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印楝素(Azadirachtin)是目前应用最广泛和最具开发研究价值的植物源农药之一,其作用方式多样,生物活性高,虽然作用机理复杂,但通过大量研究已经阐明其生长发育调节、拒食等多种特异活性的作用机制,然而,对昆虫氧化应激系统的作用机制及生理效应的影响研究还不够系统明确。本文以黑腹果蝇(Drosophila melanogastar)为供试昆虫,运用生存试验测定印楝素处理对黑腹果蝇寿命以及生存率的影响;采用酶活性测定方法研究印楝素处理黑腹果蝇后,其3龄幼虫期、蛹期、0 d龄成虫期和15 d龄成虫期的总超氧化物歧化酶(Total SOD,T-SOD)、Cu/Zn SOD、Mn SOD、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽s-转移酶(GSTs)的活性,同时运用实时荧光定量PCR技术,检测相关抗氧化酶基因Cu/Zn sod、Mn sod、catalase、prx家族基因以及寿命相关调控基因mth、sir2、dFOXO在不同发育阶段的mRNA水平表达量变化;探讨了印楝素对黑腹果蝇不同发育阶段活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)含量、基因组DNA的影响。主要研究结果如下。印楝素1mg/kg和4mg/kg以饲料拌毒法处理黑腹果蝇成虫,收集处理组与对照组F2代新羽化黑腹果蝇进行生存试验,发现印楝素能够显著缩短雌、雄黑腹果蝇的平均寿命、最高寿命和半数生存时间,显著降低了黑腹果蝇的生存率。运用酶学检测的方法,检测处理组与对照组黑腹果蝇相关抗氧化酶活性的变化情况,发现印楝素对黑腹果蝇T-SOD、Cu/Zn SOD、Mn SOD、CAT、GSTs的活性,均存在显著的抑制作用。但是在3龄幼虫阶段,低剂量印楝素处理后黑腹果蝇的T-SOD和Cu/Zn SOD活性显著增强,这可能与黑腹果蝇氧化应激调节有关。运用实时荧光定量PCR技术,检测黑腹果蝇相关抗氧化酶基因的mRNA水平表达量变化,发现印楝素能够显著下调黑腹果蝇Cu/Zn sod、Mn sod、catalase基因表达量。在3龄幼虫阶段,印楝素处理后黑腹果蝇Cu/Zn sod表达量显著提高,推测可能与黑腹果蝇氧化应激调节有关。印楝素对抗氧化酶基因的表达与对抗氧化酶活性的影响表现了高度的一致性。印楝素干扰了prx基因家族相关基因的表达,其影响因处理剂量和发育阶段的不同而不同。对黑腹果蝇寿命相关调控基因mth、sir2和dFOXO基因表达情况研究发现,印楝素能够显著抑制sir2基因的表达,可显著下调成虫期mth基因表达量,促进幼虫与蛹期mth基因表达;对dFOXO基因的表达以促进为主。测定黑腹果蝇在印楝素胁迫时ROS和MDA含量变化情况,与对照组相比,处理组各时期ROS和MDA均显著增加,表明印楝素处理后可能导致黑腹果蝇自由基大量积累,加剧其脂质过氧化反应,导致生物大分子受到损伤。然而,通过提取黑腹果蝇基因组DNA进行琼脂糖凝胶电泳,发现在试验剂量内,印楝素可能未对黑腹果蝇的基因组DNA产生明显的损伤。根据研究结果,本文推测印楝素胁迫能够导致果蝇氧化应激系统损伤,相关抗氧化酶活性降低,抗氧化酶基因mRNA水平表达量下降,自由基动态平衡被破坏,自由基过多积累,脂质过氧化作用加剧,生物大分子损伤,果蝇衰老加速,寿命缩短。然而印楝素是否影响了果蝇基因组DNA还需进一步的确证。本文结果为阐明印楝素胁迫对昆虫氧化应激反应的影响、生理效应和作用机制,提供了理论与实验基础,值得进一步深入研究。