您的当前位置：首页鱼藤酮及六种哒唑_咪唑类医用驱虫剂对松材线虫的作用

鱼藤酮及六种哒唑_咪唑类医用驱虫剂对松材线虫的作用

来源：汇智旅游网

第28卷第2期2006年4月江西农业大学学报

ActaAgriculturaeUniversitatisJiangxiensis

Vol.28,No.2Apr.,2006

文章编号:1000-2286(2006)02-0204-04

鱼藤酮及六种哒唑、咪唑类医用驱虫

剂对松材线虫的作用

胡林

江西南昌330013)

摘要:松材线虫是一种毁灭性的松林病害,发现有效的松材线虫杀虫剂是一项长期而艰巨的任务。测定了鱼藤酮及六种哒唑、咪唑类驱虫药对松材线虫的作用,发现鱼藤酮对松材线虫的杀灭效果远强于以乙酰胆碱酯酶为主要靶标的克线磷,鱼藤酮及阿苯哒唑、甲苯哒唑、氟苯哒唑、噢吩哒唑、磷酸左旋咪唑、盐酸左旋咪唑处理松材线虫120h后的LC50分别为1.86μg/mL,2.11μg/mL,9.77μg/mL,5.38μg/mL,6.66μg/mL,1.14μg/mL和

1.40μg/mL,其中线粒体呼吸链抑制剂鱼藤酮及呼吸代谢抑制剂阿苯哒唑、磷酸左旋咪唑、盐酸左旋咪唑对松1,2

,黄晓东,夏坚,王卫,安玉新,徐汉虹

222113

　　(1.华南农业大学教育部农药与化学生物学重点实验室,广东广州51001;2.华东交通大学应用化学研究所,

材线虫表现出了出色的杀灭效果,松材线虫的呼吸代谢系统是松材线虫的敏感靶标。关键词:松材线虫;鱼藤酮;阿苯哒唑;左旋咪唑中图分类号:S482.5+1;S763.306.7　　文献标识码:A

TheEffectsofRotenoneandSixNemacideMedicineson

Bursaphelenchusxylophilus

HULin

1,2

,HUANGXiao-dong,XIAJian,

WANGWei,ANYu-xin,XUHan-hong

　　(1.KeyLaboratoryofPesticideandChemicalBiology,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou51001,China;2.InstituteofAppliedChemistry,EastChinaJiaotongUniversity,Nanchang330013,China)　　Abstract:Bursaphelenchusxylophilusisatruculentnematodewhichwouldexterminateallthepinetreesinaregion.Itisadifficultandtime-takingtasktofindeffectivepesticidestodealwithBursaphelenchusxylo2philus.Inthispaper,theeffectsofrotenoneandsixnemacidemedicinesonBursaphelenchusxylophilusareassayed.Bursaphelenchusxylophilusisfarmoresensitivetorotenonethantonemacur,afamousnemathelminthAchEinhibitor.TheLC50ofrotenone,albendazole,mebendazole,flubendazole,oxfendazole,levamisolephos2phorousesterandlevamisolehydrochloricestertoBursaphelenchusxylophilusare1.86μg/mL,2.11μg/mL,

μg/mLrespectively,themitochondrialrespir29.77μg/mL,5.38μg/mL,6.66μg/mL,1.14μg/mLand1.40

atorychaininhibitorrotenoneandtheinhibitorofrespiratorymetabolismnemacidealbendazole,levamisolephosphorousesterandlevamisolehydrochloricesteraremosteffectivetoBursaphelenchusxylophilus.There2spiratoryandenergymetabolismsystemisasusceptibletargetofBursaphelenchusxylophilus.

