農藥助劑二甲苯對蘋果抗壞血酸代謝的影響

朱承美，孟令玉，溫亞萌，曲愛軍

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農藥助劑二甲苯對蘋果抗壞血酸代謝的影響

朱承美，孟令玉#，溫亞萌，曲愛軍*

（山東農業大學 植物保護學院，山東 泰安 271018）

為了探討農藥助劑二甲苯對蘋果幼苗抗壞血酸代謝的影響，以平邑甜茶這一蘋果品種為材料，應用多種實驗方法測定了農藥助劑二甲苯對蘋果幼苗葉片相對膜透性、MDA含量、H2O2含量、AsA含量、DHA含量、GSH含量和GSSG含量的影響。結果表明，用農藥助劑二甲苯處理24 h后，測定的各項指標均高于對照組，相對膜透性升高了11.99%，MDA含量升高了8.22%，H2O2含量升高了21.14%，AsA含量升高了9.23%，DHA含量升高了20.31%，GSH含量升高了4.35%，GSSG 含量升高了8.97%。

農藥助劑；蘋果幼苗；抗壞血酸

山東省是中國大蘋果栽培的發源地（最早的是煙臺，之后是威海、青島），且長期以來，山東省一直是全國蘋果生產大省和強省[1]，隨著蘋果品種的更新、產業結構的優化以及栽培制度變革與生產技術的發展進步和完善提高，蘋果栽培范圍遍布全省各市，產業規模得到發展壯大，是山東省最具競爭力的果品產業，總產、面積和產量均居首位。由2014年的調查數據發現，全省蘋果種植面積30.47 hm2(457萬畝)，僅低于陜西、甘肅，為全國第三，產930萬t，僅低于陜西，居全國第二位；平均666.7 m2產量2.04 t，為全國最高[1]。但蘋果生產過程中易受到病蟲害的影響，因此農藥在農業生產中是必不可少的，盡管近年來已經盡量減少農藥在農業生產中的使用，但基于我國國情，化學防治仍是主要的防治方式。

農藥助劑是農藥制劑產品的必要組成成分。農藥助劑曾經被誤認為是對環境和人類健康無害的惰性物質，因此我國農藥相關管理規定中沒有對農藥助劑的環境安全進行登記管理[2]。但實際上農藥助劑中卻包含許多有害化學品[3]。農藥助劑的品種數量是非常巨大的，目前常規使用的助劑品種已超過3 000種[4-5]。

查閱相關資料后發現，有很多關于農藥脅迫的影響，研究發現，農藥對植物多方面都存在一定影響。例如，阿維菌素和甲維鹽會使玉米葉綠素含量下降[6]；代森錳鋅、溴氰菊酯、蚜青靈施用后會抑制蔬菜的生長發育[7]；阿維菌素和噻蟲嗪能使小麥幼苗的苗高、重量和根長增加[8]；溴氰菊酯、氧樂果、吡蟲啉、苦參堿和阿維菌素會提高大葉黃楊SOD和脯氨酸的含量[9]；丁硫克百威、功夫乳油、印楝素使植株的抗逆性降低[10]。但目前為止，還未發現有關農藥助劑對蘋果幼苗抗壞血酸代謝影響的相關研究，為更加完善評價農藥助劑對蘋果生態安全性，課題組測試了常用農藥助劑二甲苯對蘋果幼苗抗壞血酸代謝的影響，以期為農藥助劑的合理應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試作物與藥劑

本試驗選用平邑甜茶((Pamp.) Reld.)營養液水培苗為試材，農藥助劑選擇二甲苯。

1.2 實驗設計

幼苗于2016—2017年栽培于山東農業大學校園內，將平邑甜茶種子進行4層積處理，準備營養缽，其基質成分比例為珍珠巖∶泥炭∶園土=1∶1∶1，待種子發芽后，選擇長勢等情況一致的種子播入營養缽中，在田間培養，采用正常管理方式，待幼苗第1片真葉完全展開時，首先澆1/2 Hoagland營養液，以后每10 d澆一次，其間土壤濕度用清水調節。等到幼苗長到6片真葉時，在長42 cm，寬37 cm，高15 cm的水培槽中加入1/2 Hoagland營養液，將幼苗移至其中進行預培養。利用KOH將初始pH值調為6.0±0.1，以后每5 d更換一次營養液。調節光照強度為8 000~9 000 Lx，晝溫為22±2 ℃，夜溫為18±2 ℃，每天進行14 h光照。預培養15 d后將生長良好，長勢一致的幼苗移出，用二甲苯處理，對照為丙酮。脅迫處理24 h后，于早晨10:00取樣，葉片取自幼苗頂端完全展開的第3至第5片葉，帶回試驗室測定各項指標，每個指標設定3~4個重復，并做好實驗數據記錄。

1.3 實驗方法

相對膜透性和丙二醛含量測定參考李合生等[11]的方法；H2O2含量測定參考林植芳等[12]的方法；AsA和DHA含量的測定參考Kampfenkel等[13]的Fe3+還原法，作出標準曲線，進而計算總抗壞血酸和AsA的含量，DHA為總抗壞血酸和AsA的差值；GSH和GSSG含量測定參考Griffith[14]的方法，即用相同方法作標準曲線，計算總谷胱甘肽和GSSG的含量，GSH為總谷胱甘肽和GSSG的差值。

