高级检索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

铜、镉胁迫对舞毒蛾排毒代谢酶的影响

张凯 周艳涛 王皙玮 姜虹 王嘉冰 张文一 严善春

张凯, 周艳涛, 王皙玮, 姜虹, 王嘉冰, 张文一, 严善春. 铜、镉胁迫对舞毒蛾排毒代谢酶的影响[J]. 北京林业大学学报, 2016, 38(2): 61-67. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150293
引用本文: 张凯, 周艳涛, 王皙玮, 姜虹, 王嘉冰, 张文一, 严善春. 铜、镉胁迫对舞毒蛾排毒代谢酶的影响[J]. 北京林业大学学报, 2016, 38(2): 61-67. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150293
ZHANG Kai, ZHOU Yan-tao, WANG Xi-wei, JIANG Hong, WANG Jia-bing, ZHANG Wen-yi, YAN Shan-chun. Effects of copper and cadmium stress on the activities of detoxifying metabolic enzymes in Lymantria dispar[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2016, 38(2): 61-67. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150293
Citation: ZHANG Kai, ZHOU Yan-tao, WANG Xi-wei, JIANG Hong, WANG Jia-bing, ZHANG Wen-yi, YAN Shan-chun. Effects of copper and cadmium stress on the activities of detoxifying metabolic enzymes in Lymantria dispar[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2016, 38(2): 61-67. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150293

铜、镉胁迫对舞毒蛾排毒代谢酶的影响

doi: 10.13332/j.1000-1522.20150293
基金项目: 

东北林业大学学术名师支持计划项目(010602071)。

详细信息
    作者简介:

    张凯。主要研究方向:昆虫化学生态学。Email:1020654381@qq.com 地址:150040 黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号东北林业大学林学院。责任作者: 严善春,教授,博士生导师。主要研究方向:昆虫化学生态学。Email:yanshanchun@126.com 地址:同上。

    张凯。主要研究方向:昆虫化学生态学。Email:1020654381@qq.com 地址:150040 黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号东北林业大学林学院。责任作者: 严善春,教授,博士生导师。主要研究方向:昆虫化学生态学。Email:yanshanchun@126.com 地址:同上。

Effects of copper and cadmium stress on the activities of detoxifying metabolic enzymes in Lymantria dispar

