為了提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)往往大量使用除草劑。雙草醚(Bispyribac-sodium)是高活性的乙酰乳酸合酶(ALS)抑制劑,屬于一種嘧啶水楊酸類(lèi)的除草劑。目前雙草醚已被廣泛的用于水稻大田生產(chǎn),但是存在的藥害是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。不少研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn),氬氣(Hydrogen)是一種新的信號(hào)分子,參與調(diào)節(jié)植物對(duì)各種非生物脅迫的耐性,但是不清楚其是否可以降低雙草醚的藥害。


針對(duì)上述問(wèn)題,本研究選取了粳稻(日本晴)和秈稻(9311)作為實(shí)驗(yàn)材料,探究富氫水(Hydrogen-rich water)緩解雙草醚藥害的可能性以及相關(guān)機(jī)制,具體研究結(jié)果如下:1.富氫水和雙草醚處理后的水稻表型變化單獨(dú)用兩種濃度的雙草醚(30ga.i./hm2與和45ga.i./hm2)處理粳稻(日本晴)和秈稻(9311)后,發(fā)現(xiàn)它們的株高和鮮重都受到較大的抑制;75%飽和濃度的HRW預(yù)處理,可以緩解雙草醚對(duì)秈稻株高和鮮重的抑制,其株高和鮮重均得到一定的恢復(fù),但是50%與100%飽和濃度HRW的效果則不明顯;上述飽和濃度的HRW對(duì)粳稻雙草醚藥害也有明顯的緩解。我們也注意到,HRW和雙草醚都對(duì)上述兩種水稻幼苗的根長(zhǎng)沒(méi)有明顯影響。2.富氬水對(duì)粳稻和秈稻抗氧化防御系統(tǒng)及乙酰乳酸合酶(ALS)活性的影響雙草醚單獨(dú)處理能提高抗氧化酶的活性,采用HRW預(yù)處理可以進(jìn)一步提高上述酶活,提示HRW可以重建氧化還原穩(wěn)態(tài);進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),HRW還可以減弱雙草醚對(duì)水稻ALS活性的抑制作用,其中對(duì)粳稻的效果更加明顯。3.富氬水對(duì)水稻中雙草醚代謝速率的影響HRW可以加快水稻雙草醚的代謝速率。例如,雙草醚用量為30ga.i./hm2時(shí),與對(duì)照相比,HRW預(yù)處理粳稻后其殘留量為48.68%～51.65%,在45 g a.i./hm2時(shí)殘留量為35.77%～43.02%;秈稻在雙草醚用量30 ga.i./hm2時(shí)殘留量為57.91%～61.20%,在45 g a.i./hm2殘留量為38.68%～44.88%。另外,不同濃度梯度的HRW在促進(jìn)水稻內(nèi)雙草醚代謝速率方面沒(méi)有表現(xiàn)出顯著性差異。上述結(jié)果表明,富氫水在緩解水稻雙草醚藥害的實(shí)踐中具有一定的潛在運(yùn)用價(jià)值。 

汪亞雄

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)