油菜素內(nèi)酯對(duì)甜瓜農(nóng)藥殘留的降解作用分析

楊世英,馬玉娥,賈斌鑫,華震宇,沈 琦,劉峰娟,王 成,3

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院,烏魯木齊 830052,2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(烏魯木齊)/新疆農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,烏魯木齊 830091,3.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院,烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】新疆是我國(guó)重要的甜瓜主產(chǎn)區(qū),常年甜瓜產(chǎn)量約占全國(guó)甜瓜總產(chǎn)量的16%左右。[1-3]。研究油菜素內(nèi)酯(brassinolide,BR)處理對(duì)甜瓜中啶蟲(chóng)脒、多菌靈、苯醚甲環(huán)唑、腈菌唑的降解作用及其機(jī)理,對(duì)油菜內(nèi)酯在甜瓜中的應(yīng)用有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】在病蟲(chóng)害綜合防治中也運(yùn)用到殺蟲(chóng)劑、殺菌劑等化學(xué)農(nóng)藥[4]。BR是一種廣泛存在于植物中的天然植物激素[5],對(duì)植物的生長(zhǎng)和發(fā)育,生物和非生物脅迫的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用[6]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】0.1 mg/L BR 能夠顯著促進(jìn)芹菜中阿維菌素和辛硫磷的降解[7]。BR可促進(jìn)農(nóng)藥在植物體內(nèi)的降解和代謝[8],在鴨梨[9]等果蔬上進(jìn)行過(guò)類(lèi)似研究,但是對(duì)于BR能否促進(jìn)甜瓜果實(shí)中農(nóng)殘的降解尚鮮有報(bào)道。需油菜素內(nèi)酯對(duì)甜瓜農(nóng)藥殘留的降解作用分析?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】研究BR處理對(duì)甜瓜果實(shí)處理后農(nóng)藥殘留含量、解毒酶活性、解毒基因表達(dá)量、活性氧含量以及解毒物質(zhì)的影響,分析油菜素內(nèi)酯對(duì)甜瓜果實(shí)農(nóng)藥殘留降解機(jī)理,為油菜素內(nèi)酯在甜瓜中的應(yīng)用提供理論參考和支持。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 甜瓜種子

供試甜瓜種子購(gòu)自昌吉市金豐種植有限責(zé)任公司,種植于新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院綜合試驗(yàn)場(chǎng)。試驗(yàn)挑選大小均勻、成熟度相同、無(wú)損傷、無(wú)病害的甜瓜果實(shí)。

2,4-表油菜素內(nèi)酯(索萊寶),乙腈(賽默飛世爾科技中國(guó)有限公司),無(wú)水硫酸鎂(成都市科隆化學(xué)品有限公司),氯化鈉(天津市盛奧化學(xué)試劑有限公司)。陶瓷均質(zhì)子(河北藝心逸科技有限公司)。多糖多酚總RNA提取試劑盒、FastKing RT Kit (With gDNase)試劑盒,天根生化科技(北京)有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(UV-2700,日本島津公司),LC-MS串聯(lián)四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀(XEVO-TQ,美國(guó)沃特世),超微量核酸蛋白測(cè)定儀(Nanodrop2000,賽默飛世爾科技有限公司),實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(LightCycler? 96,上海騰易生物科技有限公司),PCR擴(kuò)增儀(Surecyder 8800,安捷倫科技有限公司)電泳儀(DYY-8C型,北京佳航博創(chuàng)科技有限公司)。

1.2 方 法

1.2.1 樣品采集

選擇啶蟲(chóng)脒、多菌靈、苯醚甲環(huán)唑、腈菌唑。處理組將甜瓜分別用1、0.5、0.1和0.01 mg/L的油菜素內(nèi)酯處理后,噴施啶蟲(chóng)脒3.3 mL/L、多菌靈2.5 g/L、苯醚甲環(huán)唑2.5 g/L、腈菌唑2.5 g/L,對(duì)照組用相同體積的清水噴施,測(cè)定各處理組甜瓜果實(shí)中4種農(nóng)藥含量。0.1 mg/L油菜素內(nèi)酯降解這4種農(nóng)藥殘留的效果最好。選取0.1 mg/L油菜素內(nèi)酯噴施甜瓜。