  • 摘要: 为了探讨重金属铜、镉污染胁迫下舞毒蛾体内排毒代谢酶活性的变化,本文以3种不同质量分数的铜(Cu,400、700、1 000 mg/kg)、镉(Cd, 1.0、3.0、6.0 mg/kg)处理土壤,用处理后的土壤盆栽1年生小黑杨扦插苗,研究舞毒蛾体内排毒代谢酶活性的变化趋势。结果发现,Cu、Cd不同浓度处理的杨树对舞毒蛾3龄、4龄幼虫体内排毒代谢酶活性有显著的干扰作用。与对照组相比,中、高质量分数Cu、Cd处理组3龄幼虫体内SOD、ACP和AKP酶活性显著降低(P0.05),低质量分数Cu、Cd处理组下降不显著(P0.05)。而POD和GSTs酶活性变化恰恰相反,中、高质量分数Cu、Cd处理组舞毒蛾3龄幼虫体内POD和GSTs酶活性显著升高(P0.05),低质量分数Cu、Cd处理升高不显著(P0.05)。中、高质量分数Cu、Cd处理下,4龄幼虫体内SOD、POD、ACP、AKP和GSTs酶活性和对照组相比显著降低(P0.05),低质量分数重金属处理和对照组相比下降不显著(P0.05)。以上结果显示,中、高质量分数Cu、Cd胁迫能显著干扰舞毒蛾幼虫的排毒代谢,且随着幼虫由3龄到4龄的发育,最终均表现为显著的抑制作用;低质量分数Cu、Cd胁迫对舞毒蛾幼虫排毒代谢干扰作用不显著。
  • [1] GAO M, JIN L, GUO X. A study of hazards of soil heavy metals Cu stress on plants[J]. Open Journal of Nature Science, 2014, 2: 18-23.
    [2] HU M M, WANG Q, YANG Y Z. Accumulation, distribution and excretion of heavy metals in insects[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2012, 28(18):213-217.
    [3] DING P, ZHUANG P, LI Z, et al. Accumulation and detoxification of cadmium by larvae of Prodenia litura (Lepidoptera: Noctuidae) feeding on Cd-enriched amaranth leaves[J]. Chemosphere, 2013, 91(1): 28-34.
    [4] YANG S Y, HUANG Y J, ZHANG M, et al. Ecophysiological effects of heavy metals on insects[J]. Acta Entomologica Sinica, 2015,58(4):427-436.
    [5] WU Q X, XIA Q. Effect of heavy metal on antioxidant enzymes in insects[J].Journal of Environmental Entomology,2014,36(2): 247-251.
    [6] LANNONE M F, GROPPA M D, BENAVIDES M P. Cadmium induces different biochemical responses in wild type and catalase-deficient tobacco plants[J]. Environmental and Experimental Botany, 2015, 109: 201-211.
    [7] WANG H, WU G X, YE G Y, et al. Accumulation of cuprum and cadmium and their effects on the antioxidant enzymes in Boettcherisca peregrine exposed to cuprum and cadmium[J]. Journal of Zhejiang University(Agric Life Sci),2006,32(1):77-81.
    [8] LI S H, ZHANG G J, GAO W J, et al. Plant growth, development and change in GSH level in safflower (Carthamus tinctorius L.) exposed to copper and lead[J]. Archives of Biological Sciences, 2015, 1: 6.
    [9] GAO H H. Defense mechanism of Sitobion avenae (Hemiptera: Aphididae) under the long-term exposure of cadmium and zinc[D]. Yangling: Northwest A F University, 2013.
    [10] 胡蒙蒙, 王青, 杨益众. 重金属在昆虫体内的累积、分布与排泄[J]. 中国农学通报, 2012, 28(18): 213-217.
    [11] NIU Y Q, ZHENG J F, WANG H L. Progress in effect of lead on anti-oxidative damage enzyme of aquatic animal[J]. Environmental Science and Technology,2010(2):74-78.
    [12] 杨世勇, 黄永杰, 张敏, 等. 重金属对昆虫的生态生理效应[J].昆虫学报, 2015, 58(4): 427-436.
    [13] LIU W G, ZHANG X D, HUANG L L, et al. Research progress on physiologic and ecologic characteristics of poplar[J].World Forestry Research, 2010,23(1):50-55.
    [14] 吴启仙, 夏嫱. 重金属对昆虫抗氧化酶影响研究进展[J]. 环境昆虫学报, 2014, 36(2): 247-251.
    [15] 王慧, 吴国星, 叶恭银, 等. 铜和镉在棕尾别麻蝇体内的累积及其对三种抗氧化酶活性的影响[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版), 2006, 32(1): 77-81.
    [16] Environmental quality standard for soils: GB15618[S]. Beijing: China Standard Press,1995.
    [17] MENG Z H, ZHOU J, ZHENG Y F. Ecological risk assessment of heavy metal elements in urban soil of Harbin[J]. Research of Soil and Water Conservation,2009,16(2):153-159.
