Активность детоксицирующих ферментов у личинок азиатской саранчи при развитии грибной инфекции Metarhizium anisopliae. Metarhizium anisopliae саңырауқұлағы инфекциясының дамуы барысында азиялық шегіртке дернәсілдерінің детоксикация ферменттерінің белсенді
Ключевые слова:
Locusta migratoria L., Metarhizium anisopliae, неспецифическая эстераза, глутатион- S-трансфераза, активность, өзіндік емес эстераза, глутатион-S- трансфераза, белсенділік,Аннотация
Проведен анализ активности неспецифических эстераз и глутатион-S-трансферазы в гомогенатах целого тела, лимфе и жировом теле у личинок азиатской саранчи Locusta migratoria L. при развитии грибной инфекций Metarhizium anisopliae (Metsch.) Sorokin. Установлено, что воздействие летальной дозы гриба (ЛК80) сопровождается стимуляцией детоксицирующих ферментов в гомогенате целого тела личинок L. migratoria на третьи сутки после заражения. Показано, что происходит увеличение активности неспецифических эстераз и глутатион-S-трансферазы в лимфе и в жировом теле зараженных насекомых на 3 сутки развития инфекции. К шестым суткам микоза в «острый» период инфекционного процесса у насекомых наблюдается снижение активности ферментов до контрольных значений. Активация компонентов детоксицирующей системы на начальном этапе развития острой грибной инфекции может свидетельствовать об участии детоксицирующих ферментов в защитных реакциях насекомых, направленных против грибной инфекции. Metarhizium anisopliae (Metsch.) Sorokin саңырауқұлағы инфекциясының дамуы барысында Locusta migratoria L. азиялық шегірткесінің дернәсілдерінің бүтін денесінің гомогенатында, лимфасында және майлы денелеріндегі өзіндік емес эстераза мен глутатион-S-трансферазаның белсенділігіне талдау жасалды. Саңырауқұлақтың леталды мөлшері (ЛК80) L. migratoria дернәсілдерінің бүтін денелерінің гомогенатында залалдаудан кейінгі 3 тәулікте детоксикация ферменттерінің белсенділігі жоғарылады. Залалдаудан кейінгі 3 тәулікте лимфа мен майлы денелерде де өзіндік емес эстераза мен глутатион-S-трансферазаның белсенділігінің артатыны байқалды. Микоз дамуының 6 тәулігінде, яғни инфекцияның қарқынды дамуы кезінде бунақденелілерде ферменттер белсенділігінің бақылау көрсеткішіне дейін төмендейтіні байқалды. Саңырауқұлақ инфекциясының бастапқы дамуындағы детоксикация жүйесі компоненттерінің белсенділігі олардың бунақденелілердің саңырауқұлақ инфекцияларына қарсы бағытталған қорғаныс реакцияларына қатысатындығын дәлелдеуі мүмкін.Библиографические ссылки
1 Патогены насекомых: структурные и функциональные аспекты / под ред. В.В. Глупов. – М.: Круглый год, 2001. – 736 с.
2 Leger R.J.St., Cooper R.M., Charnley A.K. The effect of melanization of Manduca sexta cuticle on growth and infection by Metarhizium anisopliae // J. Invertebr. Pathol. – 1988. – V. 52. – P. 459-470.
3 Серебров В.В., Алексеев А.А., Глупов В.В. Изменение активности и спектра эстераз гемолимфы гусениц вощиной моли galleria mellonella L. (Lepidoptera; Pyralidae) при микрозах // Известия РАН. Сер. биол. – 2001. – № 5. – С. 588-592.
4 Серебров В.В., Киселев А.А., Глупов В.В. Изучение некоторых факторов синергизма между энтомопатогенными грибами и химическими инсектицидами // Микология и фитопатология. – 2003. – Т.1. – Вып. 37. – С. 76-82.
