全 文 ：莠去津对南美蟛蜞菊抗氧化酶活性的影响与细胞毒性
田学军，陶宏征，沈云玫，袁 寒，沈登荣，何 超
(红河学院生物系，云南蒙自661199)
摘要：[目的和方法]用不同质量分数(5‰、10‰、15‰、20‰、25‰)的莠去津溶液处理南美蟛蜞菊[Wedelia trilobata
(L.)A.S.Hitche]，通过测定其叶片中抗氧化酶活性、H2O2含量及不定根根长和根尖细胞微核率，探讨莠去津对南美
蟛蜞菊的防控效果。[结果]随着莠去津质量分数的提高，南美蟛蜞菊的SOD、CAT和POD活性先升后降，H2O2含量
和根尖细胞微核率升高，根长则下降。[结论]莠去津用于南美蟛蜞菊防控有较好的效果。
关键词：南美蟛蜞菊；莠去津；抗氧化酶；遗传毒性；不定根
中图分类号：S482.4文献标志码：A 文章编号：1006-0413(2016)09-0672-03
EffectsofAtrazineonAntioxidaseActivityandGenotoxicityof
Wedelia trilobata (L.)A.S.Hitche
TIANXue-jun,TAOHong-zheng,SHENYun-mei,YUANHan,SHENDeng-rong,HEChao
(Department of Biology, Honghe University, Mengzi 661199, Yunnan, China)
Abstract: [Aims]This study aims to assess prevention and control effect of Wedelia trilobata treated with different
concentrations atrazine (5, 10, 15, 20, 25‰) by determining antioxidase activity and H2O2 content in leaves and apical
micronucleus ratio and adventitious root length. [Results]The re ults showed that SOD, CAT and POD activity
increased at first and then decreased, and H2O2 content and apical micronucleus ratio increased, but adventitious root
length decreased with increase of atrazine concentration. [Conclusions]Atrazine ha better prevention and control
effect forW. trilobata.
Key words: Wedelia trilobata (L.)A.S.Hitche; atrazine; antioxidases; genotoxicity; adventitious roots
Vol.55, No.9
Sep. 2016
农药
AGROCHEMICALS
田学军, 陶宏征, 沈云玫, 等. 莠去津对南美蟛蜞菊抗氧化酶活性的影响与细胞毒性[J]. 农药, 2016, 55(9): 672-674.
收稿日期：2016-06-02，修返日期：2016-07-15
作者简介：田学军，教授。Tel：0873-3698974，E-mail：txj_biology2@126.com。
第55卷第9期
2016年9月
南美蟛蜞菊 [Wedelia trilobata (L.) A. S. Hitche]为菊
科蟛蜞菊属匍匐植物，原产于中南美洲，现广布于许多
热带、亚热带国家和地区[1]，被列为世界100种恶性外来
入侵生物之一[2]。20世纪70年代作为观赏植物引入我国[3]，
但已严重危害我国农业、林业、园林及生物多样性[1]。它
具有很强的化感作用[4-7]和侵占性，其生长的群落中极少
有其他杂草[4]。尽管南美蟛蜞菊在我国已成为恶性入侵
植物，但一些地区尚未引起高度重视，仍广泛种植，如不
防控，必将造成新的生态灾难。笔者在云南调查发现，某
单位种植南美蟛蜞菊以控制园区中的三叶鬼针草
(Bidens pilosa L)及其他杂草，一年后，唯见蟛蜞菊茂盛生
长，其他植物踪迹难觅。
采用化学除草剂是防控南美蟛蜞菊的重要措施[8]。
但以莠去津(atrazine，化学名称：2-氯-4-二乙胺基-6-异
