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墨西哥向日葵中的黄酮类化合物会影响斜纹夜蛾的角质层。

6-甲氧基木犀草素,一种从植物中分离得到的黄酮类化合物。 百合花酪氨酸酶活性降低,黑色素含量减少,并导致幼虫表皮结构发生变化。 斜纹夜蛾中国研究人员获得的结果表明,该化合物具有作为植物性杀虫剂基础的潜力,该杀虫剂可作用于鳞翅目害虫的黑色素化。

科学家们对三龄至六龄幼虫进行了评估。该研究使用了浓度为1,625至100微克/毫升的6-甲氧基木犀草素。从二龄幼虫开始,幼虫连续三天饲喂添加了该化合物的人工饲料。之后,它们被换喂不含该化合物的饲料。

该研究聚焦于黑色素化途径。该途径参与昆虫表皮硬化、伤口愈合和免疫防御。酪氨酸酶催化酪氨酸衍生底物氧化的相关步骤。这一过程最终导致黑色素沉积于表皮。

酪氨酸酶活性

在所有评估的龄期中,酪氨酸酶活性均发生了变化。在三龄幼虫中,对照组的活性最高,接近每毫克蛋白质125单位。最低活性出现在浓度为100微克/毫升时。在四龄幼虫中,对照组的基线活性低于三龄幼虫。浓度为1,625微克/毫升时,活性显著降低。在五龄和六龄幼虫中,作者记录到不同处理组之间的差异,且这种差异与浓度有关。

治疗后,皮肤中的黑色素含量也下降了。这种效果在三龄幼虫中最为显著。此时,黑色素含量从每毫克组织约2,2微克(浓度为3,125微克/毫升)下降到每毫克组织约0,4微克(浓度为100微克/毫升),降幅超过五倍。在五龄幼虫中,对照组的黑色素含量最高,接近每毫克6,2微克,而处理组的黑色素含量在每毫升6,25微克和25微克时均显著下降。

宏观图像

宏观图像与生化数据相符。对照组幼虫呈现深色色素沉着和清晰的背部条纹。处理组幼虫的体色逐渐变浅。视觉效果在浓度为 3,125 微克/毫升时开始显现。当浓度为 25 至 50 微克/毫升时,幼虫的体表颜色较对照组更浅。

组织学分析

组织学分析显示黑色素颗粒丢失,角质层结构紊乱。作者制备了四龄和五龄幼虫的切片,包埋于石蜡中,并用苏木精-伊红染色。在四龄幼虫中,对照组显示角质层连续,外表面黑色素颗粒密集沉积。当浓度为12,5微克/毫升时,角质层结构变得疏松,颗粒密度降低。当浓度为100微克/毫升时,角质层变薄,结构更加紊乱。

在五龄幼虫期,对照组保持了清晰的色素层。当浓度为 6,25 微克/毫升时,角质层松动,黑色素沉积减少。当浓度为 25 微克/毫升时,作者观察到结构破碎和颗粒分布不规则。

厚度测量证实了四龄幼虫的表皮厚度变化。对照组表皮厚度为 4,70 ± 0,13 微米。所有 6-甲氧基木犀草素处理组均显示表皮厚度降低。其中,浓度为 12,5 微克/毫升的处理组表皮厚度降低最为显著,降至 2,53 ± 0,13 微米,较对照组降低了 46%。

更多信息请访问 doi.org/10.3390/insects17060535

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