溴氰菊酯對煙草K326抗氧化酶活性和MDA含量的影響

顧 珂，李新?lián)P，公玲玲，井維霞，劉修堂，李慧嬋，曲愛軍*

1山東農(nóng)業(yè)大學植物保護學院，山東 泰安271018;2山東農(nóng)業(yè)大學化學與材料科學學院，山東 泰安271018;3山東安丘實驗中學，山東 濰坊262100

目前，在農(nóng)林業(yè)害蟲治理中，化學防治法仍占有主導地位。農(nóng)藥在使用過程中，大部分被植物、土壤、空氣所吸收。然而，國內(nèi)外有關(guān)農(nóng)藥對植物影響的研究較少?？禈?1995)明確提出農(nóng)藥為非自然的污染脅迫因子;各種脅迫因子主要通過活性氧對植物造成傷害，而抗氧化酶系統(tǒng)則是植物消除活性氧的主要途徑(Bashir et al.，2007)。

溴氰菊酯(deltamethrin)是常用的擬除蟲菊酯類殺蟲劑之一，具有很強的觸殺作用，有一定的胃毒作用和拒避活性，主要用于防治果樹、蔬菜等作物上的重要害蟲，對鱗翅目、直翅目、纓翅目、半翅目、雙翅目、鞘翅目等多種害蟲有效。但昆蟲易對其產(chǎn)生抗藥性(趙善歡，2000)。溴氰菊酯對非靶標生物體的影響，主要有魚類和藻類等(魏華等，2010)，但其對陸生作物生理生化的影響尚未見報道。因此，本試驗研究溴氰菊酯對煙草K326 抗氧化酶活性和MDA 含量的影響，以期為該農(nóng)藥的合理使用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試煙草品種為K326。在玻璃溫室中采用塑料托盤育苗，育苗穴內(nèi)裝有基質(zhì)，正常管理。待煙苗長至4 片葉時，移入花盆(直徑12 cm、高10 cm)，放入網(wǎng)室，并定期施肥、澆水(N:P:K 為20:20:20)。待煙草幼苗生長至9 葉1 芯時，選取長勢基本一致、健壯無病蟲的幼苗進行測定。

供試殺蟲劑為25 g·L-1溴氰菊酯乳油(拜耳作物科學有限公司)。

1.2 藥劑處理

在參照實際生產(chǎn)應用濃度的基礎(chǔ)上，以不產(chǎn)生藥害為標準，適當提高試驗濃度。以丙酮為溶劑，將溴氰菊酯稀釋至500、1000、1500 倍液(牟定榮等，2008)。用微量注射器移液槍取100 μL 藥液，均勻涂抹于煙草幼苗第9 片葉上，微量注射器的針頭不接觸葉片。藥劑處理24 h 后取樣，測定煙草幼苗丙二醛(malonyldialdehyde，MDA)含量和抗氧化酶活性。以施用丙酮為對照，每個處理重復5 次。

1.3 測定方法

1.3.1 酶液提取 取煙草幼苗第9 片葉(去葉脈)0.5000 g于預冷的研缽中，加入2 mL 0.05 mol·L-1磷酸緩沖液(pH=7.8)，在冰浴下研磨成漿，加緩沖液至終體積為6 mL。移入離心管，配平后于10000 r·min-1下離心15 min，上清液即為酶粗提液。

1.3.2 抗氧化酶活性的測定 超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)活性的測定參照Giannopolitis ＆ Ries (1977)的方法;過氧化氫酶(catalase，CAT)活性的測定參照Cakmak ＆ Marschner (1992)的方法;抗壞血酸過氧化物酶(ascorbate peroxidase，APX)活性的測定參照Nakano ＆ Asada (1981)的方法;谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase，GPX)活性的測定參照Upadhyaya et al.(1985)的方法。

1.3.3 MDA 含量的測定 測定方法參照Dhindsa et al.(1981)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

用DPS 軟件統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對所有數(shù)據(jù)進行方差分析，處理間的差異顯著性用LSD 檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 溴氰菊酯對煙草幼苗MDA 含量的影響

從圖1可以看出，各濃度溴氰菊酯均會導致煙草幼苗MDA 含量下降。其中，1000 和1500 倍液處理結(jié)果與對照差異顯著(P ＜0.05)，500 倍液處理結(jié)果與對照差異極顯著(P ＜0.01)。

圖1 溴氰菊酯對煙草幼苗MDA 含量的影響Fig.1 Effects of deltamethrin on MDA contents

2.2 溴氰菊酯對煙草幼苗抗氧化酶活性的影響

由圖2～5 可知，施用溴氰菊酯后，煙草幼苗SOD、CAT、APX、GPX 活性均下降。其中，各濃度處理后的SOD、CAT、APX 活性及500 倍液處理后的GPX 活性與對照差異顯著(P ＜0.05)，1000 和1500倍液處理后的GPX 活性與對照差異不顯著(P ＞0.05)。

圖2 溴氰菊酯對煙草幼苗SOD 活性的影響Fig.2 Effects of deltamethrin on SOD activities

圖3 溴氰菊酯對煙草幼苗CAT 活性的影響Fig.3 Effects of deltamethrin on CAT activities

圖4 溴氰菊酯對煙草幼苗APX 活性的影響Fig.4 Effects of deltamethrin on APX activities

圖5 溴氰菊酯對煙草幼苗GPX 活性的影響Fig.5 Effects of deltamethrin on GPX activities

3 討論

在各種逆境條件下，植物體的自由基清除機制遭到破壞，自由基大量積累，啟動膜脂過氧化反應，對生物膜造成損傷，使原生質(zhì)體滲漏。MDA 是膜脂過氧化反應的最終產(chǎn)物，是反映植物在各種逆境脅迫下所受傷害程度的重要標志之一(Dhindsa et al.，1981)。本試驗結(jié)果表明，施用溴氰菊酯后，煙草幼苗MDA 含量下降，表明溴氰菊酯不會對煙草幼苗生物膜產(chǎn)生破壞。

SOD 是植物抗氧化系統(tǒng)的第一道防線，是清除超氧陰離子()活性氧的主要酶，能與反應生成氧氣和過氧化氫(Cakmak ＆ Marschner，1992)。本研究表明，施用溴氰菊酯后，煙草幼苗的SOD 活性下降，說明溴氰菊酯并未導致的產(chǎn)生。

CAT 是一類廣泛存在于動物、植物和微生物體內(nèi)的末端氧化酶，其功能是催化細胞內(nèi)過氧化氫分解，防止膜脂過氧化。研究表明，CAT 是C3 植物中清除H2O2的關(guān)鍵酶，且是C3 植物耐受脅迫所必需的酶(Nakano ＆ Asada，1981)。GPX 也是生物清除H2O2的一種方式(Dhindsa et al.，1981)。本試驗中，施用各濃度溴氰菊酯后，煙草幼苗的CAT、GPX活性都有所下降，說明在溴氰菊酯的作用下，幼苗未產(chǎn)生大量活性氧。

APX 是利用抗壞血酸為電子供體的H2O2清除劑，一般認為細胞葉綠體中的H2O2是由APX 清除的(Upadhyaya et al.，1985)。本試驗中，施用溴氰菊酯后，APX 活性有所降低，說明溴氰菊酯不會對煙草幼苗葉綠體產(chǎn)生傷害。

綜上所述，隨著溴氰菊酯濃度的上升，MDA 含量及SOD、CAT、APX 和GPX 活性下降幅度增大，說明在500 ～1500 倍液濃度范圍內(nèi)，溴氰菊酯對煙草具有生態(tài)安全性。

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