紀(jì)祥龍，高 強(qiáng)，凌 飛，張 僑

三種殺蟲劑脅迫對大豆幼苗抗氧化酶活性的影響

紀(jì)祥龍1，高 強(qiáng)2，凌 飛3，張 僑4*

（1. 山東省綠色食品發(fā)展中心，山東 濟(jì)南 250013；2. 山東臨沂煙草有限公司，山東 臨沂 276000；3. 日照海洋文旅建設(shè)發(fā)展有限公司，山東 日照 276800；4. 中國綠色食品發(fā)展中心，北京 100081）

為明確啶蟲脒、吡蟲啉、烯啶蟲胺3種殺蟲劑對大豆的脅迫效應(yīng)，測定了3種殺蟲劑對大豆幼苗抗氧化酶活性的影響。結(jié)果表明，3種殺蟲劑均可誘導(dǎo)大豆幼苗超氧化物歧化酶活性提高；吡蟲啉處理的大豆幼苗體內(nèi)過氧化氫酶和過氧化物酶的活性顯著提高，啶蟲脒和烯啶蟲胺處理后大豆幼苗過氧化氫酶和谷胱甘肽過氧化物酶活性顯著提高。為大豆田間合理使用農(nóng)藥防治蚜蟲提供參考。

殺蟲劑；大豆幼苗；抗氧化酶

大豆()是世界范圍內(nèi)最重要的油料作物和人畜主要的植物源蛋白[1]。大豆田間病蟲害的發(fā)生與流行嚴(yán)重威脅著大豆的安全生產(chǎn)，常常造成較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。蚜蟲等刺吸類害蟲是大豆田間的主要害蟲之一，廣泛分布于我國東北、華北等各大豆產(chǎn)區(qū)，其刺吸植株后造成葉片卷曲、生長遲緩、分枝及結(jié)莢減少，并傳播大豆花葉病毒病等病害，若不及時(shí)防治，最終造成大豆嚴(yán)重減產(chǎn)[2-3]。目前田間對大豆蚜蟲的防治仍以農(nóng)藥為主。農(nóng)藥作為非自然的污染脅迫因子，主要通過活性氧對農(nóng)作物造成傷害，而抗氧化酶系統(tǒng)是植物體內(nèi)消除活性氧的主要解毒代謝途徑[4]。本研究以大豆為研究對象，比較分析了3種刺吸性昆蟲殺蟲劑啶蟲脒、吡蟲啉、烯啶蟲胺使用后對大豆幼苗體內(nèi)超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、過氧化物酶和谷胱甘肽過氧化物酶活性的影響，以明確農(nóng)藥使用后大豆植株的解毒代謝途徑，并為大豆田間蚜蟲的防治提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 供試大豆

供試大豆品種為齊黃34，由山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所提供。選擇大小一致，顆粒飽滿的大豆種子放入裝有基質(zhì)的塑料花盆（直徑8 cm，高7 cm），加入適量肥料后置于溫室培育，定期澆水。待植株出苗后生長至5葉期時(shí)使用殺蟲劑處理，用于后續(xù)試驗(yàn)測定。

1.2 供試藥劑

70%吡蟲啉水分散粒劑、50%吡蚜酮可濕性粉劑和10%烯啶蟲胺可溶液劑均購自中化農(nóng)化有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

使用丙酮稀釋藥劑至常規(guī)使用濃度，使用微量取液槍量取一定藥液，輕輕涂抹于大豆幼苗上部第3片完全展開的葉片，以丙酮為對照，各處理重復(fù)5次。施藥24 h后收集各葉片，根據(jù)北京索萊寶科技有限公司試劑盒說明書，測定大豆幼苗超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）、抗壞血酸過氧化物酶（APX）的活性。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS16.0單因素方差分析LSD比較分析各藥劑處理后大豆幼苗體內(nèi)抗氧化酶活性的差異性變化。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種殺蟲劑對大豆幼苗超氧化物歧化酶活性的影響