1.4 數據分析與方法

采用Excel、SPSS等軟件進行數據的計算及統計分析。

2 結果與分析

實驗數據整理如表1所示，通過表1中相關數據可以看出農藥助劑二甲苯處理后，處理組與對照組相比，各項指標參數均有一定的變化。相對膜透性、MDA 含量、H2O2含量、AsA含量、DHA 含量、GSH含量和GSSG含量均有所上升，與對照組相比，相對膜透性升高了11.99%，MDA 含量升高了8.22%，H2O2含量升高了21.14%，AsA含量升高了9.23%，DHA 含量升高了20.31%，GSH含量升高了4.35%，GSSG 含量升高了8.97%。

表1 農藥助劑二甲苯對平邑甜茶葉片相關指標參數的影響

3 討論與結論

抗壞血酸即維生素C，是生物體內的高豐度小分子抗氧化物質，是大多數生物體內重要的抗氧化劑和許多酶的輔因子，是抗氧化系統中非常重要的一部分，也是蘋果和其他水果品種中重要的功能成分，對于植物抵抗氧化脅迫具有重要作用，是生物體生長發育過程中必不可少的物質[15]。植物體內AsA含量受合成和再生能力的調控，它的合成和循環代謝對維持抗壞血酸水平具有積極的作用。而在植物生長過程中，易受到農藥、干旱、低溫、低氮、輻射以及重金屬等很多因子的脅迫，AsA含量不僅能提高作物的品質，而且增加對干旱、臭氧、病菌等逆境的抗性[16]。

對于植物的抗壞血酸代謝，很多人做了深入的研究，郭天榮[17]研究發現適宜濃度的外源AsA可有效緩解鋁毒害引發的大麥生長抑制和氧化脅迫；單長卷等[18]研究發現冰草可以通過增強葉片的抗壞血酸和谷胱甘肽合成及循環代謝等酶活性，維持植物體內抗壞血酸和谷胱甘肽水平及氧化還原狀態，從而抵御干旱造成的氧化脅迫；何文亮等[19]發現AsA增強逆境脅迫下植物的抗逆能力；鄭啟偉等[20]研究發現外源AsA稻葉片對O3危害的抗性；龐勇[21]研究也表明AsA處理提高了蘋果組培苗熱脅迫下抗氧化酶的活性和AsA含量，誘導了蘋果的耐熱性。

在本次實驗中，通過研究農藥助劑二甲苯對蘋果抗壞血酸代謝的影響發現，與對照組相比，使用二甲苯處理后，相對膜透性、MDA含量、H2O2含量、AsA含量、DHA含量、GSH含量和GSSG含量均有所上升，H2O2和DHA含量升高幅度最大，分別升高了21.14%和20.31%。由此可以推測農藥助劑可改變蘋果抗壞血酸代謝，提高蘋果AsA合成和再生能力，使AsA含量和氧化還原狀態的平衡得以維持，從而提高了蘋果抵御脅迫的能力，減輕了農藥助劑脅迫對植物的傷害。

本次實驗僅僅研究了農藥助劑脅迫24 h后，蘋果幼苗葉片中相對膜透性、MDA 含量、H2O2含量、AsA含量、DHA含量、GSH含量和GSSG 含量的變化情況，但是，代謝變化原理以及各指標含量產生變化的原因還需要繼續深入研究，進而對提高蘋果產量提供科學依據。

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Effects of Pesticide Adjuvant(xylene) onMetabolism of Ascorbic Acid of Apple Seedlings

ZHU Cheng-mei, MENG Ling-yu#, WEN Ya-meng, QU Ai-jun*

（College of Plant Protection, Shandong Agricultural University, Tai’an, Shandong 271018, China）

To explore effects of pesticide adjuvant (xylene) on the metabolism of ascorbic acid of apple seedlings, effects of pesticide adjuvant (xylene) on the relative membrane permeability, and on the contents of MDA, H2O2, AsA, DHA, GSH and GSSG inwere tested by a variety of experimental methods. The results showed that under pesticide adjuvant（xylene） stress after 24 hours, each index in the test was higher than that of the control group. The relative membrane permeability increased by 11.99%, contents of MDA by 8.22%, contents of H2O2by 21.14%, contents of AsA by 9.23%, contents of DHA by20.31%, contents of GSH by 4.35%, and contents of GSSG by 8.97%.

pesticide adjuvant; apple seedling; metabolism of ascorbic acid

S661.1

A

2095-3704（2018）01-0001-04

2017-11-06

2017-12-01

朱承美(1963—)，女，副教授，主要從事農藥生理生態方面的研究；孟令玉，女，并列第一作者，碩士生；

通信作者：曲愛軍，aijunqu1965@163.com。

朱承美, 孟令玉, 溫亞萌, 等. 農藥助劑二甲苯對蘋果抗壞血酸代謝的影響[J]. 生物災害科學, 2018, 41(1): 1-4.