拟除虫菊酯类杀虫剂具有高效、低毒、低残留等特点，是农用及卫生杀虫剂的支柱产品之一^[1]。枸杞蚜虫是枸杞生产中的重要害虫，自拟除虫菊酯类杀虫剂引进后在该害虫的防治中取得了很好的效果^[2]。但随着应用时间延长，已出现防效下降及抗药性等现象^[3]。

已有研究证实，三磷酸腺苷酶(ATPase)是拟除虫菊酯类杀虫剂的重要靶标之一^[4]，谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)是昆虫体内重要的解毒酶，对外源化合物的解毒代谢起着重要作用^{[5, 6]}。枸杞蚜虫防治属于小众经济作物害虫防治范畴，研究力度尚比较薄弱。内蒙古地区是我国枸杞的主产区之一，目前种植面积约1.4万hm²，在当地的经济发展中占有重要地位^[7]。本研究选择目前在枸杞蚜虫防治中、尤其在内蒙古地区尚未广泛使用的4种拟除虫菊酯类杀虫剂，研究了其对枸杞蚜虫的毒力及对ATPase、GSTs活性的影响，以期为拟除虫菊酯类杀虫剂在枸杞蚜虫防治中的应用提供参考。

1 材料与方法 1.1 供试昆虫

枸杞蚜虫Aphis sp.采自内蒙古农业大学温室内栽培的枸杞植株上。 1.2 药剂及试剂

95%氯菊酯(permethrin)原药、96%联苯菊酯(bifenthrin)原药、27%高效氯氰菊酯(beta-cypermethrin)原药和40%甲氰菊酯(fenpropathrin)原药，均为江苏扬农化工有限公司产品；ATPase测试盒及GSTs测试盒，南京建成生物工程研究所第一分所产品；其他试剂均为国产分析纯。 1.3 毒力测定

采用玻璃管药膜法^{[8, 9]}，并有改进。将杀虫药剂用丙酮配成1 000 mg/L的母液，根据预试验结果再用丙酮进一步稀释成不同浓度梯度。每种药剂6个浓度，每浓度重复3次。吸取400 μL稀释后的药液于15 mm×100 mm指形管内，迅速转动1圈，使药液均匀涂布于管内壁。将多余的药液倒出，待丙酮挥发后进行毒力测定，以仅用丙酮的处理为对照。挑取健康一致的无翅蚜虫供试，每管内接30头，在室内正常饲养条件(18～25 ℃，相对湿度50%～70%，光照为17L ∶7D)下培养3 h后检查死亡率。用毛笔轻触虫体，不动者记为死亡，对照死亡率小于10%为有效测定，并用对照死亡率进行校正。将试验中依然存活的蚜虫在-80 ℃条件下分别冷冻保存，用于后续GSTs酶活性的测定。 1.4 酶液制备及酶活性测定 1.4.1 ATPase酶液制备及酶活性测定

枸杞蚜虫ATPase酶液制备参见Feng等的方法^[10]，并有改进。将100头未经任何处理的健康蚜虫置于玻璃匀浆器中，加入2 mL Tris-HCl缓冲液(pH 7.4，含体积分数为0.05% 的TritonX-100)，冰浴下匀浆。匀浆液于4 ℃、3 000×g下离心10 min，取上清液。上清液再于10 000×g下离心30 min，弃去上清液，沉淀用上述缓冲液溶解后作为酶源，备用。ATPase活性测定均依照ATPase测试盒说明进行。试验重复3次。 1.4.2 GSTs酶液制备及酶活性测定

参照Kao等的方法^[11]，并有改进。取毒力测定试验中存活并于-80 ℃冻存的枸杞蚜虫，置于玻璃匀浆器中，加入0.1 mol/L的磷酸缓冲液(pH 7.0)匀浆。匀浆液于4 ℃、10 000×g下离心15 min，取上清液作为酶源。酶活性测定依照GSTs测定试剂盒说明书进行。试验重复3次。 1.4.3 药剂对枸杞蚜虫ATPase活性的影响

