昆蟲(chóng)與殺蟲(chóng)劑,，是一場(chǎng)人類與昆蟲(chóng)的戰(zhàn)爭(zhēng),。長(zhǎng)期使用殺蟲(chóng)劑易使昆蟲(chóng)產(chǎn)生不同程度的抗藥性、甚至產(chǎn)生交互抗性,，從而不利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的降低,。目前已知昆蟲(chóng)對(duì)殺蟲(chóng)劑的響應(yīng)包括生態(tài)行為、發(fā)育,、生理代謝,、基因表達(dá)、神經(jīng)系統(tǒng),、表型適應(yīng)等方面,，但昆蟲(chóng)響應(yīng)殺蟲(chóng)劑更深入的機(jī)制目前仍不清楚。易科泰昆蟲(chóng)呼吸代謝和行為監(jiān)測(cè)技術(shù)是深入評(píng)估殺蟲(chóng)劑對(duì)昆蟲(chóng)新陳代謝研究的創(chuàng)新型方案,。
案例一：玉米象甲蟲(chóng)抗藥性與適應(yīng)性代價(jià)
殺蟲(chóng)劑抗藥性研究不僅在害蟲(chóng)管理方案中具有實(shí)際重要性,，而且作為害蟲(chóng)新適應(yīng)的表型及其相關(guān)的生理（和遺傳）變化的進(jìn)化模型也很重要。一般假設(shè)認(rèn)為,，昆蟲(chóng)具備了抗藥性,，往往是以其生理適合度（fitness）降低為代價(jià)的，一旦具備了對(duì)殺蟲(chóng)劑的抗藥性,，其對(duì)環(huán)境適合度往往會(huì)降低,。
氧氣攝入代表了昆蟲(chóng)生理過(guò)程能量需求，可通過(guò)昆蟲(chóng)的呼吸速率（單位時(shí)間二氧化碳產(chǎn)生量VCO2或氧氣消耗量VO2）來(lái)評(píng)估昆蟲(chóng)種群對(duì)不同環(huán)境條件的適應(yīng)性,。昆蟲(chóng)呼吸速率的變化有助于檢測(cè)與無(wú)殺蟲(chóng)劑環(huán)境中的殺蟲(chóng)劑抗藥性相關(guān)的可能適應(yīng)性代價(jià),，而脂肪體形態(tài)的改變表明在接觸有毒化合物時(shí)，生物體脂肪體形態(tài)能量?jī)?chǔ)備的可用性和動(dòng)員力,。
巴西維索薩聯(lián)邦大學(xué)Raul Narciso C. Guedes教授團(tuán)隊(duì)研究了殺蟲(chóng)劑敏感的（來(lái)自Sete Lagoas）和抗藥性種群（來(lái)自Jacarezinho和Juiz de Fora）成體玉米象發(fā)育速率,、呼吸速率和脂肪體細(xì)胞形態(tài)學(xué)等指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)中的呼吸速率測(cè)試使用了SSI昆蟲(chóng)呼吸代謝系統(tǒng),，結(jié)果顯示（上圖右）,，來(lái)自Jacarezinho的玉米象呼吸速率顯著高于其它兩個(gè)種群。來(lái)自Jacarezinho和Juiz de Fora的殺蟲(chóng)劑抗性種群之間的適應(yīng)性差異可能是由于其抗藥性的遺傳起源差異,。
研究認(rèn)為,，當(dāng)前研究結(jié)果證實(shí)殺蟲(chóng)劑抗性與脂肪體細(xì)胞形態(tài)和呼吸速率之間存在關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致更高的儲(chǔ)存能量,，可以很容易地動(dòng)員起來(lái)用于殺蟲(chóng)劑抗性,。此外，對(duì)抗性殺蟲(chóng)劑的高能量需求可能會(huì)帶來(lái)額外的能量代價(jià)，即在沒(méi)有殺蟲(chóng)劑的情況下阻止抗性表型的固化,，除非其儲(chǔ)存能量?jī)?chǔ)備和動(dòng)員能量?jī)?chǔ)備的能力足以滿足潛在的相互沖突的生理過(guò)程（例如抗性和發(fā)育）,。
案例二：大豆夜蛾毒殺后的運(yùn)動(dòng)行為、呼吸代謝,、食物消耗等研究
毒死蜱（Chlorpyrifos）是一種中等毒性和廣譜有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑,，已被用于控制谷物、棉花,、水果,、蔬菜、谷物和觀賞植物的害蟲(chóng),。毒死蜱抑制乙酰膽堿酯酶,，神經(jīng)元突觸中乙酰膽堿的增加。毒死蜱還影響其他神經(jīng)遞質(zhì),、酶和細(xì)胞信號(hào)通路,，其劑量低于抑制乙酰膽堿酯酶的劑量。
巴西維索薩聯(lián)邦大學(xué)Angelica Plata-Rueda博士等科研人員評(píng)估了攝入暴露于毒死蜱后大豆夜蛾的毒性,、存活率和副作用（運(yùn)動(dòng)行為,、呼吸速率、食物消耗和中腸組織病理學(xué)）,。 研究中使用SSI昆蟲(chóng)呼吸代謝測(cè)量技術(shù),、VISIR動(dòng)物視頻行為分析技術(shù)進(jìn)行大豆夜蛾的呼吸速率、運(yùn)動(dòng)行為狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析,。
毒死蜱（LC50=0.58g L-1和LC90=0.85g L-1,，LC50為半致死濃度，LC90為90%致死濃度）對(duì)大豆夜蛾有毒殺效應(yīng),，并且LC50毒死蜱下夜蛾存活率從對(duì)照99%降低到30%。研究認(rèn)為,，該殺蟲(chóng)劑降低了大豆夜蛾的呼吸速率,、 食物消耗量，改變了行為反應(yīng)以及中腸組織病變損傷,。
北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司與美國(guó)Sable能量代謝技術(shù)公司等合作提供專業(yè)的能量代謝與行為監(jiān)測(cè)分析技術(shù)方案,，如SSI昆蟲(chóng)呼吸代謝測(cè)量系統(tǒng)、VISIR動(dòng)物視頻行為監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng),。
參考文獻(xiàn)
1.Angelica Plata-Rueda, Carlos Henrique Martins de Menezes, et al., Side-effects caused by chlorpyrifos in the velvetbean caterpillar Anticarsia gemmatalis (Lepidoptera: Noctuidae), Chemosphere,Volume 259,2020.
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3.Guedes R N C, Oliveira E E, Guedes N M P, et al. Cost and mitigation of insecticide resistance in the maize weevil, Sitophilus zeamais[J]. Physiological Entomology, 2006, 31(1):30-38.
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