Keywords:Bursaphelenchusxylophilus;rotenone;albendazole;levamisole

收稿日期:2005-10-13　　修回日期:2005-12-15

基金项目:国家科技部科技成果转化资金(2003440051163)、中国博士后科学基金(2005037586)、广东省科技厅星火计划项目(2003821605)、广州市重大科技项目资助(2003Zl-E0101)

作者简介:胡林(19-),男,博士后,研究方向:农业昆虫学研究;3通讯作者:徐汉虹,教授,博导,E-mail:hhxu@

scau.edu.cn。

第2期胡林等:鱼藤酮及六种哒唑、咪唑类医用驱虫剂对松材线虫的作用・205・

　　目前,我国松材线虫病发生形势异常严峻,新疫点不时出现,发病面积不断扩大,危害程度日益加重,染病松林已达9万hm,遍及十余省市,已对一些地区的生态环境、外贸出口和经济社会发展产生了严重影响,并直接威胁到我国3.3×10万hm松林和一批世界自然文化遗产、国家重点风景名胜区及重点生态区的安全,发现有效的松材线虫病防治方法是我国森林防护的迫切需要。在农药大类中,与杀虫剂、杀菌剂、除草剂等相比较,杀线虫剂的开发无疑是研发速度最为缓慢、品种最少的一类,且绝大多数是以松材线虫不敏感的乙酰胆碱酯酶为主要靶标的有机磷类产品。为寻找有效的松材线虫杀线虫剂,有必要对松材线虫的生存环境进行分析,以发现松材线虫的易损位点。松材线虫主要分布在松树的导管内,后者承担了将水分从根系输送至树冠的任务,线虫的生存环境很大程度上可以认为是水生环境,松材线虫依靠与水中溶解氧进行呼吸作用。分离出的松材线虫在水中可以正常生长繁殖的现象也说明了这一点。一般而言,对水中溶解氧气高度依赖的水生生物对呼吸链抑制剂非常敏感。循此思路,作为一种尝试,选用了一种经典的ComplexI(NADH细胞色素C脱氢酶)呼吸链抑制剂鱼藤酮,测定了其对松材线虫生物活性。为扩展杀线虫剂的搜索范围,还进一步从哒唑和咪唑类医用驱虫药中选择了6种具有线粒体呼吸链抑制作的化合物,观察了它们对松材线虫的杀灭效果。

1　材料与方法

1.1供试线虫

松材线虫Bursaphelenchusxylophilus(Nikle,1970)的培养方法为在250mL的烧瓶中加入50g的玉

米粒培养基,高温灭菌后,接种培养盘多毛孢菌(Pestalotiasp.)。将盘多毛孢菌在24℃恒温光照培养箱内培养10d,待菌丝长满培养皿底部后;将从广东省东莞安镇莲花山病区松树上分离出松材线虫,收集线虫,用无菌水冲洗几遍后,配成约6000条/mL的混合虫龄的线虫液接种到盘多毛孢菌上,让松材线虫在培养基内繁殖,14d后转入15℃恒温光照培养箱内培养,试验前用改良的贝曼漏斗法分离收集线虫,配成约600条/mL的松材线虫试样备用。1.2　化学药品

鱼藤酮,美国Aldrich公司;阿苯哒唑(albendazole)、甲苯哒唑(mebendazole)、氟苯哒唑(fluben2dazole)、噢吩哒唑(oxfendazole)、盐酸左旋咪唑(levamisolechloride)、磷酸左旋咪唑(levamisolephos2phate),6种杀线虫剂均由桂林制药厂惠赠,有效浓度皆大于990g/L;丙线磷,纯度大于950g/L,佛山晓光作物科学有限公司。1.3　生测方法

取24孔细胞板,在每一个孔内都加入0.1mL的600头/mL左右松材线虫悬浮液,在不同的孔中分别设对照组和处理组,基中对照组中加入0.1mL的清水,处理组中加入0.1mL的一定浓度的杀线虫剂,每组3个重复,在解剖镜下对处理前以及处理后48h,72h,96h和120h的松材线虫总数及存活的松材线虫进行计数,统计其死亡率并计算其校正死亡率。

2　实验结果

2.1　鱼藤酮与丙线磷对松材线虫的活性的比较

鱼藤酮是线粒体呼吸链抑制剂的代表,而丙线磷是典型的乙酰胆碱酯酶抑制杀线虫剂,将两者的活性加以比较,可以获得对两类杀线虫剂的基本判断。根据初试,鱼藤酮对松材线虫的活性远高于丙线磷,为此,特在48h,72h,96h,120h

