紫外线对烟青虫血细胞数及SOD活性的影响

张海玲， 周正湘

(安顺学院 农学院， 贵州 安顺 561000)



紫外线对烟青虫血细胞数及SOD活性的影响

张海玲， 周正湘

(安顺学院 农学院， 贵州 安顺 561000)

为探索物理技术防治烟青虫的应用前景，采用不同处理时间(1 h，3 h，6 h，9 h，12 h)紫外线照射处理， 对烟青虫血细胞数和血浆中超氧化物歧化酶(SOD)的活性变化进行研究。结果表明：随着紫外线照射时间的延长，烟青虫的血细胞数和血浆中SOD酶活性均呈先升高再降低的变化。5个处理的血细胞数分别较对照提高8.4%、10.2%、17.7%、6.5%和1.4%，且处理间存在极显著差异(p<0.01)；5个处理的SOD酶活性分别为对照的1.2倍、2.4倍、4.5倍、3.0倍和1.5倍。当紫外线照射6 h时，血细胞总量和SOD酶活性均达最高；照射12 h时二者几乎恢复至对照水平。结论，紫外光刺激促进了烟青虫血细胞的增长和SOD酶活性的升高，紫外照射6 h达最高。

烟青虫； 紫外线； 血细胞； 超氧化物歧化酶

紫外线作为一种高能射线可对生物产生巨大影响。紫外光刺激能够诱导高等动物的免疫机制[1]，引起昆虫体内的抗氧化应激反应[2-3]，导致昆虫的生理行为及生化指标发生变化。昆虫体内存在超氧化物歧化酶(SOD)[4]，其在细胞分化、减轻外来辐射对细胞的伤害，及在改变细胞周期方面有一定的作用。有研究报道，昆虫体内的SOD酶活性在受到紫外线[5]、高温[6]和杀虫剂[7-8]等的影响时可发生显著变化。王智健等[9]研究发现，紫外线照射棉铃虫1～4 h，雌虫的产卵量显著增加。张长禹等[10]研究发现，经紫外线照射，棉铃虫体内保幼激素随着日龄的变化而发生显著改变。郑俊丽[11]研究发现，在紫外光的刺激下，黑腹果蝇的产卵量和寿命都明显高于对照组。孟建玉等[12]研究发现，紫外线照射能够改变昆虫体内的保护酶活性，对蛋白质造成氧化损伤，使蛋白质生物活性丧失。

烟青虫(Helicoverpaassulta)属鳞翅目夜蛾科，又名烟草夜蛾，与棉铃虫(Helicoverpaarmigera)[13]亲缘关系极近，均为我国重要的农作物害虫，主要危害烟草、辣椒[14]和番茄等作物。贵州省是烟草生产的主要省份之一，对烟青虫的防治工作极为重视。目前，防治烟青虫主要是采用化学农药进行治理，严重污染环境。采用紫外线辐射防治的研究还鲜有报道，且紫外线照射对烟青虫血细胞及体内SOD酶活性有什么影响目前还不清楚。为此，笔者于2014年通过采用紫外线照射烟青虫，以期探索烟青虫血细胞和SOD酶活性的变化，为研究烟青虫的免疫机制，以及开发新型的烟青虫生物防治方法提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

烟青虫为4龄幼虫，采自贵州省安顺市。

试剂为PBS溶液，NaH2PO410 mM，NaCl 140 mM，KCl 27 mM，KH2PO41.8 mM，pH 6.5。Giemsa储备液(Giemsa粉 3.8 g+甘油250 mL+甲醇250 mL混匀)入棕色瓶保存备用。使用时用PBS稀释10倍。SOD测试盒购自南京建成生物工程研究所，其他试剂为国产分析纯。

1.2 试验设计

采用单因素试验设计，用波长256 nm，功率8 w的紫外灯照射烟青虫。试验设6个处理，即紫外线分别照射1 h(T1)、3 h(T2)、6 h(T3)、9 h(T4)和12 h(T5)，以不照射处理为对照(CK)。每个处理30头幼虫。虫体距离灯管35 cm，照射后在恒温(26±1)℃、 相对湿度70%～80%、 光周期L∶D=10 h∶14 h的条件下培养。对照组烟青虫在相同环境下培养。

1.3 烟青虫血细胞数和血浆SOD活性的测定

分别采集各处理烟青虫4龄幼虫的血淋巴65 μL，与经苯基硫脲饱和过的等量PBS混合，待血细胞和血浆分离后，取7.5 μL血细胞用于细胞计数板。3次重复，数据取平均值。对照组方法同上。

使用南京建成生物工程研究所配制的SOD酶活性测定试剂盒对方法1.2中分离得到的血浆中SOD酶活性进行测定，3次重复，取平均值。测得结果代入公式计算SOD酶活性(U/mL)。

SOD酶活性=(对照管吸光度-测定管吸光度)÷对照管吸光度÷50%×反应体系的稀释倍数×样本测试前的稀释倍数

1.4 数据统计与处理

选用Spss软件对数据进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 紫外线照射处理烟青虫的血细胞数