在甜瓜成熟前24 d左右噴施油菜素內(nèi)酯,以清水處理做對(duì)照,第2 d噴施4種農(nóng)藥,噴施農(nóng)藥后分別于2 h(0 d),1、3、5、7、9、15和24 d,按照GB/T8855-2008采集樣品,2020年6～7月完成樣品采集。

1.2.2 樣品前處理

甜瓜果實(shí)(全果不去皮)按照四分法,切分、勻漿處理,稱(chēng)取10 g試樣(精確至0.01 g)于50 mL離心管中,加入10 mL乙腈(色譜純),渦旋1 min,搖床振蕩30 min,取出后向離心管中加入2 g NaCl和2 g無(wú)水硫酸鎂,再渦旋1 min,10 000 r/min常溫離心3 min取上清液加入到PSA管中液面刻度線(xiàn)達(dá)到10 mL即可,充分振蕩1 min,4 000 r/min常溫離心5 min取上清液過(guò)0.22 μm濾膜加入到進(jìn)樣小瓶中后,測(cè)定農(nóng)藥殘留。剩余部分切成均勻的小塊,用錫紙包好后在液氮中浸泡,等待徹底凝固后放于-20℃保存。

1.2.3 農(nóng)藥殘留測(cè)定

(1)色譜條件

色譜柱:C18色譜柱(ACQUITY UPLC BEH,50 mm×2.1 mm,1.7 μm,沃特世Waters公司);柱溫:40℃;樣品室溫度10℃;采用二元梯度洗脫分離,以甲醇(A)和1 mmol/L乙酸銨水溶液(B)為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫,流速0.2 mL/min,進(jìn)樣體積1 μL,運(yùn)行15 min。梯度洗脫條件:0.0～1.0 min,5%A;1.0～2.0 min,5%～30%A;2～3 min,30%～45%A;3～7 min,45%～95%A;7～12 min,95%A。12～13 min,95%～5%A,13～15 min,5%A。

(2)質(zhì)譜條件

采用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(HPLC-MS/MS)電噴霧離子源,選擇反應(yīng)監(jiān)測(cè)(SRM)電離源模式為電噴霧離子化(ESI),離子源極性為ESI+;離子源溫度:350℃;氣體流量:N2:1.0 L/h;Ar:0 mL/min;毛細(xì)管電壓:3.00 kV;脫溶劑溫度:650℃;錐孔氣流量:0 L/h;六級(jí)桿透鏡電壓:0 V。

1.2.4 酶活、代謝產(chǎn)物、活性氧代謝

超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化物酶(POD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、抗壞血酸過(guò)氧化物酶(APX)、谷胱甘肽還原酶(GR)活性,丙二醛(MDA)、可溶性蛋白、超氧陰離子(O2-)、還原型谷胱甘肽含量的測(cè)定參照曹建康[10]方法。苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性、過(guò)氧化氫含量采用索萊寶試劑盒進(jìn)行測(cè)定。

1.2.5 解毒基因表達(dá)量

甜瓜總RNA的提取:采用多糖多酚總RNA提取試劑盒。

反轉(zhuǎn)錄:使用快速反轉(zhuǎn)錄試劑盒合成第一鏈cDNA。

引物設(shè)計(jì):從NCBI官網(wǎng)查找甜瓜果實(shí)中POD、APX、CAT、PAL、SOD、POD 6種解毒基因序列,再通過(guò)軟件Primer 5.0設(shè)計(jì)引物,引物設(shè)計(jì)好之后,使用blast工具對(duì)設(shè)計(jì)出的引物進(jìn)行檢測(cè),將檢測(cè)合格的引物送至上海生工生物工程有限公司合成。

RT-PCR反應(yīng):以反轉(zhuǎn)錄合成得到的cDNA為模板,根據(jù)SuperReal PreMix Plus (SYBR Green)試劑盒配制反應(yīng)體系。