　　图1　0.5μg/mL的鱼藤酮与50μg/mL的丙线

　　磷的对松材线虫杀灭活性比较

　　Fig.1　Thecomparisonof0.5μg/mLrotenoneand

　　50μg/mLethoprophosagainst

・206・江西农业大学学报　第28卷

等时间点比较0.5μg/mL的鱼藤酮和50μg/mL的丙线磷对松材线虫的致死率,结果如图1所示。

结果表明,尽管两杀虫剂的浓度相差100倍,在药物处理48h,72h及96h后,0.5μg/mL的鱼藤酮与50μg/mL的丙线磷对松材线虫的杀虫活性相当。丙线磷主要通过抑制松材线虫的乙酰胆碱酯酶而起作用,而鱼藤酮通过对呼吸链的抑制而产生药效。从实验结果可以推断出,松材线虫对鱼藤酮的毒性刺激敏感很多。

2.2　哒唑和咪唑类的杀线虫剂对松材线虫的作用

取10只24孔细胞板,在每一个孔内加入0.1mL的600头/mL左右的松材线虫悬浮液,再分别加入0.1mL的不同浓度的鱼藤酮/阿苯哒唑/甲苯哒唑/氟苯哒唑/噢吩哒唑/磷酸左旋咪唑/盐酸左旋咪唑溶液,使每种杀虫剂的最终浓度分别形成0.625μg/mL,1.25μg/mL,2.5μg/mL和5μg/mL浓度梯度,每组3个重复。以加0.1mL的清水组为对照组,为减少对照组的误差,提高实验的可靠性,对照组设5个重复。在解剖镜下对加药前以及加药后48h,72h,96h和120h的松材线虫总数及存活的松材线虫进行计数,统计其死亡率和校正死亡率。并计算120h后对松材线虫的LC50和毒力回归方程,对松材线虫的毒理方程如表1所示。

表1　鱼藤酮丙酮溶液及六种医用杀线虫剂处理松材线虫120h后的LC50

Tab.1　TheLC50(μg/mL)ofrotenoneandsixnemacidemedicinesagainstBursaphelenchusxylophilusafter120hourstreatment

μg/mL

相关系数

0.990.92560.460.950.93600.98580.9366

毒理方程鱼藤酮溶液阿苯哒唑甲苯哒唑氟苯哒唑噢吩哒唑磷酸左旋咪唑盐酸左旋咪唑

Y=4.6257+1.2866XY=4.339+2.0662XY=3.8788+1.1325XY=4.2457+1.0320XY=4.2623+0.61XY=4.9452+0.9573XY=4.8687+0.9008X

μg・mL-1LC50/1.862.119.775.386.661.141.40

LC5095%置信区间μg・mL-1/

1.52～2.281.82～2.435.13～18.633.27～8.863.56～12.450.80～1.630.99～1.97

0.190.163.221.372.130.210.24

从各药物对松材线虫的校正死亡率图上可以看出:每种药物对松材线虫都有一定的杀灭效果,其中阿苯哒唑、盐酸左旋咪唑和磷酸左旋咪唑都有极好的杀线活性,它们120h后杀灭松材线虫的LC50仅分别为2.11μg/mL,1.40μg/mL和1.14μg/mL,都有可能成为十

分有效的松材线虫杀虫剂,从哒唑类和咪唑类化合物中发现更有效的松材线虫杀虫剂很有希望。实验还发现,杀虫活性随着药剂与松材线虫接触时间的延长而增强,图2显示了不同浓度和时间的磷酸左旋咪唑对松材线虫的较正致死率。

　　图2　不同浓度和时间的磷酸左旋咪唑

　　对松材线虫的较正致死率

　Fig.2　Theadjustedmortalityoflevamisolephosphorousester　　againstBursaphelenchusxylophilusindifferenttimeand

　　concentrationtreatment

3　结　论

松材线虫对线粒体呼吸链抑制剂鱼藤酮

及哒唑和咪唑类化合物高度敏感,鱼藤酮对松材线虫表现出很高的杀灭活性,120h的LC50仅1.86μg/mL,比目前通用的松材线虫杀线虫剂灭线磷高出近2个数量级。阿苯哒唑、磷酸左旋咪唑和盐酸左旋