    [18] 高欢欢. 重金属Cd和Zn长期胁迫下麦长管蚜Sitobion avenae防御机制的研究[D]. 杨凌:西北农林科技大学, 2013.
    [19] LU Y F, YAN J X, LI S W, et al. Effects of the Larix gmelinii grown under different light intensities on the development and defensive enzyme activities of Lymantria dispar larvae[J]. Acta Ecologica Sinica, 2013,33(22):7125-7131.
    [20] MIRACˇU2IAC'U2 D, BLAGOJEVIAC'U2 D, PERIAC'U2-MATARUGA V, et al. Cadmium effects on the fitness-related traitsand antioxidative defense of Lymantria dispar L. larvae[J].Environ Sci Pollut Res, 2013, 20: 209-218.
    [21] 牛亚青, 郑济芳, 王晗莉. 重金属铅对水生动物抗氧化损伤酶的影响研究进展[J]. 环境科技, 2010(2):74-78.
    [22] KONG X P, LI S W, CUI W C, et al. Effects of different light intensities on the development and defensive enzyme activities of Lymantria dispar[J]. Journal of Northeast Forestry University,2013,41(7):104-107.
    [23] 刘文国, 张旭东, 黄玲玲, 等. 我国杨树生理生态研究进展[J]. 世界林业研究, 2010, 23(1):50-55.
    [24] YAN J M, LIAO Y Z, YAN S C, et al. Effects of methoxyfenozide on the activities of detoxifying enzymes and protective enzymes in Lymantria dispar (Lepidoptera: Lymantriidae)[J]. Journal of Northeast Forestry University,2010,38(11):112-114.
    [25] ROBERT L H, MELODY A K, DANIEL L R. Classification, genetic variation and pathogenicity of Lymantria dispar nucleopolyhedrovirus isolates from Asia, Europe, and North America[J]. Journal of Invertebrate Pathology, 2014, 116:27-35.
    [26] FENG C F, YAN S C, LU Y F, et al. Effects of induced resistance of Larix gmelinii on the activities of detoxifying enzymes in Lymantria dispar[J]. Scientia Silvae Sinicae,2011,47(8):102-107.
    [27] 中华人民共和国国家标准土壤环境质量标准:GB15618[S]. 北京: 中国标准出版社, 1995.
    [28] LI H, YAN S C, CAO C W. Effects of furan tebufenozide on activities of detoxifying enzymes of Lymantria dispa[J].Journal of Northeast Forestry University,2011,39(9):97-100.
    [29] 孟昭虹, 周嘉, 郑元福. 哈尔滨市城市土壤重金属生态风险评价[J]. 水土保持研究, 2009, 16(2): 153-159.
    [30] WANG Y, LI L J, ZHANG Y P, et al. Accumulation of chromium in Oxya chinensis and its effects on the antioxidant system[J]. Journal of Agro-Environment Science,2010,29(12):2281-2286.
    [31] LIU Y M, YANG H M, ZHANG Y P, et al. Acute effects of Cd2+ and Cr6+ on detoxification enzymes and polyphenol oxidase in Oxya chinensis[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2013,32(7):1321-1327.
    [32] 鲁艺芳, 严俊鑫, 李霜雯, 等. 不同光照强度下兴安落叶松对舞毒蛾幼虫生长发育及防御酶的影响[J]. 生态学报, 2013, 33(22): 7125-7131.
    [33] 孔祥鹏, 李霜雯, 崔伟婵, 等. 不同光照强度对舞毒蛾生长发育及防御酶活性的影响[J]. 东北林业大学学报, 2013, 41(7): 104-107.
    [34] HAO R Z, YU Y, WU J Y, et al. Research progress on mechanisms of metal resistance in trees[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2012,28(10):6-12.
    [35] ZHANG K, XU B, MENG Z J, et al. Effect of copper and cadmium on defensive protein activity in poplar leaves[J]. Journal of Northeast Forestry University,2014,42(11):43-46.
    [36] 鄢杰明, 廖月枝, 严善春, 等. 甲氧虫酰肼对舞毒蛾解毒酶和保护酶活性的影响[J]. 东北林业大学学报, 2010, 38(11): 112-114.
    [37] 冯春富, 严善春, 鲁艺芳, 等. 兴安落叶松诱导抗性对舞毒蛾幼虫解毒酶活性的影响[J]. 林业科学, 2011, 47(8): 102-107.
    [38] 李慧, 严善春, 曹传旺. 呋喃虫酰肼对舞毒蛾解毒酶活力的影响[J]. 东北林业大学学报, 2011, 39(9): 97-100.