5 Серебров В.В., Гербер О.Н., Малярчук А.А., Мартемьянов В.В., Алексеев А.А., Глупов В.В. Влияние энтомопатогенных грибов на активность детоксицирующих ферментов гусениц пчелиной огневки Galleria mellonella L. (Lepidoptera, Pyralidae) и роль детоксицирующих ферментов при формировании резистентности насекомых к энтомопатогенным грибам. // Известия РАН. Сер. биол. – 2006. – №6. – С. 581-586.
6 Vilcinskas A., Jegorov A., Landa Z. et al. Effect of beauverolide L and cyclosporin A on humoral and cellular immune response of the greater wax moth, Galleria mellonella // Comp. Biochem. Physiol. – 1999. – V.122. – P. 83-92.
7 Hajek A.E., Leger R.J.St. Interactions Between Fungal Pathogens and Insect Hosts // Annu. Rev. Entomol. – 1994. – V.39. – P. 293-322.
8 James P.J., Charnley A.K., Reynold S.E. The effect destruxins on the structure and function of insect malpighia tubus // IOBC WPRS Bulletin. – 1994. – V. 17. – P. 218-221.
9 Charnley A.K. Fungal pathogens of insects: cuticle degrading enzymes and toxins // Advances in Botanical Research. – 2003. – Р. 241-321.
10 Li X., Schuler M.A., Berenbaum M.R. Molecular mechanisms of metabolic resistance to synthetic and natural xenobiotics. // Annu. Rev. Entomol. – 2007. – V. 52 – P. 231–253.
11 Рославцева С.А., Баканова Е.И., Еремина О.Ю. Эстеразы членистоногих и их роль в механизмах детоксикации инсектоакарицидов // Известия РАН. Сер. биол. – 1993. –№ 3. – С. 368-375.
12 Terriere L.C. Induction of detoxication enzymes in insects // Ann. Rev. Entomol. – 1984. – V. 29. – P. 71-88.
13 Papadopoulos A.I., Boukouvala E., Kakaliouras G., Kostaropoulos J., Papadopoulou-Mourkidou E. Effect of organophosphate and pyrethroid insecticides on the expression of GSTs from Tenebrio molitor pupae // Pesticide Biochem. Physiol. – 2000. – V. 68. – P.26-33.
14 Колесниченко Л.С., Кулинский В.И. Глутатионтрансферазы // Усп. совр. биол. – 1989. – Т.107. – Вып.2. – С. 179-194.
15 Баканова Е.И., Еремина О.Ю., Рославцева С.А. Свойства и функции глутатион-З-трансферазы членистоногих // Известия РАН. Сер. биол. – 1992. –№ 4. – С. 537-545.
16 Small G.J., Hemingway J. Molecular characterization of the amplified carboxylesterase gene associated with organophosphorus insecticide resistance in the brown planthopper, Nilaparvata lugens // Insect Mol. Biol. – 2000. – V. 9. – P. 647-653.
17 Pasteur N., Nance E., Bons N. Tissue localization of overproduced esterases in the mosquito Culex pipiens (Diptera: Culicidae) // J. Med. Entomol. – 2001. – V.38. – P. 791-801.
18 Field LM, Devonshire AL. Evidence that the E4 and FE4 esterase genes responsible for insecticide resistance in the aphid Myzus persicae (Sulzer) are part of a gene family // Biochem. J. – 1998. – V.330. – P. 169–173.
19 Hemingway J, Hawkes N, Prapanthadara L, Jayawardenal KGI, Ranson H. The role of gene splicing, gene amplification and regulation in mosquito insecticide resistance. // Philos. Trans. R. Soc. London B. – 1998. – V. 353. – № 1376. – P.1695–1699.
20 Field LM. Methylation and expression of amplified esterase genes in the aphid Myzus persicae (Sulzer) // Biochem. J. – 2000. – V. 349. – P.863–868.
21 Hawkes N.J., Hemingway J. Analysis of the promoters for the -esterase genes associated with insecticide resistance in the mosquito Culex quinquefasciatus // Biochim. Biophys. Acta. – 2002. – V. 1574. – P.51-62.