将4种供试药剂用丙酮配成浓度为1×10^-2 mol/L的母液，根据预试验结果，再用配好的Tris-HCl缓冲液(pH 7.4，不含TritonX-100)以10为公比稀释至所需浓度(现配现用)。向酶促反应阶段的反应体系中加入酶液和药剂，其他步骤同ATPase活力测定。按(1)式计算酶活性抑制率。

ATPase活性抑制率/%=

方法同1.4.2 节GSTs酶活力测定。 1.5 酶液中蛋白质含量测定

参照Bradford的^[12]考马斯亮蓝G-250法。 1.6 数据统计方法

毒力测定数据采用POLO软件处理，计算LC₅₀值和斜率(b)。对抑制率结果进行反正弦转换后利用SAS软件进行差异显著性分析。对同一浓度下同种药剂对两种ATPase的抑制率进行t-检验分析。

2 结果与分析 2.1 供试4种杀虫剂对枸杞蚜虫的毒力

结果见表 1。其中，联苯菊酯对枸杞蚜虫的致死中浓度(LC₅₀)最小，仅为4.34 mg/L，表明枸杞蚜虫对联苯菊酯最敏感，其次为氯菊酯和高效氯氰菊酯，甲氰菊酯的LC₅₀值最大。

表 1(Table 1)

表 1 供试4种拟除虫菊酯类杀虫剂对枸杞蚜虫的毒力 Table 1 Toxicity of four pyrethroid insecticides to Aphis sp. 杀虫剂 Insecticides 致死中浓度 LC50/(mg/L) 95%置信限 95% Fiducial limit 斜率Slope Mean±SE 相对毒力指数* Relative toxicity index* 联苯菊酯 bifenthrin 4.34 3.04～5.84 1.167±0.131 42.6 氯菊酯 permethrin 17.08 9.86～29.04 0.724±0.132 10.8 高效氯氰菊酯 beta-cypermethrin 40.50 31.71～47.26 0.092±0.140 4.6 甲氰菊酯 fenpropathrin 184.84 174.11～198.02 7.303±1.220 1.0 *相对毒力指数以甲氰菊酯对枸杞蚜虫的LC50值为标准计算。 *The relative toxicity index is based on the LC50 value of fenpropathrin.

表 1 供试4种拟除虫菊酯类杀虫剂对枸杞蚜虫的毒力 Table 1 Toxicity of four pyrethroid insecticides to Aphis sp.

由图 1可见，4种杀虫剂对枸杞蚜虫Na⁺-K⁺-ATPase和Ca²⁺-Mg²⁺-ATPase活性均有不同程度的抑制作用，且抑制作用呈明显的剂量-效应关系——随药剂浓度升高，抑制程度加强。其中，联苯菊酯与氯菊酯对两种ATPase的抑制趋势相同，在不同浓度下均表现为对Na⁺-K⁺-ATPase的抑制率高于对Ca²⁺-Mg²⁺-ATPase；甲氰菊酯和高效氯氰菊酯则是在高浓度下对Na⁺-K⁺-ATPase的抑制率高于对Ca²⁺-Mg²⁺-ATPase，而随着药剂浓度降低，其对两种ATPase抑制率的差异逐渐缩小，最终趋于一致。在最高浓度1×10^-4 mol/L时，联苯菊酯对枸杞蚜虫Ca²⁺-Mg²⁺-ATPase活性的抑制率与其他3种药剂间存在显著性差异；而当浓度降低至1×10^-8 mol/L时，则氯菊酯与其他3种药剂间对Ca²⁺-Mg²⁺-ATPase活性的抑制率差异显著。

图 1

Fig. 1

*同一浓度下药剂对Na+-K+-ATPase和Ca2+-Mg2+-ATPase抑制率的差异显著性(P<0.05)。 * Indicates significant differences between inhibition to Na+-K+-ATPase and Ca2+-Mg2+-ATPase under the same concentration(P<0.05). 图 1 供试4种拟除虫菊酯类药剂对枸杞蚜虫ATPase的抑制作用Fig. 1 Inhibition of ATPase activity by four pyrethroid insecticides