    [39] BRADFORD M M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding[J]. Analytical biochemistry, 1976, 72(1): 248-254.
    [40] 王跃, 李丽君, 张育平, 等. 铬在中华稻蝗(Oxya chinensis)体内的累积及对抗氧化系统的影响[J]. 农业环境科学学报, 2010, 29(12): 2281-2286.
    [41] 刘耀明, 杨慧敏, 张育平, 等. 镉和铬急性染毒对中华稻蝗解毒酶及多酚氧化酶的影响[J]. 农业环境科学学报, 2013, 32(7): 1321-1327.
    [42] WU G Q, YI Y H. Effects of dietary heavy metals on the immune and antioxidant systems of Galleria mellonella larvae[J]. Comparative Biochemistry and Physiology, 2015,167:131-139.
    [43] 郝瑞芝, 余洋, 武佳叶, 等. 树木对重金属的抗性机理研究进展[J]. 中国农学通报, 2012, 28(10): 6-12.
    [44] 张凯, 徐波, 孟昭君, 等. 铜、镉胁迫对杨树叶片中防御蛋白活性的影响[J]. 东北林业大学学报, 2014, 42(11):43-46.
  • [1] 李海兴, 孙晓新, 满秀玲, 王清波, 李东, 胡艳玲.  恢复湿地土壤重金属含量变化及污染评价 . 北京林业大学学报, 2020, 42(3): 134-142. doi: 10.12171/j.1000-1522.20190338
    [2] 李欣悦, 王振越, 曹传旺.  LdNPV对CO2胁迫下舞毒蛾生长发育及生化酶活性影响 . 北京林业大学学报, 2019, 41(9): 139-146. doi: 10.13332/j.1000-1522.20180199
    [3] 宋博, 李凤日, 董利虎, 周翼飞.  黑龙江西部地区人工小黑杨立木可加性生物量模型 . 北京林业大学学报, 2018, 40(11): 58-68. doi: 10.13332/j.1000-1522.20180062
    [4] 刘鹏, 孙丽丽, 张琪慧, 曹传旺.  舞毒蛾小分子热激蛋白基因分析及对甲萘威胁迫的响应 . 北京林业大学学报, 2017, 39(1): 78-84. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160179
    [5] 王亚军, 邹传山, 王若茜, 林连男, 张国财.  3种植物次生代谢物质对舞毒蛾的杀虫活性分析 . 北京林业大学学报, 2017, 39(11): 75-81. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170214
    [6] 王晓佳, 王百田, 李德宁, 曹远博.  聚丙稀酰胺高吸附树脂与重金属离子的相互作用 . 北京林业大学学报, 2016, 38(3): 81-88. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150362
    [7] 孙丽丽, 刘鹏, 王志英, 梁斌, 曹传旺.  转LdOA1基因果蝇品系GSTs基因表达及对溴氰菊酯胁迫响应 . 北京林业大学学报, 2016, 38(6): 72-78. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150418
    [8] 姜礅, 王杰, 姜虹, 张文一, 孟昭军, 严善春.  茉莉酸甲酯局部诱导长白落叶松对舞毒蛾生长发育的影响 . 北京林业大学学报, 2016, 38(6): 67-71. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150493
    [9] 赵慧, 王遂, 姜静, 刘桂丰.  酵母双杂交筛选与小黑杨PsnWRKY70相互作用的蛋白质 . 北京林业大学学报, 2016, 38(2): 44-51. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150162
    [10] 曲赞霜, 钱婷婷, 侯聪, 张力杰, 魏志刚.  小黑杨碳酸酐酶家族基因表达特性分析 . 北京林业大学学报, 2015, 37(2): 94-99. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2015.02.016
    [11] 邹建美, 孙江, 戴伟, 姚志斌, 杨添, 刘娜丽.  北京近郊耕作土壤重金属状况评价分析 . 北京林业大学学报, 2013, 35(1): 132-138.
    [12] 李志新, 赵曦阳, 杨成君, 汪广宇, 王福森, 张连飞, 张连才, 刘桂丰, 姜静.  转TaLEA基因小黑杨株系变异及生长稳定性分析 . 北京林业大学学报, 2013, 35(2): 57-62.
    [13] 李慧, 严善春, 曹传旺, 李奇.  呋喃虫酰肼对舞毒蛾生长发育和保护酶活性的影响 . 北京林业大学学报, 2012, 34(2): 96-102.
    [14] 鄢杰明, 严善春, 曹传旺.  多杀菌素对舞毒蛾保护酶及几丁质酶的影响 . 北京林业大学学报, 2012, 34(1): 80-85.
    [15] 张凯旋, 赵桂媛, 刘关君, 刘桂丰, 杨传平, 魏志刚.  小黑杨应拉木上下侧cDNA文库的比较分析 . 北京林业大学学报, 2011, 33(3): 8-13.
    [16] 李菁, 骆有庆, 石娟, 周娇, 王先礼, 马凌云, 陈超.  利用植物源引诱剂监测与控制舞毒蛾 . 北京林业大学学报, 2011, 33(4): 85-90.
    [17] 胡晓, 严善春, 鲁艺芳, 刘彤.  东北红豆杉次生代谢物对舞毒蛾拒食活性的影响 . 北京林业大学学报, 2011, 33(5): 151-154.
    [18] 王爱霞, 张敏, 方炎明, 贾恒, 周楠楠.  行道树对重金属污染的响应及其功能型分组 . 北京林业大学学报, 2010, 32(2): 177-183.
    [19] 赵桂媛, 魏志刚, 刘关君, 张凯旋, 刘桂丰, 杨传平.  策略构建小黑杨茎形成层全长cDNA文库 . 北京林业大学学报, 2010, 32(1): 52-56.
    [20] 张茹琴, 唐明, 张峰峰, 黄继川.  酸碱度和重金属对3种外生菌根真菌生长的影响 . 北京林业大学学报, 2008, 30(2): 113-118.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  525
  • HTML全文浏览量:  50
  • PDF下载量:  9
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-08-07
  • 修回日期:  2015-10-22
  • 刊出日期:  2016-02-29

