表现出一定的抑制作用。活体条件下,抑制作用显著,表现出时间效应,抑制强度为野靛碱槐果碱苦参碱。不同处理时间(10、20、30 h,下同)下,苦参碱的抑制率为14.86%、29.29%和33.81%,槐果碱的抑制率为22.58%、29.51%和36.74%,野靛碱的抑制率为20.50%、31.20%和46.83%。离体条件下,表现出浓度依赖性,野靛碱的抑制作用最强,0.01、0.1和1 mg/mL(下同)浓度下抑制率分别为25.56%、45.59%和62.73%;苦参碱次之,抑制率分别为16.42%、35.99%和48.41%;槐果碱抑制作用最弱,抑制率分别为17.20%、31.86%和39.29%。(5)3种生物碱对Ca~(2+),Mg~(2+)-ATP酶均表现出一定的抑制作用。活体条件下,表现出时间效应,抑制作用显著,抑制强度为野靛碱苦参碱槐果碱。不同处理时间下,苦参碱的抑制率为17.61%、25.49%和33.81%,槐果碱的抑制率为14.46%、22.06%和30.60%,野靛碱的抑制率为20.04%、38.76%和43.22%。离体条件下有显著抑制作用,表现出浓度依赖性,野靛碱不同浓度处理下的抑制率分别为22.72%、33.70%和50.87%;苦参碱为22.52%、31.28%和44.59%;槐果碱为22.52%、26.96%和47.11%。(6)3种生物碱对谷丙转氨酶(ALT)有一定抑制作用。活体条件下,表现出时间效应,抑制作用显著,不同处理时间下,苦参碱的抑制率为19.31%、30.03%和38.40%,槐果碱的抑制率为17.04%、26.31%和38.77%,野靛碱的抑制率为23.90%、26.87%和23.35%,但野靛碱的抑制率均小于30%。离体条件下,苦参碱和槐果碱对ALT有显著抑制作用,表现出浓度依赖性,不同浓度下的抑制率分别为26.21%、38.22%、50.74%和27.27%、37.40%、57.34%;野靛碱处理后,随着浓度的升高,表现出一定的抑制作用,抑制率分别为11.58%、20.85%和37.16%。(7)3种生物碱处理豌豆蚜10 h后,试虫体内的谷氨酸脱羧酶(GAD)活力与对照组无明显差异。之后随着时间的增加,引起试虫体内GAD活力上升,苦参碱处理后的酶比活力分别是对照的1.22和1.11倍,槐果碱处理后的酶比活力分别为对照的1.20和1.18倍,野靛碱处理后的酶比活力分别为1.14和1.20倍。(8)3种生物碱处理豌豆蚜10 h后,引起试虫体内谷氨酸(Glu)含量大幅度升高,与对照相比,基本增加0.5~1倍。之后随着时间的增加,增加幅度减小,基本增加0.33~0.67倍。(9)3种生物碱处理豌豆蚜10 h后,引起试虫体内γ-氨基丁酸(GABA)含量大幅度升高,基本增加1~1.3倍;但20 h后野靛碱处理引起GABA的含量变化与对照无明显差异;处理30 h时,苦参碱和槐果碱与对照组相差不大,野靛碱引起GABA含量下降。上述结果表明,苦参碱对豌豆蚜的致毒作用与其对神经系统的影响有关,其中GABA和Glu系统可能为其主要作用部位,而Na~+,K~+-ATP酶和Ca~(2+),Mg~(2+)-ATP酶也可能为其靶标之一;槐果碱与其影响较为类似,野靛碱与苦参碱总体类似,在个别指标上存在差异,说明其机理可能存在一定的差异。
【图文】：

豌豆蚜,生物碱,活体,差异显著性

图 3-2 3 种生物碱对豌豆蚜 Glu 含量的影响（活体，，LD75）Figure 3-2 Effect of 3 alkaloids on the amount of Glu of Acyrthosiphon pisum (in vivo, LD75)注：小写字母表示同种药剂不同处理时间段在 P=0.05 水平下的差异显著性；小写字母’表示相同处理时间不同药剂在 P=0.05 水平下的差异显著性（下同）。Note: The lowercase letters indicate differences in different times for the same agent and upper lattersindicate differences in different alkaloids for the same time, in significance P=0.05, respectively. (The samebelow).

豌豆蚜,生物碱,活体

图 3-3 3 种生物碱对豌豆蚜 GABA 含量的影响（活体，LD75）Figure 3-3 Effect of 3 alkaloids on the amount of GABA of Acyrthosiphon pisum (in vivo, LD75)
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S482.39

【参考文献】