低劑量吡蟲啉對小麥抗氧化酶活性及丙二醛含量的影響

高軍　李翠蘭　余月書

摘要：以不同濃度的吡蟲啉溶液處理小麥，測定吡蟲啉連續(xù)脅迫下小麥SOD、CAT活性及MDA的變化。結(jié)果表明，低劑量吡蟲啉連續(xù)脅迫下，SOD活性及MDA含量表現(xiàn)出明顯的時(shí)間效應(yīng)，CAT活性變化不存在明顯的時(shí)間效應(yīng)。與對照相比，0.2 mg/kg 吡蟲啉處理后28天，SOD活性顯著高于對照；藥后22天，吡蟲啉各濃度極顯著降低MDA含量，藥后28天，大多數(shù)吡蟲啉濃度又極顯著提高了MDA含量。

關(guān)鍵詞：小麥；吡蟲啉；SOD；CAT；MDA

中圖分類號：S512.101文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2014）12-0096-04

吡蟲啉是一種選擇性殺蟲劑，其引入農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的目的是控制農(nóng)田有害生物，如飛虱、蚜蟲等刺吸類害蟲。然而，研究證實(shí)低劑量吡蟲啉能刺激桃蚜產(chǎn)卵，引起桃蚜生殖的興奮效應(yīng)[1]，即小劑量有毒物質(zhì)的有益作用[2，3]?，F(xiàn)有研究報(bào)道防治農(nóng)田有害生物的正常農(nóng)藥劑量能對其非靶標(biāo)生物，如植物，產(chǎn)生毒害作用，從而引起植物生長不良、植株體內(nèi)酶活性的變化[4，5]等。然而，低劑量農(nóng)藥是否會對植物產(chǎn)生毒害作用的研究未見報(bào)道。本研究以小麥為試驗(yàn)材料，研究低劑量吡蟲啉脅迫下小麥超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）活性及丙二醛（MDA）含量的變化，以期為農(nóng)藥的安全使用提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1供試材料

小麥：揚(yáng)麥158，由江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供。

農(nóng)藥：10%吡蟲啉可濕性粉劑，由上海園林研究所提供。

1.2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2013年5～6月間進(jìn)行。將不同濃度吡蟲啉藥液（0.0001、0.001、0.01、0.1、0.2、0.4 mg/kg）置于500 mL燒杯中，在燒杯口上覆蓋一層醫(yī)用紗布，紗布以回形針固定在燒杯邊緣，并浸入藥液中。將小麥種子置于紗布上，并同藥液接觸。放于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，常溫下培養(yǎng)。藥后22、24、28天測定小麥SOD、CAT酶活性及藥后22、24、26、28天測定MDA含量。以清水處理做對照，每處理重復(fù)3次。

1.3酶活性及丙二醛含量測定

酶液制備與活性測定及丙二醛含量測定均根據(jù)南京建成生物工程研究所提供的試劑盒進(jìn)行。

1.4統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS12.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1低劑量吡蟲啉脅迫對小麥SOD活性的影響

圖1結(jié)果表明：在低劑量吡蟲啉連續(xù)脅迫下，小麥SOD活性隨處理時(shí)間延長而上升，表現(xiàn)出明顯的時(shí)間效應(yīng)。藥后28天同藥后22天相比，酶活性顯著上升124.5%（P<0.05）。

由表1可知，藥后28天0.2 mg/kg吡蟲啉極顯著提高了SOD活性，同對照相比，SOD活性提高226.58%。在其他時(shí)間低劑量吡蟲啉處理對SOD活性影響不顯著。

2.2低劑量吡蟲啉脅迫對小麥CAT活性的影響

在低劑量吡蟲啉脅迫下，小麥CAT活性不存在明顯的時(shí)間效應(yīng)（P>0.05）（圖2）。表1結(jié)果表明：同對照相比，低劑量吡蟲啉連續(xù)脅迫對小麥CAT活性影響不顯著。

2.3低劑量吡蟲啉脅迫對小麥MDA含量的影響

圖3顯示低劑量吡蟲啉對小麥MDA含量影響存在明顯的時(shí)間效應(yīng)，呈先下降再上升的過程，處理后22天時(shí)，含量達(dá)最大值，顯著高于其他時(shí)間。表1結(jié)果表明：藥后22天，吡蟲啉各濃度均極顯著地降低了小麥MDA含量（P<0.01）。同對照相比，吡蟲啉0.0001、0.001、0.01、0.1、0.2、0.4 mg/kg處理下，小麥MDA含量分別下降96.95%、87.21%、66.92%、54.13%、51.82%及30.51%。藥后28天，同對照相比，吡蟲啉0.01、0.1、0.2、0.4 mg/kg處理下，MDA含量分別極顯著上升491.74%、700.43%、867.83%及1 317.83%。

3結(jié)論與討論

3.1植物在逆境條件下，如鹽脅迫、高溫、重金屬污染等，植物體內(nèi)會產(chǎn)生大量的氧自由基，從而對植物產(chǎn)生毒害作用[6，7]。正常情況下，植物體內(nèi)氧自由基清除系統(tǒng)能保證氧自由基含量處于一個比較低的狀態(tài)，而不會對植物產(chǎn)生毒害作用。超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）等是植物體內(nèi)氧自由基清除體系中的重要酶類[8]。本研究表明，在低劑量吡蟲啉連續(xù)脅迫下，小麥體內(nèi)SOD活性變化存在明顯的時(shí)間效應(yīng)，體現(xiàn)了小麥對低劑量吡蟲啉脅迫的響應(yīng)。但是，無論是SOD還是CAT，在低劑量吡蟲啉連續(xù)脅迫下，除了吡蟲啉個別濃度引起SOD活性顯著變化外，同對照相比，酶活性變化不顯著，其可能原因是小麥對低劑量吡蟲啉連續(xù)脅迫產(chǎn)生了適應(yīng)，從而未能引起小麥體內(nèi)抗氧化酶防御體系中酶活性的顯著變化。

3.2植物在逆境下遭受傷害與活性氧積累誘發(fā)的膜脂過氧化作用密切相關(guān)，而膜脂過氧化作用的重要產(chǎn)物之一就是MDA。因此，通過測定MDA含量可以間接了解植物膜系統(tǒng)的受損程度及植物的抗逆性[8～10]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，MDA含量在吡蟲啉處理后表現(xiàn)出明顯的時(shí)間效應(yīng)，即隨時(shí)間延長，MDA含量呈先下降后又有所上升的變化趨勢。同對照相比，藥后22天，MDA含量顯著下降；藥后28天，則表現(xiàn)出明顯的上升趨勢。導(dǎo)致MDA含量變化出現(xiàn)與SOD、CAT活性變化不一致的原因還有待于進(jìn)一步研究。

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