结果见图 2。经不同浓度联苯菊酯处理后，对枸杞蚜虫GSTs活性表现为高浓度时具有一定的抑制作用，低浓度时有一定的诱导作用，但低浓度处理组与对照间无显著差异。不同浓度高效氯氰菊酯和氯菊酯对枸杞蚜虫GSTs活性均有一定程度的抑制作用，最高抑制率为85.02%。甲氰菊酯各浓度处理组枸杞蚜虫GSTs活性均高于对照，且与对照间差异显著，但其GSTs活性被诱导程度与药剂浓度无关，当甲氰菊酯质量浓度为180 mg/L时，试虫GSTs活性被诱导程度最高，达对照的3.26倍。

图 2

Fig. 2

图 2 供试4种拟除虫菊酯类杀虫剂对枸杞蚜虫谷胱甘肽S-转移酶活性的影响 Fig. 2 Effect of four pyrethroid insecticides on GSTs activities of Aphis sp.

王金富等^[13]研究了7种化学药剂对枸杞蚜虫的毒力，其中，联苯菊酯的毒力最强，24 h-LC₅₀值为0.63 mg/L；本研究中，联苯菊酯对枸杞蚜虫的3 h-LC₅₀值为4.34 mg/L，在供试的4种药剂中毒力也最强。南宁丽等^[14]测定发现，4.5%高效氯氰菊酯乳油对枸杞蚜虫具有较高的毒性。本研究表明，联苯菊酯和氯菊酯对枸杞蚜虫活性较高，可用于该害虫的防治；而甲氰菊酯防效较差，不建议用于枸杞蚜虫防治；高效氯氰菊酯对内蒙古枸杞蚜虫的LC₅₀值与南宁丽的结果相比偏大，因此在实践中应慎重使用。

现有研究表明，大多数拟除虫菊酯类杀虫剂都可抑制昆虫体内的Na⁺-K⁺-ATPase活性^[15]。何运转等^[16]研究发现，氯菊酯对敏感家蝇Na⁺-K⁺-ATPase活性具有明显的抑制作用，并认为神经系统中的Na⁺-K⁺-ATPase可能是拟除虫菊酯类杀虫剂的重要靶标之一。何恒果等^[17]报道，甲氰菊酯对抗性和敏感品系柑橘全爪螨的Na⁺-K⁺-ATPase具有一定程度的抑制作用。笔者等^{[18, 19]}前期的研究也表明，联苯菊酯等拟除虫菊酯类杀虫剂对二化螟Na⁺-K⁺-ATPas及Ca²⁺-Mg²⁺-ATPase活性均具有一定的抑制作用。Luo等^[20]的研究结论与之类似。本研究中，4种拟除虫菊酯类杀虫剂对枸杞蚜虫Na⁺-K⁺-ATPase及Ca²⁺-Mg²⁺-ATPase的活性均产生了不同程度的抑制作用，与文献报道一致。而何运转等^[21]的研究却表明，溴氰菊酯和氯菊酯对家蝇Ca²⁺-Mg²⁺-ATPase基本无抑制作用。

梁沛等^[7]研究了亚致死剂量高效氯氰菊酯对小菜蛾GSTs的影响，发现小菜蛾敏感品系GSTs活性比对照升高了70%。赵玲等^[22]研究发现，低浓度时高效氯氟氰菊酯对意大利蝗GSTs活性具有诱导作用。尹晓辉等^[23]的研究表明，采用亚致死剂量溴氰菊酯处理120 h后，麦穗鱼卵巢、肾、肠和鳃等组织内的GSTs活性均有明显增加。本研究中，低浓度联苯菊酯和供试各浓度甲氰菊酯对枸杞蚜虫GSTs活性也具有明显的诱导作用，与上述文献结论类似。

但汤方等^[24]的研究却表明，联苯菊酯、高效氯氰菊酯、甲氰菊酯等对分月扇舟蛾GSTs活性均有一定程度的抑制作用。本研究中，高浓度联苯菊酯及供试各浓度氯菊酯和高效氯氰菊酯对枸杞蚜虫GSTs活性也均有一定程度的抑制作用。