圖1表明，施藥24 h后，與對照相比，3種農(nóng)藥均可造成大豆體內(nèi)超氧化物歧化酶活性的顯著提高（<0.05）。

2.2 3種殺蟲劑對大豆幼苗過氧化物酶活性的影響

使用吡蟲啉后，可顯著誘導(dǎo)大豆幼苗體內(nèi)過氧化物酶活性的提高（<0.05），而啶蟲脒和烯啶蟲胺脅迫對該酶活性無顯著性影響（圖2）。

單因素方差分析LSD差異比較，不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，下同

單因素方差分析LSD差異比較，不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，下同

2.3 3種殺蟲劑對大豆幼苗過氧化氫酶活性的影響

圖3表明，經(jīng)啶蟲脒和烯啶蟲胺處理的大豆幼苗體內(nèi)的過氧化氫酶的活性較對照明顯增強(qiáng)（<0.05），而使用吡蟲啉后對其無影響。

2.4 3種殺蟲劑對大豆幼苗谷胱甘肽過氧化物酶活性的影響

結(jié)果表明，施藥24 h后，吡蟲啉脅迫對大豆幼苗體內(nèi)谷胱甘肽過氧化物酶活性無顯著影響，而啶蟲脒和烯啶蟲胺處理植株體內(nèi)該酶的活性顯著提高（<0.05，圖4）。

圖3 3種殺蟲劑對大豆幼苗過氧化氫酶活性的影響（平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤）

圖4 3種殺蟲劑對大豆幼苗谷胱甘肽過氧化物酶活性的影響（平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤）

3 討 論

在植物的生長發(fā)育過程中，通常情況下自由基的水平較低，不會對植物造成細(xì)胞的損害，細(xì)胞內(nèi)自由基的產(chǎn)生與清除處于動態(tài)平衡狀態(tài)。當(dāng)植物受到外界生物或者非生物因素脅迫時(shí)，如病蟲害侵染、干旱、鹽堿、高溫和低溫等，會造成植物體內(nèi)活性氧含量的增加，若活性氧清除不及時(shí)，最終會造成植物組織和細(xì)胞的氧化損傷，影響作物的正常生長[5-8]。

當(dāng)產(chǎn)生逆境脅迫時(shí)植物自身啟動活性氧清除系統(tǒng)，以降低和清除體內(nèi)自由基，從而防御活性氧和其他自由基對膜脂的破壞，維持正常的植物細(xì)胞代謝[9-10]。本研究結(jié)果表明，合理配制使用啶蟲脒、吡蟲啉、烯啶蟲胺等3種藥劑后，大豆幼苗可通過提高相關(guān)抗氧化酶的活性保護(hù)自身從而降低農(nóng)藥脅迫的傷害。其中過氧化氫酶可催化植物細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫降解為水和氧氣，防治膜脂過氧化，是C3植物中過氧化氫清除的關(guān)鍵因子[11]。谷胱甘肽過氧化物酶系是植物體清除自由基的另一種方式，它可以使有毒的過氧化物還原成無毒的羥基化合物，同時(shí)促進(jìn)過氧化氫的分解，從而保護(hù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及功能不受過氧化物的干擾及損害[12]。在生產(chǎn)實(shí)踐中，應(yīng)注意化學(xué)農(nóng)藥的合理使用，避免作物因藥害脅迫造成機(jī)體內(nèi)活性氧產(chǎn)生與清除平衡的破壞，導(dǎo)致作物氧化損傷而影響正常生長。

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Effects of Three Different Insecticide Stress on Antioxidant Enzyme Activity in Soybean Seedlings

JI Xiang-long1, GAO Qiang2, LING Fei3, ZHANG Qiao4*

(1.Shandong Green Food Development Centre, Ji’nan 250013, China; 2. Linyi Tobacco Company, Linyi, Shandong 276000, China; 3. Rizhao Ocean Culture and Tourism Development Co., Ltd., Rizhao, Shandong 276800, China; 4. China Green Food Development Center, Beijing 100081, China)

To explicit the stress effects of Acetamiprid, imidacloprid, and nitenpyram on soybean, the antioxidant enzyme activities in soybean seedlings were tested. The results showed that all three insecticides could induce the activity of superoxide dismutase in soybean seedlings. The activity of catalase and ascorbate peroxidase in imidacloprid-treated soybean seedlings was significantly improved, and the catalase and glutathione peroxidase activities were significantly increased in soybean seedlings treated with acetamiprid and nitenpyram compared with the control.

insecticide; soybean seedlings; antioxidant enzyme

http://xuebao.jxau.edu.cn

10.3969/j.issn.2095-3704.2019.03.43

S565.1

A

2095-3704（2019）03-0203-03

2019-08-31

2019-09-10

紀(jì)祥龍（1983—），男，高級農(nóng)藝師，主要從事綠色生產(chǎn)技術(shù)研究與推廣，jixianglong5@163.com；

張僑，高級農(nóng)藝師，zhangqiao1981@sina.com。

紀(jì)祥龍, 高強(qiáng), 凌飛, 等. 三種殺蟲劑脅迫對大豆幼苗抗氧化酶活性的影響[J]. 生物災(zāi)害科學(xué), 2019, 42(3): 203-205.