22 Воронцова Я.Л., Ершов Н.И., Глупов В.В. Влияние микроспоридии Vairimorpha ephestiae (Microsporidia: Burenellidae) на активность и спектр неспецифических эстераз различных тканей личинок большой пчелиной огневки Galleria mellonella (Lepidoptera: Pyralidae) // Паразитология. – 2006. – Т. 40. – № 1. – С. 74-84.
23 Shiotsuki T., Kato Y. Induction of carboxylesterase isozymes in Bombyx mori by E. coli infection //Biochemistry and Molecular Biology. – 1999. – V. 29. – Р. 731-736.
24 Xia Y., Dean P., Judge A.J., Gillespie J.P., Clarkson J.M., Charnley A.K. Acid phosphatases in the haemolymph of the desert locust Schistocerca gregaria, infected with the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae // J. Insect Physiol. – 2000. – V. 46. – Р. 1249-1257.
25 Asperen K. Van. A study of housefly esterase by means of a sensitive colorimetric method // J. Insect Physiol. – 1962. – V. 8. – P. 401-416.
26 Habig W.H., Pabst M.J., Jakoby W.B. Glutathione S-transferases. The first enzymatic step in mercapturic acid formation. // J.Biol. Chem. – 1974. – V.249. – P. 7130-7139.
27 Gillespie J.P., Burnett C., Charnley A.K. The immune response of the desert locust Schistocerca gregaria during mycosis of the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae var acridum // J. Insect Physiol. – 2000. – V.46. – Р. 429-437.
2 Leger R.J.St., Cooper R.M., Charnley A.K. The effect of melanization of Manduca sexta cuticle on growth and infection by Metarhizium anisopliae // J. Invertebr. Pathol. – 1988. – V. 52. – P. 459-470.
3 Серебров В.В., Алексеев А.А., Глупов В.В. Изменение активности и спектра эстераз гемолимфы гусениц вощиной моли galleria mellonella L. (Lepidoptera; Pyralidae) при микрозах // Известия РАН. Сер. биол. – 2001. – № 5. – С. 588-592.
4 Серебров В.В., Киселев А.А., Глупов В.В. Изучение некоторых факторов синергизма между энтомопатогенными грибами и химическими инсектицидами // Микология и фитопатология. – 2003. – Т.1. – Вып. 37. – С. 76-82.
5 Серебров В.В., Гербер О.Н., Малярчук А.А., Мартемьянов В.В., Алексеев А.А., Глупов В.В. Влияние энтомопатогенных грибов на активность детоксицирующих ферментов гусениц пчелиной огневки Galleria mellonella L. (Lepidoptera, Pyralidae) и роль детоксицирующих ферментов при формировании резистентности насекомых к энтомопатогенным грибам. // Известия РАН. Сер. биол. – 2006. – №6. – С. 581-586.
6 Vilcinskas A., Jegorov A., Landa Z. et al. Effect of beauverolide L and cyclosporin A on humoral and cellular immune response of the greater wax moth, Galleria mellonella // Comp. Biochem. Physiol. – 1999. – V.122. – P. 83-92.
7 Hajek A.E., Leger R.J.St. Interactions Between Fungal Pathogens and Insect Hosts // Annu. Rev. Entomol. – 1994. – V.39. – P. 293-322.
8 James P.J., Charnley A.K., Reynold S.E. The effect destruxins on the structure and function of insect malpighia tubus // IOBC WPRS Bulletin. – 1994. – V. 17. – P. 218-221.
9 Charnley A.K. Fungal pathogens of insects: cuticle degrading enzymes and toxins // Advances in Botanical Research. – 2003. – Р. 241-321.
10 Li X., Schuler M.A., Berenbaum M.R. Molecular mechanisms of metabolic resistance to synthetic and natural xenobiotics. // Annu. Rev. Entomol. – 2007. – V. 52 – P. 231–253.
11 Рославцева С.А., Баканова Е.И., Еремина О.Ю. Эстеразы членистоногих и их роль в механизмах детоксикации инсектоакарицидов // Известия РАН. Сер. биол. – 1993. –№ 3. – С. 368-375.