上機(jī)測(cè)定:在實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(LightCycler?96)上完成。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Origin2018軟件錄入數(shù)據(jù)并作圖,用SPSS26.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(One-wayANOVA),用鄧肯氏多重差異進(jìn)行比較,當(dāng)P<0.05時(shí),表示差異顯著,當(dāng)P<0.01時(shí),表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 BR處理對(duì)甜瓜果實(shí)中農(nóng)殘含量的影響

研究表明,BR處理組甜瓜果實(shí)中苯醚甲環(huán)唑含量一直低于對(duì)照組果實(shí)含量。3～24 d處理組果實(shí)中苯醚甲環(huán)唑含量基本保持在0.05 mg/kg左右,而對(duì)照組在緩慢下降,到第24 d處理組相比于對(duì)照組降低了15.26%。在整個(gè)采樣過(guò)程中甜瓜果實(shí)中苯醚甲環(huán)唑含量始終小于最大限量值0.7 mg/kg,BR能有效降低甜瓜果實(shí)中苯醚甲環(huán)唑的含量。

BR處理組甜瓜果實(shí)中啶蟲(chóng)脒含量除了第1 d高于對(duì)照組外,其余采樣期間均低于對(duì)照組。3～24 d BR處理組果實(shí)中啶蟲(chóng)脒含量相比于對(duì)照組分別下降了97.06%,51.30%,47.70%,53.14%,65.52%和22.30%。在整個(gè)采樣過(guò)程中甜瓜果實(shí)中啶蟲(chóng)脒含量始終小于最大限量值2 mg/kg。BR能夠有效減少甜瓜果實(shí)中啶蟲(chóng)脒的含量。

BR處理組和對(duì)照組分別在第1 d和第3 d達(dá)到最大值,分別為0.67和0.72 mg/kg,處理組相比于對(duì)照組降低了6.94%,第7 d,處理組與對(duì)照組果實(shí)中多菌靈含量都在0.6 mg/kg左右,7～24 d,處理組與對(duì)照組都急劇下降,第24 d,處理組果實(shí)中多菌靈含量相比于對(duì)照組降低了45.12%。BR在一定程度上能降低甜瓜果實(shí)中多菌靈的含量。

噴施農(nóng)藥后第1 d,處理組相比于對(duì)照組降低了44.44%,3～7 d處理組與對(duì)照組正好相反,處理組緩慢上升,對(duì)照組緩慢下降,7～15 d兩組趨勢(shì)相同都是向上高后下降。第24 d BR處理組比對(duì)照組下降了31.25%。BR能在一定程度上降低甜瓜果實(shí)中腈菌唑的含量。圖1

圖1 不同BR處理下甜瓜果實(shí)中4種農(nóng)殘含量變化

在整個(gè)采樣期間BR處理組甜瓜果實(shí)中農(nóng)殘總含量顯著低于對(duì)照組。第1 d對(duì)照組果實(shí)中農(nóng)藥殘留是BR處理組的1.29倍。3～24 d 2組的變化趨勢(shì)大致相同。第24 d時(shí)BR處理組果實(shí)中農(nóng)藥殘留的含量相比于對(duì)照組降低了36.36%。BR處理能有效降低甜瓜果實(shí)中農(nóng)藥殘留的含量。圖2

圖2 不同BR處理下甜瓜果實(shí)中農(nóng)殘含量變化

2.2 BR對(duì)甜瓜果實(shí)中活性氧代謝的影響

研究表明,甜瓜在噴施農(nóng)藥后,對(duì)照組0～1 d超氧陰離子產(chǎn)生速率急劇下降,1～24 d超氧陰離子產(chǎn)生速率趨于平緩;BR處理組0～1 d緩慢下降,1～7 d緩慢上升,7～9 d緩慢下降。第24 d處理組與對(duì)照組超氧陰離子產(chǎn)生速率大致相等。BR處理可以能夠有效抑制甜瓜果實(shí)中超氧陰離子的產(chǎn)生速率。