第2期胡林等:鱼藤酮及六种哒唑、咪唑类医用驱虫剂对松材线虫的作用・207・

咪唑都有极好的杀线活性,它们在施用120h杀灭松材线虫的LC50仅分别为2.11μg/mL,1.14μg/mL和1.40μg/mL,线粒体呼吸及能量代谢系统是松材线虫的易损靶标。从哒唑和咪唑类杀线虫剂中发现高效的控制松材线虫的药剂值得深入研究。

4　讨　论

作为一种广谱型植物性杀虫剂,鱼藤酮对众多昆虫及线虫都有杀灭与种群抑制作用,但目前尚未见鱼藤酮对松材线虫的活性及运用鱼藤酮防治松材线虫的报道。根据本文实验,鱼藤酮对松材线虫表现出很高的杀虫活性,这为利用鱼藤酮防治松材线虫提供了可能。利用鱼藤酮防治松材线虫将带来以下优势:首先它来自天然产物,对环境的负面影响小,如果能使用注射途径直接让松木吸收,则药剂将只对钻透在松树内的害虫和取食松枝的害虫起作用,而不会对整个生物链产生严重干扰;其次,鱼藤酮的主要作用靶标为线粒体呼吸链的complexI,线虫对其抗性发展缓慢。鱼藤酮对松材线虫的活性极高,它作为一种传统的有代表性的植物性杀虫剂在对松材线虫的杀灭能力方面的卓越表现,值得深入研究。根据松材线虫对鱼藤酮等线粒体呼吸链特别敏感的事实,寻找一些具有线粒体呼吸链抑制作用的杀线虫剂也许是发现高效松材线虫防治剂的捷径。

阿苯哒唑作为高效驱虫药物已在多年临床应用中得以证实,阿苯哒唑的毒理涉及到本身及其代谢物的毒性,机理比较复杂,至今对其杀虫机制的研究仍在不断的探索中[1],但普遍认为对线虫的呼吸代谢过程影响是最主要的作用位点。甲苯哒唑、氟苯哒唑、噢吩哒唑都是临床或畜用杀虫、抗蠕虫药、杀线虫剂,其结构和毒理与阿苯哒唑相似,左旋咪唑是一种碱性磷酸酯酶抑制剂,也为一临床常用驱虫药,其毒理主要为通过对碱性磷酸酯酶的抑制阻碍线虫体内的能量补充[2]

。

6种医用杀线虫剂对松材线虫的杀灭实验表明,阿苯哒唑、盐酸左旋咪唑、磷酸左旋咪唑具有很高

的松材线虫杀灭活性。其中盐酸左旋咪唑、磷酸左旋咪唑为水溶性化合物,传导性良好。特别是当松树严重患病甚至松树枯萎时,松材线虫大量繁殖并在很大程度上造成导管堵塞、松树内水分难以大量上输,盐酸左旋咪唑、磷酸左旋咪唑仍可依靠少量水分的传递到达致病部位,迅速杀灭松材线虫并减轻虫害。所以将盐酸左旋咪唑及磷酸左旋咪唑的快速杀灭作用和改善稳定性后的鱼藤酮的持效防治作用相结合,在鱼藤酮中加入适量的盐酸左旋咪唑或磷酸左旋咪唑,将有利于提高快速杀灭效果和减轻虫害,这对救治危重病树有着至关重要的意义。

实验证实了无论是用线粒体呼吸链抑制剂鱼藤酮抑制complexI,还是用阿苯哒唑等抑制松材线虫的呼吸代谢系统相关酶的活性,都获得了高效的杀虫效果,这说明松材线虫的线粒体呼吸链系统是松材线虫容易受到攻击的敏感部位,以此为靶标,很可能开发出系列高效杀线虫剂。参考文献:

[1]CarolynA,BehmC.Bryant,Anthelminticaction———Ametabolicapproach(areview)[J].VeterinaryParasitology,1979,

5(1):39-49.

[2]VeerakumariLandMunuswamyN.

InvitroeffectofsomeanthelminticsonlactatedehydrogenaseactivityofCotylophoron

cotylophorum(Digenea:Paramphistomidae)[J].VeterinaryParasitology,2000,91(1-2):129-140.

因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容

查看全文