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随着工业化进程的加快,越来越多的Cd、Zn等重金属进入农业生态环境,重金属在生物体内累积并产生毒性效应。植食性昆虫中华稻蝗(Oxya chinensis)是一种重要的农业害虫,其主要以水稻等禾本科植物为食,在过量的重金属胁迫下,虫体可通过蜕皮或粪便的形式将一部分重金属排除,并可利用体内各种防御或解毒机制来减少过量重金属的危害。本文就中华稻蝗对重金属镉(Cd)和锌(Zn)的积累及交互作用、虫体抗氧化系统防御机制开展研究,主要结果概括如下:一、人工模拟生态环境条件下,用重金属Cd-Zn染毒的小麦喂食中华稻蝗,从一龄若虫开始进行慢性染毒,以火焰原子吸收法测定小麦、中华稻蝗虫体、虫蜕、粪便中镉(Cd)和锌(Zn)的含量。中华稻蝗整虫镉和锌的蓄积规律为:同一发育阶段的处理组中,虫体中镉含量先增加后减少,锌含量的增加呈现出剂量依赖效应。在中华稻蝗不同发育阶段,镉和锌的累积均呈现出先升高后降低的趋势,成虫期累积量与染毒初期的累积水平相当。中华稻蝗粪便中的镉和锌蓄积规律为:二龄若虫粪便中镉含量最高,同一发育阶段处理组中,镉在中华稻蝗粪便中的镉累积规律为先增高后趋于平缓。二龄若虫的粪便中锌含量最高,成虫锌含量最低。同一发育阶段处理组中,锌在中华稻蝗粪便中的累积浓度随着小麦中锌含量的升高而增加。中华稻蝗虫蜕中镉和锌蓄积规律为:二龄若虫镉锌含量达到最大值,成虫期虫蜕中镉和锌的含量明显下降。二、慢性染毒后的中华稻蝗经分光光度法测定虫体中丙二醛和抗氧化酶活性的改变,探讨镉锌复合污染对中华稻蝗的氧化损伤和抗氧化系统SOD(superoxide dismutase)、GPx (glutathione peroxidase)、T-Aoc(total antioxidant capacity)的影响。结果表明,各龄期各处理组的MDA含量均随处理组锌浓度的增加而升高,且与虫体中重金属浓度呈正相关。中华稻蝗SOD活性在四龄和五龄若虫达到最大值,成虫期SOD活性相对于五龄若虫有所下降。中华稻蝗在单一镉处理下GPx活性相对于对照组有所上升,但随着锌浓度的增加,GPx活性开始下降,Cd20+Zn200mg·L-1时降至最低值。镉和锌处理组T-Aoc活性相对于对照组都有所增加,Cd20+Zn100mg·L-1舌性达到最大值,Cd20+Zn200mg·L-1活性最低。五龄若虫和成虫相对于二龄至四龄若虫有明显下降,且具有显著性差异(P<0.05)。三、采用镉锌对中华稻蝗五龄若虫进行体腔注射,测定分析急性染毒条件下不同时间段MDA和抗氧化酶活性的变化规律。结果表明,在镉浓度恒定的情况下,随着锌浓度的增加,MDA含量也随之上升,且在Cd20+Zn200mg·L-1下达到最大值,与对照组相比具有显著性差异(P<0.05)。SOD活力呈现出先增高后降低的趋势,Cd20+Zn200mg·L-1浓度下活性明显下降,且与对照组有显著性差异(P<0.05)。GPx活性在处理48h和72h时活性均较对照组低,且72h活力明显下降,处理组与对照组具有显著性差异。综上所述,环境中的重金属可以通过食物链进入昆虫体内,中华稻蝗通过抗氧化酶系统的变化和排便、蜕皮等途径抵制重金属污染的毒害作用,本文探讨了重金属镉和锌对中华稻蝗的毒性效应及其对体内抗氧化系统的影响,为将中华稻蝗作为农业环境重金属污染标志物研究提供了基础资料。