氯磺隆與過氧化氫酶相互作用對其活性的影響

摘要:用油菜作為指示作物，采用高錳酸鉀滴定法，通過水培試驗研究了除草劑氯磺隆與過氧化氫酶相互作用對它們活性的相互影響。結果表明，除草劑氯磺隆與過氧化氫酶作用后，氯磺隆對過氧化氫酶的活性沒有影響;而過氧化氫酶的存在使除草劑氯磺隆容易被植物體吸收，使氯磺隆與受體作用增強。

關鍵詞:氯磺隆;過氧化氫酶;活性

中圖分類號:S482.4;Q554+.6 文獻標示碼:A 文章編號:0439-8114(2008)08-0897-02

氯磺隆(clorsufuron)是重要的超高效磺酰脲類除草劑，在世界范圍內廣泛被登記并廣泛應用于麥田#65380;亞麻田等的除草，在我國長江流域及以南酸性土壤區域應用。該類除草劑在土壤中的少量殘留可對后茬敏感作物產生藥害[1，2，3]，其在土壤中的殘留及對后茬作物的安全性問題引起人們的普遍關注。過氧化氫酶(CAT，EC1.11.1.6)廣泛存在于土壤和生物體內，它的生物功能是在細胞中能促進過氧化氫的分解，使其不進一步產生毒性很大的氫氧自由基，具有保護酶的作用，對動植物的生長發育和代謝活動具有重要意義[4，5]。土壤中過氧化氫酶活性還與土壤呼吸作用和土壤微生物活動息息相關，是表征土壤生物特性的重要酶[6]。本文通過水培試驗，以油菜作為指示作物以及采用高錳酸鉀滴定法，研究了氯磺隆和過氧化氫酶相互作用對它們活性的相互影響。

1 材料與方法

1.1 材料

氯磺隆純品[7]，供試品種為中油雜3號油菜種子(湖北荊州豐樂種業公司生產)，過氧化氫酶，高錳酸鉀(AR)

1.2 方法

1.2.1 過氧化氫酶對除草劑活性的影響試驗 取直徑為9~10 cm的培養皿，放一張直徑為9 cm的濾紙，用藥匙放入20顆已破胸露白油菜種子，加入濃度為2.5 μg#8226;mL-1氯磺隆溶液5 mL，再分別依次加入0.1，1，2，5 mL濃度為2×10-6 mol#8226;L-1過氧化氫酶溶液，以清水作對照。其余加蒸餾水，使培養皿中溶液總體積為10 mL，放入30℃恒溫培養箱中培養4 d，測其主根長。

1.2.2 除草劑對水溶液中過氧化氫酶活性的影響試驗 過氧化氫酶活性的測定方法使用高錳酸鉀滴定法[8]。

在測定水溶液中過氧化氫酶活性時，則直接在5 mL 2×10-6 mol#8226;L-1過氧化氫酶溶液中分別加入不同劑量的除草劑氯磺隆，使其濃度分別為0#65380;1#65380;10#65380;50#65380;150 μg#8226;mL-1(溶液)，置于4℃冰箱中，并于培養后第1#65380;4#65380;7#65380;9#65380;11#65380;13#65380;15#65380;18#65380;22天取樣5 mL，分別加入20 mL過氧化氫溶液，振蕩5 min，然后用高錳酸鉀溶液滴定，其活性以單位體積酶溶液消耗0.02 mol#8226;L-1高錳酸鉀的毫升數來表示。。

2 結果與分析

2.1 過氧化氫酶對除草劑活性的影響

過氧化氫酶對除草劑氯磺隆活性的影響試驗數據如圖1。從圖中可以看出，當除草劑濃度固定為2.5 μg#8226;mL-1不變，油菜種子在除草劑-酶溶液中培養4 d后，平均根長與添加的過氧化氫酶溶液的體積呈負相關，即添加酶的體積增加(濃度增大)，油菜的平均根長變短。但對照試驗中，未添加除草劑而只添加酶溶液，油菜的平均根長隨其濃度的升高而增長。對照試驗中，隨過氧化氫酶濃度的增加，過氧化氫酶被油菜吸收增大，使氫氧自由基產生的毒性減小，油菜平均根長增大。當固定除草劑濃度為2.5 μg#8226;mL-1，而CAT的濃度不斷增大，油菜平均根長反而不斷減小。這說明磺酰脲類除草劑氯磺隆對油菜類作物具有毒害作用，而且當環境中CAT的濃度越大，其危害越大。除草劑與CAT相互作用的熒光光譜試驗證明，除草劑與CAT形成結合物[9]，而除草劑與CAT結合后，水溶性強，有利于油菜對除草劑的吸收，從而導致毒害作用增大，平均根長減小。

2.2 除草劑對水溶液中過氧化氫酶活性的影響

除草劑氯磺隆對水溶液中過氧化氫酶活性的影響結果如圖2。從圖中看出，對照組#65380;添加除草劑不同濃度組，過氧化氫酶活性隨時間變化趨勢一致，過氧化氫酶活性隨時間而降低，但第15天過氧化氫酶活性略有增加，接著活性又降低到第13天左右水平，除草劑濃度變化對過氧化氫酶活性沒有影響。除草劑氯磺隆與過氧化氫酶作用的熒光光譜研究結果顯示[9]，除草劑氯磺隆與CAT的Tyr-214部位發生作用，不同濃度除草劑對CAT活性沒有影響，說明除草劑氯磺隆與CAT的結合對CAT分解過氧化氫的活性中心沒有影響，即除草劑氯磺隆不是CAT的抑制劑。

3 小結

通過試驗可知，除草劑氯磺隆對過氧化氫酶活性沒有影響，即除草劑氯磺隆不是CAT的抑制劑;過氧化氫酶的存在，會促進除草劑氯磺隆被植物體的吸收，增強除草劑氯磺隆的活性。

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