光敏劑對菸草粉蝨 (Bemisia tabaci) 之光活化致死效果及作用機制

Abstract

光敏劑 (Photosensitizer) 作為殺蟲劑來防治害蟲已經數十年。當光敏劑於適當波長的光照激發後，透過能量轉移產生具細胞毒性的單態氧 (singlet oxygen) 及含氧自由基 (free radicals) 導致昆蟲腸道細胞死亡，最終達到殺死害蟲的目的。本研究測試六種光敏劑 (Rose Bengal、 Cyanosine、TMAP、TPPS2、PC1與PC3.4) 對粉蝨的光活化致死效果並確認其殺蟲機制。菸草粉蝨於含有光敏劑的人工飼料於黑暗環境中取食16小時，之後照光48小時。結果發現光敏劑造成粉蝨的光活化效果，與光敏劑濃度及光照時間呈正比。當光敏劑濃度為5 μM時，除PC1和PC3.4以外其它四種藥劑在光照24小時後致死率達100%。亞致死劑量中0.1 μM的光敏劑既不會造成粉蝨的死亡，也不會影響粉蝨的生育。實驗證明當光敏劑被粉蝨取食後，會被腸道細胞吸收，並在光照以後產生活性氧分子並對粉蝨產生致死效果。TUNEL檢測證明光活化作用會導致粉蝨腸道內細胞死亡，最終導致粉蝨死亡。綜論上述結果檢測Rose Bengal、 Cyanosine及TMAP三種光敏試劑具有作為替代性殺蟲劑的潛力。這或許可以協助我們發展新穎的害蟲防治策略，保護農作物免於粉蝨的危害。