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广西大学初步揭示外源水杨酸缓解氯吡嘧磺隆对大豆产生毒害的生理机制

氯吡嘧磺隆是一种新型磺酰脲类除草剂,具有高效、低毒、选择性强等特点,可以广泛用于小麦、玉米、水稻、高梁、甘蔗、番茄等作物田.在我国,大豆常作为小麦、水稻、甘蔗等作物的后茬或间套种作物,而氯吡嘧磺隆对大豆的选择性差,该药剂可能对大豆产生毒害作用.水杨酸是普遍存在于植物体内的一种小分子酚类物质,在植物信号传递和防御反应中起着重要作用.近年来,有关减轻除草剂毒害的研究方兴未艾,但外源激素缓解除草剂毒害的许多生理过程和机制还不为人知.为此,广西大学科研人员研究了外源水杨酸缓解除草剂对大豆毒害的作用过程和生理机制.主要研究结果如下：

1．外源水杨酸缓解氯吡嘧磺隆对大豆的幼苗生长的抑制.在氯吡嘧磺隆处理浓度为0.11—1．OpdM范围内,大豆干重、鲜重、茎长和根长显著降低,且这些指标随着氯吡嘧磺隆处理浓度的增加而加重.在氯吡嘧磺隆和外源施用O.1mM水杨酸复合处理下,外源水杨酸显著减缓大豆干重、鲜重、茎长和根长的下降.表明外源水杨酸缓解氯吡嘧磺隆的毒害是通过加强大豆幼苗的生长,从而减轻氯吡嘧磺隆对大豆幼苗的伤害.

2．外源水杨酸缓解1．OpdM氯吡嘧磺隆对大豆幼苗叶片产生的氧化胁迫.外源施用O.1mM永杨酸在氯吡嘧磺隆处理浓度为1．OpdM胁迫下,氯吡嘧磺隆损害大豆叶片的抗氧化系统,即对超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及过氧化物酶(POD)活性和抗氧化物即谷胱甘肽(GSH)产生了毒性效应.具体表现为SOD酶、POD酶活性显著增强、CAT活性下降、丙二醛(MDA)和过氧化氢(H202)积累.在氯吡嘧磺隆和O.1mM外源水杨酸复合处理下,均提高了SOD、POD活性和GSH含量,降低CAT活性,丙二醛(MDA)和过氧化氢( H202)含量总体相对于单独处理氯吡嘧磺隆呈下降趋势.表明外源水杨酸缓解氯吡嘧磺隆对大豆幼苗产生的毒害有可能是通过提高抗氧化胁迫的能力,减少活性氧(ROS)在植物体内的积累,且增强大豆幼苗的耐性.

3．外源水杨酸缓解1．OpdM氯吡嘧磺隆对大豆幼苗叶片的光合作用的抑制.外源施用O.1mM水杨酸能提高大豆幼苗叶片在氯吡嘧磺隆胁迫下气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)和胞间隙浓度( Ci),PS II实际光化学效率(cpPSII)、PS II最大量子产额(Fv/Fm)和光化学猝灭系数(qP)以及叶绿素含量及叶绿素a/b的比例.但降低最小的荧光水平(FO)、气孔限制值(Ls)相非光化学猝灭系数(NPQ).证明外源水杨酸缓解氯吡嘧磺隆的对大豆光合作用的毒害,在前期（处理后1—4天）内通过刺激大豆幼苗叶片气孔的打开,加强自身的光合作用.在后期（处理后4—6天）,提高大豆幼苗叶片在氯吡嘧磺隆胁迫下的光合色素含量和光合作用活性,从而光合作用效率得到增强,减轻氯吡嘧磺隆对大豆幼苗的伤害.

该项研究从外源水杨酸缓解氯吡嘧磺隆对大豆生长、抗氧化胁迫和光合作用方面初步揭示了水杨酸能够缓解氯吡嘧磺隆对大豆产生毒害的生理机制,为准确掌握氯吡嘧磺隆对作物的毒害机理,缓解氯吡嘧磺隆对大豆的作用提供了理论依据.

（刘刚）

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