摘要:用油菜作为指示作物，采用高锰酸钾滴定法，通过水培试验研究了除草剂氯磺隆与过氧化氢酶相互作用对它们活性的相互影响。结果表明，除草剂氯磺隆与过氧化氢酶作用后，氯磺隆对过氧化氢酶的活性没有影响;而过氧化氢酶的存在使除草剂氯磺隆容易被植物体吸收，使氯磺隆与受体作用增强。
关键词:氯磺隆;过氧化氢酶;活性
中图分类号:S482.4;Q554+.6 文献标示码:A 文章编号:0439-8114(2008)08-0897-02
氯磺隆(clorsufuron)是重要的超高效磺酰脲类除草剂，在世界范围内广泛被登记并广泛应用于麦田､亚麻田等的除草，在我国长江流域及以南酸性土壤区域应用。该类除草剂在土壤中的少量残留可对后茬敏感作物产生药害[1，2，3]，其在土壤中的残留及对后茬作物的安全性问题引起人们的普遍关注。过氧化氢酶(CAT，EC1.11.1.6)广泛存在于土壤和生物体内，它的生物功能是在细胞中能促进过氧化氢的分解，使其不进一步产生毒性很大的氢氧自由基，具有保护酶的作用，对动植物的生长发育和代谢活动具有重要意义[4，5]。土壤中过氧化氢酶活性还与土壤呼吸作用和土壤微生物活动息息相关，是表征土壤生物特性的重要酶[6]。本文通过水培试验，以油菜作为指示作物以及采用高锰酸钾滴定法，研究了氯磺隆和过氧化氢酶相互作用对它们活性的相互影响。
1 材料与方法
1.1 材料
氯磺隆纯品[7]，供试品种为中油杂3号油菜种子(湖北荆州丰乐种业公司生产)，过氧化氢酶，高锰酸钾(AR)
1.2 方法
1.2.1 过氧化氢酶对除草剂活性的影响试验 取直径为9~10 cm的培养皿，放一张直径为9 cm的滤纸，用药匙放入20颗已破胸露白油菜种子，加入浓度为2.5 μg•mL-1氯磺隆溶液5 mL，再分别依次加入0.1，1，2，5 mL浓度为2×10-6 mol•L-1过氧化氢酶溶液，以清水作对照。其余加蒸馏水，使培养皿中溶液总体积为10 mL，放入30℃恒温培养箱中培养4 d，测其主根长。
1.2.2 除草剂对水溶液中过氧化氢酶活性的影响试验 过氧化氢酶活性的测定方法使用高锰酸钾滴定法[8]。
在测定水溶液中过氧化氢酶活性时，则直接在5 mL 2×10-6 mol•L-1过氧化氢酶溶液中分别加入不同剂量的除草剂氯磺隆，使其浓度分别为0､1､10､50､150 μg•mL-1(溶液)，置于4℃冰箱中，并于培养后第1､4､7､9､11､13､15､18､22天取样5 mL，分别加入20 mL过氧化氢溶液，振荡5 min，然后用高锰酸钾溶液滴定，其活性以单位体积酶溶液消耗0.02 mol•L-1高锰酸钾的毫升数来表示。。
2 结果与分析
2.1 过氧化氢酶对除草剂活性的影响
过氧化氢酶对除草剂氯磺隆活性的影响试验数据如图1。从图中可以看出，当除草剂浓度固定为2.5 μg•mL-1不变，油菜种子在除草剂-酶溶液中培养4 d后，平均根长与添加的过氧化氢酶溶液的体积呈负相关，即添加酶的体积增加(浓度增大)，油菜的平均根长变短。但对照试验中，未添加除草剂而只添加酶溶液，油菜的平均根长随其浓度的升高而增长。对照试验中，随过氧化氢酶浓度的增加，过氧化氢酶被油菜吸收增大，使氢氧自由基产生的毒性减小，油菜平均根长增大。当固定除草剂浓度为2.5 μg•mL-1，而CAT的浓度不断增大，油菜平均根长反而不断减小。这说明磺酰脲类除草剂氯磺隆对油菜类作物具有毒害作用，而且当环境中CAT的浓度越大，其危害越大。除草剂与CAT相互作用的荧光光谱试验证明，除草剂与CAT形成结合物[9]，而除草剂与CAT结合后，水溶性强，有利于油菜对除草剂的吸收，从而导致毒害作用增大，平均根长减小。
2.2 除草剂对水溶液中过氧化氢酶活性的影响
除草剂氯磺隆对水溶液中过氧化氢酶活性的影响结果如图2。从图中看出，对照组､添加除草剂不同浓度组，过氧化氢酶活性随时间变化趋势一致，过氧化氢酶活性随时间而降低，但第15天过氧化氢酶活性略有增加，接着活性又降低到第13天左右水平，除草剂浓度变化对过氧化氢酶活性没有影响。除草剂氯磺隆与过氧化氢酶作用的荧光光谱研究结果显示[9]，除草剂氯磺隆与CAT的Tyr-214部位发生作用，不同浓度除草剂对CAT活性没有影响，说明除草剂氯磺隆与CAT的结合对CAT分解过氧化氢的活性中心没有影响，即除草剂氯磺隆不是CAT的抑制剂。
3 小结
通过试验可知，除草剂氯磺隆对过氧化氢酶活性没有影响，即除草剂氯磺隆不是CAT的抑制剂;过氧化氢酶的存在，会促进除草剂氯磺隆被植物体的吸收，增强除草剂氯磺隆的活性。
参考文献:
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