关于化学杀虫剂和生物杀虫剂对棉铃虫（Spodoptera frugiperda）的毒性、酶活性及分子对接机制的见解

《Journal of Economic Entomology》：Insights into the toxicity, enzyme activity, and molecular docking of chemical and bio-insecticides against the fall armyworm, Spodoptera frugiperda

非洲粘虫（Spodoptera frugiperda）化学与生物杀虫剂毒性及分子机制研究，比较profenophos（有机磷）和cypermethrin（吡虫啉）与spinosad（生物）和苏云金杆菌（Bt）对二龄幼虫的毒性和发育影响。结果显示spinosad毒性最强，cypermethrin显著延长幼虫期，但均不影响成虫 emergence和体重。分子对接表明spinosad对α-酯酶和细胞色素P450亲和力最高，cypermethrin对乙酰胆碱酯酶（AChE）亲和力最高，profenophos结合最弱。检测到AChE、α-酯酶、细胞色素P450及谷胱甘肽S-转移酶（GST）活性显著变化。研究为非洲粘虫靶向管理提供生化机制依据。

　　

摘要

秋粘虫（Spodoptera frugiperda J.E. Smith（鳞翅目：夜蛾科）是一种全球性的主要害虫，对谷物作物构成威胁。杀虫剂仍是控制其危害的关键策略之一。本研究评估了两种化学杀虫剂（丙氟磷，属于有机磷类；氰戊菊酯，属于拟除虫菊酯类）以及两种生物杀虫剂（斯皮诺萨德和Bacillus thuringiensis）对S. frugiperda的毒性、发育影响、解毒酶活性及分子对接作用。生物测定结果显示，斯皮诺萨德的毒性最强，其次是氰戊菊酯、丙氟磷和Bacillus thuringiensis，尤其是对二龄幼虫而言。暴露于氰戊菊酯的LC₅₀浓度下，幼虫的发育时间显著延长；所有处理方式都增加了蛹的发育时间。然而，这些处理方式并未影响其他生物学参数，包括蛹的重量、化蛹率和成虫羽化率。酶分析表明，在接触致死浓度的杀虫剂后，乙酰胆碱酯酶（AChE）及解毒酶（α-酯酶、细胞色素P450和谷胱甘肽S-转移酶[GST]）的活性发生了显著变化。分子对接分析进一步显示，斯皮诺萨德与α-酯酶和细胞色素P450的结合亲和力最强，而氰戊菊酯与AChE的结合亲和力最高；相比之下，丙氟磷在所有酶靶标上的结合作用最弱。这些发现为了解化学杀虫剂和生物杀虫剂的效力及其生化相互作用提供了重要见解，有助于针对性地控制S. frugiperda。

图形摘要

在新标签页中打开 下载幻灯片