铜、镉胁迫对舞毒蛾排毒代谢酶的影响

doi: 10.13332/j.1000-1522.20150293
    基金项目:

    东北林业大学学术名师支持计划项目(010602071)。

    作者简介:

    张凯。主要研究方向:昆虫化学生态学。Email:1020654381@qq.com 地址:150040 黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号东北林业大学林学院。责任作者: 严善春,教授,博士生导师。主要研究方向:昆虫化学生态学。Email:yanshanchun@126.com 地址:同上。

    张凯。主要研究方向:昆虫化学生态学。Email:1020654381@qq.com 地址:150040 黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号东北林业大学林学院。责任作者: 严善春,教授,博士生导师。主要研究方向:昆虫化学生态学。Email:yanshanchun@126.com 地址:同上。

摘要: 为了探讨重金属铜、镉污染胁迫下舞毒蛾体内排毒代谢酶活性的变化,本文以3种不同质量分数的铜(Cu,400、700、1 000 mg/kg)、镉(Cd, 1.0、3.0、6.0 mg/kg)处理土壤,用处理后的土壤盆栽1年生小黑杨扦插苗,研究舞毒蛾体内排毒代谢酶活性的变化趋势。结果发现,Cu、Cd不同浓度处理的杨树对舞毒蛾3龄、4龄幼虫体内排毒代谢酶活性有显著的干扰作用。与对照组相比,中、高质量分数Cu、Cd处理组3龄幼虫体内SOD、ACP和AKP酶活性显著降低(P0.05),低质量分数Cu、Cd处理组下降不显著(P0.05)。而POD和GSTs酶活性变化恰恰相反,中、高质量分数Cu、Cd处理组舞毒蛾3龄幼虫体内POD和GSTs酶活性显著升高(P0.05),低质量分数Cu、Cd处理升高不显著(P0.05)。中、高质量分数Cu、Cd处理下,4龄幼虫体内SOD、POD、ACP、AKP和GSTs酶活性和对照组相比显著降低(P0.05),低质量分数重金属处理和对照组相比下降不显著(P0.05)。以上结果显示,中、高质量分数Cu、Cd胁迫能显著干扰舞毒蛾幼虫的排毒代谢,且随着幼虫由3龄到4龄的发育,最终均表现为显著的抑制作用;低质量分数Cu、Cd胁迫对舞毒蛾幼虫排毒代谢干扰作用不显著。

English Abstract

张凯, 周艳涛, 王皙玮, 姜虹, 王嘉冰, 张文一, 严善春. 铜、镉胁迫对舞毒蛾排毒代谢酶的影响[J]. 北京林业大学学报, 2016, 38(2): 61-67. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150293
引用本文: 张凯, 周艳涛, 王皙玮, 姜虹, 王嘉冰, 张文一, 严善春. 铜、镉胁迫对舞毒蛾排毒代谢酶的影响[J]. 北京林业大学学报, 2016, 38(2): 61-67. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150293
ZHANG Kai, ZHOU Yan-tao, WANG Xi-wei, JIANG Hong, WANG Jia-bing, ZHANG Wen-yi, YAN Shan-chun. Effects of copper and cadmium stress on the activities of detoxifying metabolic enzymes in Lymantria dispar[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2016, 38(2): 61-67. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150293
Citation: ZHANG Kai, ZHOU Yan-tao, WANG Xi-wei, JIANG Hong, WANG Jia-bing, ZHANG Wen-yi, YAN Shan-chun. Effects of copper and cadmium stress on the activities of detoxifying metabolic enzymes in Lymantria dispar[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2016, 38(2): 61-67. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150293
参考文献 (44)

目录

    /

    返回文章
    返回