BR處理組在噴施農(nóng)藥第1 d時(shí)甜瓜果實(shí)中過(guò)氧化氫含量高于對(duì)照組32.67%(P<0.05)。噴施農(nóng)藥0～1 d處理組過(guò)氧化氫含量相比于對(duì)照組急劇上升,1～3 d處理組與對(duì)照組均急劇下降,3～15 d處理組下降趨勢(shì)放緩,而對(duì)照組先急劇上升后緩慢下降,15～24 d兩者均急劇上升。BR處理能有效提高甜瓜果實(shí)中過(guò)氧化氫含量的積累。

BR可能將甜瓜果實(shí)代謝產(chǎn)生的不穩(wěn)定的超氧陰離子轉(zhuǎn)化為更為穩(wěn)定的過(guò)氧化氫,減少超氧陰離子對(duì)細(xì)胞的損害。圖3

圖3 不同BR處理下對(duì)甜瓜果實(shí)中活性氧代謝變化

2.3 BR處理對(duì)甜瓜果實(shí)中解毒酶活性和解毒基因表達(dá)量的影響

2.3.1 BR處理對(duì)甜瓜果實(shí)中解毒酶活性的影響

研究表明,在整個(gè)采樣期間,只有第3 d和第7 d BR處理組甜瓜果實(shí)中抗壞血酸過(guò)氧化物酶的活性略高于對(duì)照組果實(shí)中的酶活性,其余期間BR處理組果實(shí)中的酶活性均顯著小于對(duì)照組果實(shí)中的酶活性,并且處理組與對(duì)照組甜瓜果實(shí)中抗壞血酸過(guò)氧化物酶的活性起始值與結(jié)束值基本保持一致。BR處理未能有效提高甜瓜果實(shí)中抗壞血酸過(guò)氧化物酶的活性。

BR處理組在噴藥后的整個(gè)采樣期間甜瓜果實(shí)中過(guò)氧化氫酶的活性顯著高于對(duì)照組。0～1 d BR處理組比對(duì)照組高出46.47%(P<0.05)。1～7 d 兩組呈現(xiàn)出先急劇下降后急劇上升的趨勢(shì)。7～24 d BR處理組果實(shí)中酶活性先急劇下降后緩慢上升,對(duì)照組果實(shí)中酶活性一直穩(wěn)定在11左右。BR處理在一定程度上能夠有效提高甜瓜果實(shí)中過(guò)氧化氫酶活性。

噴施農(nóng)藥后,在整個(gè)采樣期間BR處理組甜瓜果實(shí)谷胱甘肽還原酶活性一直顯著高于對(duì)照組果實(shí)。BR處理組甜瓜果實(shí)酶活性在第7 d達(dá)到最大值1.399,是對(duì)照組果實(shí)的9.26倍(P<0.05),對(duì)照組甜瓜果實(shí)中酶活性在第1 d達(dá)到最大值0.58。BR能夠有效促進(jìn)甜瓜果實(shí)中谷胱甘肽還原酶的活性。

甜瓜噴施農(nóng)藥后在整個(gè)采樣期間BR處理組果實(shí)中苯丙氨酸解氨酶活性一直顯著高于對(duì)照組果實(shí)。采樣第3 d BR處理組相比于對(duì)照組高出了139.64%(P<0.05),第24 d處理組果實(shí)中酶活性比對(duì)照組高出12.34%。BR能在一定程度上有效提高甜瓜果實(shí)中苯丙氨酸解氨酶的活性。

BR處理組甜瓜果實(shí)中超氧化物歧化酶的活性在整個(gè)采樣時(shí)期除第15 d外,其余均高于對(duì)照組,但差異不顯著。BR處理組在第1 d相比于對(duì)照組上升了3.23%,第24 d BR處理組甜瓜果實(shí)中超氧化物酶活性比對(duì)照果實(shí)酶活性高0.48%。BR可以在一定程度上有效的提高甜瓜果實(shí)中超氧化物歧化酶的活性。

在整個(gè)采樣期間BR處理組甜瓜果實(shí)中過(guò)氧化物酶活性一直顯著高于對(duì)照組。第24 d BR處理組甜瓜果實(shí)中過(guò)氧化物酶活性高于對(duì)照組11.36%(P<0.05),BR處理甜瓜能夠在一定程度上有效提高果實(shí)中過(guò)氧化物酶的活性。圖4

