农药助剂二甲苯对苹果抗坏血酸代谢的影响

朱承美，孟令玉，温亚萌，曲爱军



农药助剂二甲苯对苹果抗坏血酸代谢的影响

朱承美，孟令玉#，温亚萌，曲爱军*

（山东农业大学 植物保护学院，山东 泰安 271018）

为了探讨农药助剂二甲苯对苹果幼苗抗坏血酸代谢的影响，以平邑甜茶这一苹果品种为材料，应用多种实验方法测定了农药助剂二甲苯对苹果幼苗叶片相对膜透性、MDA含量、H2O2含量、AsA含量、DHA含量、GSH含量和GSSG含量的影响。结果表明，用农药助剂二甲苯处理24 h后，测定的各项指标均高于对照组，相对膜透性升高了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%。

农药助剂；苹果幼苗；抗坏血酸

山东省是中国大苹果栽培的发源地（最早的是烟台，之后是威海、青岛），且长期以来，山东省一直是全国苹果生产大省和强省[1]，随着苹果品种的更新、产业结构的优化以及栽培制度变革与生产技术的发展进步和完善提高，苹果栽培范围遍布全省各市，产业规模得到发展壮大，是山东省最具竞争力的果品产业，总产、面积和产量均居首位。由2014年的调查数据发现，全省苹果种植面积30.47 hm2(457万亩)，仅低于陕西、甘肃，为全国第三，产930万t，仅低于陕西，居全国第二位；平均666.7 m2产量2.04 t，为全国最高[1]。但苹果生产过程中易受到病虫害的影响，因此农药在农业生产中是必不可少的，尽管近年来已经尽量减少农药在农业生产中的使用，但基于我国国情，化学防治仍是主要的防治方式。

农药助剂是农药制剂产品的必要组成成分。农药助剂曾经被误认为是对环境和人类健康无害的惰性物质，因此我国农药相关管理规定中没有对农药助剂的环境安全进行登记管理[2]。但实际上农药助剂中却包含许多有害化学品[3]。农药助剂的品种数量是非常巨大的，目前常规使用的助剂品种已超过3 000种[4-5]。

查阅相关资料后发现，有很多关于农药胁迫的影响，研究发现，农药对植物多方面都存在一定影响。例如，阿维菌素和甲维盐会使玉米叶绿素含量下降[6]；代森锰锌、溴氰菊酯、蚜青灵施用后会抑制蔬菜的生长发育[7]；阿维菌素和噻虫嗪能使小麦幼苗的苗高、重量和根长增加[8]；溴氰菊酯、氧乐果、吡虫啉、苦参碱和阿维菌素会提高大叶黄杨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]。但目前为止，还未发现有关农药助剂对苹果幼苗抗坏血酸代谢影响的相关研究，为更加完善评价农药助剂对苹果生态安全性，课题组测试了常用农药助剂二甲苯对苹果幼苗抗坏血酸代谢的影响，以期为农药助剂的合理应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试作物与药剂

本试验选用平邑甜茶((Pamp.) Reld.)营养液水培苗为试材，农药助剂选择二甲苯。

1.2 实验设计

幼苗于2016—2017年栽培于山东农业大学校园内，将平邑甜茶种子进行4层积处理，准备营养钵，其基质成分比例为珍珠岩∶泥炭∶园土=1∶1∶1，待种子发芽后，选择长势等情况一致的种子播入营养钵中，在田间培养，采用正常管理方式，待幼苗第1片真叶完全展开时，首先浇1/2 Hoagland营养液，以后每10 d浇一次，其间土壤湿度用清水调节。等到幼苗长到6片真叶时，在长42 cm，宽37 cm，高15 cm的水培槽中加入1/2 Hoagland营养液，将幼苗移至其中进行预培养。利用KOH将初始pH值调为6.0±0.1，以后每5 d更换一次营养液。调节光照强度为8 000~9 000 Lx，昼温为22±2 ℃，夜温为18±2 ℃，每天进行14 h光照。预培养15 d后将生长良好，长势一致的幼苗移出，用二甲苯处理，对照为丙酮。胁迫处理24 h后，于早晨10:00取样，叶片取自幼苗顶端完全展开的第3至第5片叶，带回试验室测定各项指标，每个指标设定3~4个重复，并做好实验数据记录。

