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，測定吡蟲啉連續脅迫下小麥SOD、CAT活性及MDA的變化。結果表明，低劑量吡蟲啉連續脅迫下，SOD活性及MDA含量表現出明顯的時間效應，CAT活性變化不存在明顯的時間效應。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，大多數吡蟲啉濃度又極顯著提高了MDA含量。

關鍵詞：小麥；吡蟲啉；SOD；CAT；MDA

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

吡蟲啉是一種選擇性殺蟲劑，其引入農田生態系統的目的是控制農田有害生物，如飛虱、蚜蟲等刺吸類害蟲。然而，研究證實低劑量吡蟲啉能刺激桃蚜產卵，引起桃蚜生殖的興奮效應[1]，即小劑量有毒物質的有益作用[2，3]。現有研究報道防治農田有害生物的正常農藥劑量能對其非靶標生物，如植物，產生毒害作用，從而引起植物生長不良、植株體內酶活性的變化[4，5]等。然而，低劑量農藥是否會對植物產生毒害作用的研究未見報道。本研究以小麥為試驗材料，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，以期為農藥的安全使用提供依據。

1材料與方法

1.1供試材料

小麥：揚麥158，由江蘇里下河地區農業科學研究所提供。

農藥：10%吡蟲啉可濕性粉劑，由上海園林研究所提供。

1.2試驗方法

試驗于2013年5～6月間進行。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。放于實驗室內，常溫下培養。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南京建成生物工程研究所提供的試劑盒進行。

1.4統計分析

數據采用SPSS12.0軟件進行統計分析。

2結果與分析

2.1低劑量吡蟲啉脅迫對小麥SOD活性的影響

圖1結果表明：在低劑量吡蟲啉連續脅迫下，小麥SOD活性隨處理時間延長而上升，表現出明顯的時間效應。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間效應（P>0.05）（圖2）。表1結果表明：同對照相比，低劑量吡蟲啉連續脅迫對小麥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間效應，呈先下降再上升的過程，處理后22天時，含量達最大值，顯著高于其他時間。表1結果表明：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，植物體內會產生大量的氧自由基，從而對植物產生毒害作用[6，7]。正常情況下，植物體內氧自由基清除系統能保證氧自由基含量處于一個比較低的狀態，而不會對植物產生毒害作用。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脅迫下，小麥體內SOD活性變化存在明顯的時間效應，體現了小麥對低劑量吡蟲啉脅迫的響應。但是，無論是SOD還是CAT，在低劑量吡蟲啉連續脅迫下，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脅迫產生了適應，從而未能引起小麥體內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的膜脂過氧化作用密切相關，而膜脂過氧化作用的重要產物之一就是MDA。因此，通過測定MDA含量可以間接了解植物膜系統的受損程度及植物的抗逆性[8～10]。本試驗結果顯示，MDA含量在吡蟲啉處理后表現出明顯的時間效應，即隨時間延長，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，則表現出明顯的上升趨勢。導致MDA含量變化出現與SOD、CAT活性變化不一致的原因還有待于進一步研究。

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