圖4 不同BR處理下對(duì)甜瓜果實(shí)中解毒酶活性變化

2.3.2 BR處理對(duì)甜瓜果實(shí)中解毒基因表達(dá)量的影響

研究表明,APX基因表達(dá)量BR處理組始終處于對(duì)照組上方,采樣第0、3、7和9 d,BR處理組與對(duì)照組無(wú)顯著差異,采樣第1、5、15和24 d,BR處理組相比于對(duì)照組甜瓜果實(shí)中APX基因表達(dá)量分別提高了66.67%、166.67%、27.12%、104%。在整個(gè)采樣期間BR處理組與對(duì)照組相比APX基因表達(dá)量平均提高了30.43%。

CAT基因的表達(dá)量BR處理組與對(duì)照組在整個(gè)采樣期間均在1附近上下波動(dòng)。除采樣第3 d,BR處理組CAT表達(dá)量低于對(duì)照組,其余天數(shù)均高于對(duì)照組,其中第1 d噴施BR對(duì)甜瓜果實(shí)中CAT基因表達(dá)量促進(jìn)效果顯著比對(duì)照組提高了138.71%,CAT基因表達(dá)水平BR處理組與對(duì)照組相比平均提高了17.08%。

甜瓜果實(shí)中GR基因的表達(dá)量除第9 d BR處理組比對(duì)照組低外,其余采樣時(shí)間BR處理組均在對(duì)照組上方,在整個(gè)采樣期間BR處理組與對(duì)照組相比GR基因表達(dá)量平均提高了10.08%。

采樣7、9、24 d,BR處理組與對(duì)照組相比甜瓜果實(shí)中PAL基因的表達(dá)量分別提高了17.28%、7.69%、41.90%(P<0.05),其余天數(shù)BR處理組與對(duì)照組相比甜瓜果實(shí)中PAL基因的表達(dá)量無(wú)顯著提高,在整個(gè)采樣期間BR處理組與對(duì)照組相比PAL基因表達(dá)量平均提高了5.81%。

BR處理組整體處于對(duì)照組的上方,采樣第3、7、15、24 d,BR處理組與對(duì)照組相比甜瓜果實(shí)中SOD基因的表達(dá)量分別提高了22.22%、13.33%、79.37%、21.70%(P<0.05),其余采樣天數(shù)BR處理組相比與對(duì)照組無(wú)顯著提高。在整個(gè)采樣期間BR處理組與對(duì)照組相比SOD基因表達(dá)量平均提高了14.23%。

甜瓜果實(shí)中POD基因表達(dá)量BR處理組與對(duì)照組相比,除采樣第1、7、9、24 d無(wú)顯著提高,0、3、5、15 d分別提高了58%、34.85%、12.31%、16.26%(P<0.05),在整個(gè)采樣期間BR處理組與對(duì)照組相比POD基因表達(dá)量平均提高了12.88%。

噴施BR能顯著提高APX、CAT、GR、PAL、SOD、POD解毒基因的表達(dá)量,分別平均提高了30.43%、17.08%、10.08%、5.81%、14.23%、12.88%。圖5

圖5 不同BR處理下甜瓜果實(shí)中六種解毒基因表達(dá)量變化

2.4 BR處理對(duì)甜瓜果實(shí)中生理代謝的影響

研究表明,噴施農(nóng)藥后的整個(gè)采樣期間BR處理組果實(shí)中還原型谷胱甘肽含量一直顯著高于對(duì)照組果實(shí)。BR處理組第3 d相比于對(duì)照組提高了62.5%(P<0.05),3～15 d以后BR處理組與對(duì)照組果實(shí)中還原型谷胱甘肽含量都急劇下降。15～24 dBR處理組與對(duì)照組都有略微上升。BR處理能有效提高甜瓜果實(shí)中還原型谷胱甘肽含量。