1.3 实验方法

相对膜透性和丙二醛含量测定参考李合生等[11]的方法；H2O2含量测定参考林植芳等[12]的方法；AsA和DHA含量的测定参考Kampfenkel等[13]的Fe3+还原法，作出标准曲线，进而计算总抗坏血酸和AsA的含量，DHA为总抗坏血酸和AsA的差值；GSH和GSSG含量测定参考Griffith[14]的方法，即用相同方法作标准曲线，计算总谷胱甘肽和GSSG的含量，GSH为总谷胱甘肽和GSSG的差值。

1.4 数据分析与方法

采用Excel、SPSS等软件进行数据的计算及统计分析。

2 结果与分析

实验数据整理如表1所示，通过表1中相关数据可以看出农药助剂二甲苯处理后，处理组与对照组相比，各项指标参数均有一定的变化。相对膜透性、MDA 含量、H2O2含量、AsA含量、DHA 含量、GSH含量和GSSG含量均有所上升，与对照组相比，相对膜透性升高了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 农药助剂二甲苯对平邑甜茶叶片相关指标参数的影响

3 讨论与结论

抗坏血酸即维生素C，是生物体内的高丰度小分子抗氧化物质，是大多数生物体内重要的抗氧化剂和许多酶的辅因子，是抗氧化系统中非常重要的一部分，也是苹果和其他水果品种中重要的功能成分，对于植物抵抗氧化胁迫具有重要作用，是生物体生长发育过程中必不可少的物质[15]。植物体内AsA含量受合成和再生能力的调控，它的合成和循环代谢对维持抗坏血酸水平具有积极的作用。而在植物生长过程中，易受到农药、干旱、低温、低氮、辐射以及重金属等很多因子的胁迫，AsA含量不仅能提高作物的品质，而且增加对干旱、臭氧、病菌等逆境的抗性[16]。

对于植物的抗坏血酸代谢，很多人做了深入的研究，郭天荣[17]研究发现适宜浓度的外源AsA可有效缓解铝毒害引发的大麦生长抑制和氧化胁迫；单长卷等[18]研究发现冰草可以通过增强叶片的抗坏血酸和谷胱甘肽合成及循环代谢等酶活性，维持植物体内抗坏血酸和谷胱甘肽水平及氧化还原状态，从而抵御干旱造成的氧化胁迫；何文亮等[19]发现AsA增强逆境胁迫下植物的抗逆能力；郑启伟等[20]研究发现外源AsA稻叶片对O3危害的抗性；庞勇[21]研究也表明AsA处理提高了苹果组培苗热胁迫下抗氧化酶的活性和AsA含量，诱导了苹果的耐热性。

在本次实验中，通过研究农药助剂二甲苯对苹果抗坏血酸代谢的影响发现，与对照组相比，使用二甲苯处理后，相对膜透性、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，分别升高了21.14%和20.31%。由此可以推测农药助剂可改变苹果抗坏血酸代谢，提高苹果AsA合成和再生能力，使AsA含量和氧化还原状态的平衡得以维持，从而提高了苹果抵御胁迫的能力，减轻了农药助剂胁迫对植物的伤害。

本次实验仅仅研究了农药助剂胁迫24 h后，苹果幼苗叶片中相对膜透性、MDA 含量、H2O2含量、AsA含量、DHA含量、GSH含量和GSSG 含量的变化情况，但是，代谢变化原理以及各指标含量产生变化的原因还需要继续深入研究，进而对提高苹果产量提供科学依据。

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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，主要从事农药生理生态方面的研究；孟令玉，女，并列第一作者，硕士生；

通信作者：曲爱军，aijunqu1965@163.com。

朱承美, 孟令玉, 温亚萌, 等. 农药助剂二甲苯对苹果抗坏血酸代谢的影响[J]. 生物灾害科学, 2018, 41(1): 1-4.