12 Terriere L.C. Induction of detoxication enzymes in insects // Ann. Rev. Entomol. – 1984. – V. 29. – P. 71-88.
13 Papadopoulos A.I., Boukouvala E., Kakaliouras G., Kostaropoulos J., Papadopoulou-Mourkidou E. Effect of organophosphate and pyrethroid insecticides on the expression of GSTs from Tenebrio molitor pupae // Pesticide Biochem. Physiol. – 2000. – V. 68. – P.26-33.
14 Колесниченко Л.С., Кулинский В.И. Глутатионтрансферазы // Усп. совр. биол. – 1989. – Т.107. – Вып.2. – С. 179-194.
15 Баканова Е.И., Еремина О.Ю., Рославцева С.А. Свойства и функции глутатион-З-трансферазы членистоногих // Известия РАН. Сер. биол. – 1992. –№ 4. – С. 537-545.
16 Small G.J., Hemingway J. Molecular characterization of the amplified carboxylesterase gene associated with organophosphorus insecticide resistance in the brown planthopper, Nilaparvata lugens // Insect Mol. Biol. – 2000. – V. 9. – P. 647-653.
17 Pasteur N., Nance E., Bons N. Tissue localization of overproduced esterases in the mosquito Culex pipiens (Diptera: Culicidae) // J. Med. Entomol. – 2001. – V.38. – P. 791-801.
18 Field LM, Devonshire AL. Evidence that the E4 and FE4 esterase genes responsible for insecticide resistance in the aphid Myzus persicae (Sulzer) are part of a gene family // Biochem. J. – 1998. – V.330. – P. 169–173.
19 Hemingway J, Hawkes N, Prapanthadara L, Jayawardenal KGI, Ranson H. The role of gene splicing, gene amplification and regulation in mosquito insecticide resistance. // Philos. Trans. R. Soc. London B. – 1998. – V. 353. – № 1376. – P.1695–1699.
20 Field LM. Methylation and expression of amplified esterase genes in the aphid Myzus persicae (Sulzer) // Biochem. J. – 2000. – V. 349. – P.863–868.
21 Hawkes N.J., Hemingway J. Analysis of the promoters for the -esterase genes associated with insecticide resistance in the mosquito Culex quinquefasciatus // Biochim. Biophys. Acta. – 2002. – V. 1574. – P.51-62.
22 Воронцова Я.Л., Ершов Н.И., Глупов В.В. Влияние микроспоридии Vairimorpha ephestiae (Microsporidia: Burenellidae) на активность и спектр неспецифических эстераз различных тканей личинок большой пчелиной огневки Galleria mellonella (Lepidoptera: Pyralidae) // Паразитология. – 2006. – Т. 40. – № 1. – С. 74-84.
23 Shiotsuki T., Kato Y. Induction of carboxylesterase isozymes in Bombyx mori by E. coli infection //Biochemistry and Molecular Biology. – 1999. – V. 29. – Р. 731-736.
24 Xia Y., Dean P., Judge A.J., Gillespie J.P., Clarkson J.M., Charnley A.K. Acid phosphatases in the haemolymph of the desert locust Schistocerca gregaria, infected with the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae // J. Insect Physiol. – 2000. – V. 46. – Р. 1249-1257.
25 Asperen K. Van. A study of housefly esterase by means of a sensitive colorimetric method // J. Insect Physiol. – 1962. – V. 8. – P. 401-416.
26 Habig W.H., Pabst M.J., Jakoby W.B. Glutathione S-transferases. The first enzymatic step in mercapturic acid formation. // J.Biol. Chem. – 1974. – V.249. – P. 7130-7139.
27 Gillespie J.P., Burnett C., Charnley A.K. The immune response of the desert locust Schistocerca gregaria during mycosis of the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae var acridum // J. Insect Physiol. – 2000. – V.46. – Р. 429-437.
Загрузки
Выпуск
Раздел
МИКРОБИОЛОГИЯ