噴施農(nóng)藥后在整個(gè)采樣期間對(duì)照組甜瓜果實(shí)中MDA含量一直顯著高于BR處理組果實(shí)中MDA含量。第24 d處理組果實(shí)MDA含量與對(duì)照組相比,低了25%左右,BR處理能夠有效抑制甜瓜果實(shí)中MDA含量。

噴施農(nóng)藥后在采樣的第0、3、5和7 d,BR處理組甜瓜果實(shí)中可溶性蛋白質(zhì)含量分別顯著高于對(duì)照組果實(shí)的22.86%、150.36%、16.02%、81.36%(P<0.05),采樣第9～24 d,BR處理組果實(shí)中可溶性蛋白質(zhì)含量顯著低于對(duì)照組果實(shí)中可溶性蛋白質(zhì)含量,BR處理能有效提高噴施農(nóng)藥后前期甜瓜果實(shí)中可溶性蛋白質(zhì)含量。圖6

圖6 不同BR處理下甜瓜果實(shí)中生理代謝變化

3 討 論

3.1當(dāng)植物受到農(nóng)藥脅迫時(shí),油菜素內(nèi)酯可以激活植物的抗氧化防御系統(tǒng),促進(jìn)農(nóng)藥降解[11-13]。Sharma等[14]研究發(fā)現(xiàn),BR處理芥菜型油菜種子后,使得SOD、CAT、GR、POD等解毒酶活性增強(qiáng),GSH含量提高,SOD、CAT、GR、POD等解毒基因的表達(dá)增強(qiáng),減少了芥菜幼苗中超過(guò)38%吡蟲(chóng)啉殘留。陶媛[15]的研究表明,噴灑油菜素內(nèi)酯可顯著提高番茄對(duì)百菌清(CHT)的抵抗能力,且番茄體內(nèi)催化降解農(nóng)藥的基因增加 4%。韭菜和大蒜幼苗噴施BR后,葉片中解毒酶活性有顯著提升,從而緩解了多種農(nóng)藥的毒害作用[16,17]。汪季濤[18]研究發(fā)現(xiàn)番茄噴施殺菌劑和殺蟲(chóng)劑后,GSH含量顯著提高,且GR、POD相關(guān)解毒酶活力及解毒相關(guān)基因的表達(dá)量也有明顯升高。外源噴施BR可以顯著提高半夏的塊莖中可溶性蛋白含量和PAL酶的活性[19]。研究發(fā)現(xiàn),甜瓜噴施BR后,提高了甜瓜果實(shí)中POD、CAT、GR、PAL解毒酶的活性,APX、CAT、GR、PAL、SOD、POD相關(guān)解毒基因的表達(dá)量也有所提高,促進(jìn)了甜瓜農(nóng)藥殘留的降解,與上述研究結(jié)果相類(lèi)似。

3.2植物處于逆境環(huán)境中,體內(nèi)的代謝平衡被打破,使解毒系統(tǒng)整體下降,活性氧不斷累積,從而使機(jī)體受到脅迫傷害,但外源BR處理可以維持活性氧代謝的平衡,減緩脅迫造成的傷害。外源2,4-表油菜素內(nèi)酯預(yù)處理能夠降低黃瓜葉片中H2O2和O2-的積累,維持植物體內(nèi)氧化還原平衡[20]。番茄提前噴施BR,能使番茄在逆境環(huán)境中更加迅速地激活抗氧化酶系統(tǒng)來(lái)清除細(xì)胞所產(chǎn)生的H2O2和O2-[21]。BR噴施黃瓜后葉片中H2O2水平顯著提高[22],研究發(fā)現(xiàn)H2O2在活性氧代謝中對(duì)機(jī)體的毒害作用最小,可以以一種重要的信號(hào)分子來(lái)調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程[23]。試驗(yàn)中BR處理使甜瓜果實(shí)中O2-含量在0～5 d顯著降低,可能由于BR提高了SOD、CAT、POD等解毒酶活性以及蛋白質(zhì)等解毒物質(zhì)的總體含量,進(jìn)而達(dá)到加速機(jī)體中過(guò)氧化物質(zhì)的排除。試驗(yàn)中經(jīng)處理后的甜瓜H2O2含量顯著升高,且BR處理組甜瓜果實(shí)中H2O2含量始終高于對(duì)照組,BR在一定程度上能提高甜瓜果實(shí)中H2O2含量,激活甜瓜的活性氧代謝系統(tǒng),降低農(nóng)藥殘留。