从图示看出，随照射时间的延长，烟青虫的血细胞数呈先升高再下降的趋势，各处理的血细胞数从高到低依次为T3>T2>T1>T4>T5>CK。其中，紫外线照射处理1 h后，烟青虫的血细胞数为58.0万个/μL，已明显高于CK(为53.7万个/μL)；当处理3 h时，血细胞数仍然呈上升趋势，为59.0万个/μL；当处理6 h时，血细胞数达到峰值，为63.0万个/μL；当处理9 h时，血细胞数开始下降，为57.0万个/μL，随照射时间的延长，血细胞数继续下降，当处理12 h时，其血细胞数为54.3万个/μL，基本恢复正常值。5个处理的血细胞数比CK分别提高17.7%、10.2%、8.4%、6.5%和1.4%；5个处理间存在极显著(p<0.01)和显著差异(p<0.05)。其中，T1与T3、T2和T5、T3与T4的差异极显著(p<0.01)，T3与T2差异显著，T1与T5差异显著(p<0.05)。

图示 紫外线照射处理烟青虫的血细胞数和SOD酶活性

Fig.Number of larval circulating hemocytes and SOD activity romH.assultaunder UV irradiation

2.2 紫外线照射处理烟青虫的SOD酶活性

从图示还看出，紫外线照射可提高烟青虫血浆中的SOD酶活性，随照射时间的延长，烟青虫的SOD酶活性呈先升高再下降的趋势，各处理的SOD酶活性从高到低依次为T3>T4>T2>T5>T1>CK。与CK相比，各照射处理烟青虫的SOD酶活性明显升高，分别是CK的4.5倍、3倍、2.4倍、1.5倍和1.2倍。其中，当处理达6 h时，SOD酶活性达到峰值，为0.045 U/mL，较CK提高3.5倍；但随着照射时间的延长，SOD酶活性呈下降趋势，当处理达12 h时，SOD酶活性几乎和正常值相同。5个照射处理间存在极显著(p<0.01)和显著差异(p<0.05)。其中，T1与T3、T3和T5差异极显著(p<0.01)，T1与T4、T2与T3、T3和T4差异显著(p<0.05)。

3 结论与讨论

紫外光刺激促进了烟青虫血细胞的增长和SOD酶活性的升高，增强了机体的抗氧化应激能力，提高了机体的免疫力。其中，在紫外线照射达6 h时，血细胞总量和SOD酶活性达最高。但随着照射时间的延长，血细胞数开始下降。表明，紫外线的刺激对血细胞的生长分化造成了一定的影响。说明，细胞免疫作为昆虫先天免疫的一种免疫方式，在抵抗外界不良环境时发挥着重要的作用。但具体的免疫机理还不清楚。在昆虫免疫过程中，细胞免疫与体液免疫、黑化作用等免疫方式是否同时进行，其间又是如何协调发挥作用的等一系列问题仍需进一步探索和研究。

当紫外线照射烟青虫时，5个处理的SOD酶活性分别是CK的1.2倍、2.4倍、4.5倍、3倍和1.5倍。在紫外线照射1 h时，烟青虫体内SOD酶活性明显高于CK，此变化与紫外线照射黑腹果蝇[11]和斜纹夜蛾[15]是一样的；而Meng[3，16]研究发现，紫外线照射棉铃虫30 min时，其SOD酶活性已显著升高，且照射时间延长至1～1.5 h时，其SOD酶活性基本恢复正常值。这可能是由于紫外光强度不同所引起的。在紫外线照射的最初几小时内，其体内血浆中SOD酶活性呈上升趋势，但随着照射时间的延长，SOD酶活性开始下降，这种变化趋势与续惠云[17]、代君君[18]的研究结果相同。说明，鳞翅目昆虫在抵抗外界不良环境时，其SOD酶在生物体应激反应中具有共同的抗氧化机制。当紫外线照射6 h时，SOD酶活性达最高，此结果与宋林霞[19]的研究一致，其原因可能是由于SOD酶在不同生物体内具有共同的抗氧化机制造成。6 h之后，SOD酶活性开始下降；而在紫外线照射水螅[20]16 h后，SOD酶活性才开始下降。这可能是由于腔肠动物和节肢动物在遭受紫外胁迫时所启动的抗氧化酶系不同。不同动物体内抗氧化酶系的作用不一样，其间的差异性还需深入研究。

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(责任编辑： 王 海)

Influence of Ultraviolet on the Number of Haemocytes and Superoxide Dismutase Activity fromHelicoverpaassulta

ZHANG Hailing, ZHOU Zhengxiang

(AgricultureInstituteofAnshunUniversity,Anshun,Guizhou556100,China)

To explore the application prospects of physical technology in controllingH.assulta, the variation of the number of haemocytes and SOD activity ofH.assultawere studied, which was exposed to ultraviolet for various duration(1 h, 3 h, 6 h, 9 h, 12 h). Results: There was a significant difference among the five experimental groups(p<0.01). And the number of the haemocytes and the SOD activity first increased and then decreased with the extension of irradiation time. The number of the haemocytes increased by 8.4 %, 10.2%, 17.7%, 6.5% and 1.4% compared with the control group, respectively. The activity of the SOD in the experimental group was 1.2 times, 2.4 times, 4.5 times, 3.0 times and 1.5 times as high as the control group, separately. The amount of total haemocytes and the SOD activity both reached the highest at 6 h; however, both returned to the control level at 12 h. The experimental results showed that UV light stimulation promoted the haemocytes growth and the SOD activity, and reached the highest at 6 h.

Helicoverpaassulta; ultraviolet; haemocyte; SOD

2014-10-14； 2015-04-13修回

贵州省科技厅、安顺市人民政府与安顺学院联合科技基金资助项目“烟青虫免疫相关基因克隆及功能分析” [黔科合J字LKA(2013)02]

张海玲(1984-)，女，讲师，硕士，从事昆虫发育与免疫研究。E-mail：1152909453@qq.com

1001-3601(2015)05-0247-0098-03

S477+.4

A