3.3葉片噴施不同濃度的EBR可使可溶性蛋白質(zhì)含量顯著升高,對(duì)穩(wěn)定細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)具有積極作用[24]。試驗(yàn)結(jié)果表明,BR處理可以在前期增高甜瓜果實(shí)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)(可溶性蛋白)含量,使得植物細(xì)胞膜保持穩(wěn)定狀態(tài)。在非生物脅迫下,MDA含量會(huì)顯著增高,降低細(xì)胞膜的流動(dòng)性,破壞離子平衡,對(duì)植物細(xì)胞膜造成損傷[25]。EBR處理有效抑制了辣椒果實(shí)MDA含量的積累,減緩了總解毒能力的下降,較好地保持辣椒果實(shí)中解毒酶的活性,防止活性氧的過(guò)量積累對(duì)辣椒機(jī)體造成損害,保護(hù)細(xì)胞膜的完整性和功能性[26]。在整個(gè)采樣期間,BR處理組甜瓜果實(shí)中丙二醛含量顯著低于清水對(duì)照組。GSH是農(nóng)藥降解代謝中重要的中間物質(zhì),在植物體內(nèi)農(nóng)藥降解代謝中起著重要的調(diào)控作用,BR能夠促進(jìn)植物體內(nèi)谷胱甘肽等相關(guān)物質(zhì)的合成,通過(guò)調(diào)控谷胱甘肽相關(guān)物質(zhì)代謝而促進(jìn)植物體內(nèi)的農(nóng)藥代謝[27]。研究表明,BR處理使甜瓜果實(shí)中GSH含量顯著增加,可能由于噴施農(nóng)藥而激發(fā)了植物體內(nèi)的保護(hù)機(jī)制,進(jìn)而使解毒物質(zhì)含量快速升高。

BR可顯著加速農(nóng)藥殘留的降解,其機(jī)制可能與激發(fā)植物內(nèi)在解毒機(jī)制有關(guān)。油菜素內(nèi)酯處理能顯著促進(jìn)番茄、黃瓜、辣椒等作物中毒死蜱、百菌清等農(nóng)藥殘留的降解[28,29]。Zhou 等[30]指出0.1 mmol/L EBR處理可使水稻、茶葉、西蘭花、草莓等植物上常見(jiàn)有機(jī)磷、有機(jī)氯、氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留量減少 30%～70%。試驗(yàn)中,甜瓜通過(guò)噴施BR而使得最終甜瓜果實(shí)中啶蟲(chóng)脒、多菌靈、苯醚甲環(huán)唑、腈菌唑四種農(nóng)殘含量都顯著降低,是因?yàn)锽R提高了甜瓜果實(shí)中解毒酶活性、解毒基因表達(dá)量、解毒物質(zhì)含量,從而達(dá)到的效果。

4 結(jié) 論

4.1BR能有效加速甜瓜果實(shí)中啶蟲(chóng)脒、多菌靈、苯醚甲環(huán)唑、腈菌唑的降解速率,在采樣第24 d,相比于對(duì)照組的4種農(nóng)藥殘留量分別降低了22.30%,45.12%,15.26%,31.25%。

4.2BR處理使在農(nóng)藥處理下甜瓜果實(shí)中O2-產(chǎn)生速率顯著降低,而H2O2在一定程度上含量有所上升;BR處理使得甜瓜果實(shí)中解毒酶(POD、CAT、GR、PAL)活性總體處于較高的水平;同時(shí)BR處理可以增高甜瓜果實(shí)前期滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)(可溶性蛋白)含量,顯著降低MDA含量,顯著提高GSH的含量。

4.3噴施BR能顯著提高APX、CAT、GR、PAL、SOD、POD解毒基因的表達(dá)量。