丙胺基-1,3,5-三嗪)防控南美蟛蜞菊的研究不多。莠去津
用于阔叶和禾本科杂草控制[9]，经根吸收后上传抑制光
合作用而使植物枯死[10]。莠去津在地下水、地表水和土壤
中被检测到[11]，被列为“高污染、高环境风险”的双高产
品，欧盟早在2004年就禁止使用，但在美国、英国、加拿
大、中国等仍普遍使用，是拉美、美国、中国玉米田主要
使用的除草剂[12-13]。除草剂会诱导植物产生活性氧等自
由基，进而发生细胞膜脂的氧化损伤，植物则通过谷胱
甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧
化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶使其免于活
性氧造成的伤害[14-15]。微核(micronucleus，MCN)是真核生
物细胞有丝分裂中因化学药物等作用而产生的一种异
常结构[16]，微核率的高低反映了遗传损伤的程度[17-18]，许
多国家和国际组织将其作为农药安全性评价的必做试
验[16]。除抗氧化酶、微核等参数外，种子萌发率、幼苗存活
率、芽长、根长、鲜质量等形态学参数也用于评价除草剂
对植物的胁迫效应[15]。幼苗生长和种子萌发实验是植物
化感作用常用的生物测定方法之一，幼苗生长，尤其是
根生长比种子萌发实验更灵敏[19]。莠去津通过杂草根吸
收而起作用，但其对南美蟛蜞菊根尖细胞的遗传毒性(用
微核率高低表示) 和不定根系生长及叶片抗氧化酶活性
和H2O2含量的影响少有报道。本研究用莠去津溶液培养
DOI:10.16820/j.cnki.1006-0413.2016.09.013
第9期
南美蟛蜞菊茎段，通过测定叶片中SOD、POD和CAT活力
及H2O2含量及不定根长度和根尖细胞中的微核率，从另
一侧面探讨莠去津对南美蟛蜞菊的防控效果。
1 材料与方法
1.1 莠去津
莠去津粉剂由广西田园生化股份公司生产。配制成
质量分数(W/W)分别为5‰、10‰、15‰、20‰、25‰的溶
液使用。
1.2 南美蟛蜞菊及其处理
取自红河学院绿化带。剪取无病虫害的茎端部，留
3~4个茎节和3~4个叶片，用自来水清洗干净备用。茎段
插入500 mL锥形瓶，加入各质量分数的莠去津溶液。室
温下胁迫培养3 d测定叶片中SOD、CAT、POD活性和H2O2
含量，培养9 d进行不定根根长和微核测定。均设3个重
复，蒸馏水为对照。
1.3 南美蟛蜞菊叶片SOD、CAT、POD活性和H2O2含
量测定
取各质量分数莠去津溶液胁迫处理的茎段上的叶
片进行SOD、CAT、POD活性和H2O2含量测定。SOD、CAT、
POD活性测定参照陈建勋等[20]方法。H2O2含量采用二甲酚
橙法[21]。
1.4 南美蟛蜞菊茎节不定根根长和根尖细胞微核测定
取各质量分数莠去津溶液胁迫处理培养9d的南美蟛
蜞菊茎节上不定根用直尺直接测量。每个重复30个不定根。
取各质量分数莠去津溶液胁迫处理培养9 d的南美
蟛蜞菊茎节上的不定根，弃根冠，剪取约1 mm茎尖，仿范
雪涛等[22]方法观察计数微核数，按下列公式计数微核率。
MCN(‰)=测试样品观察到的微核数
测试样品观察到的细胞总数
×1000
1.5 数据统计分析
采用SPSS13.0进行方差分析以比较各处理之间和处
理与对照之间的差异(LSD法)。
2 结果与分析
2.1 莠去津胁迫导致SOD、CAT和POD活性先升后降
SOD、CAT和POD活性均表现为随莠去津质量分数
的提高先升后降的趋势；莠去津质量分数高时，虽然酶
的活性较低质量分数的有所下降，但仍高于对照。莠去
津质量分数为5‰和10‰时SOD活性与对照差异极显著
(P=0.05)；10‰时活性最大，然后开始下降，且与对照差异
不显著。莠去津质量分数达到10‰及其以上时CAT和
POD的活性与对照差异均显著，最大活性则分别在质量
分数为15‰和20‰时，且与对照差异极显著(P=0.05)(见
表1)。
2.2 莠去津导致南美蟛蜞菊叶片H2O2含量升高
叶片中H2O2含量随莠去津质量分数的升高逐渐升
高，且与对照差异极显著(P=0.05)(见表1)。显然，莠去津
胁迫将导致南美蟛蜞菊产生较多的活性氧。
2.3 莠去津诱导南美蟛蜞菊根尖细胞产生微核并抑制
根系生长
在莠去津胁迫下，南美蟛蜞菊不定根根尖细胞产生
微核，且随质量分数的增加而增加，与对照差异显著(P＜
0.05)(见表2)。不定根的生长也受到莠去津的抑制，且与
对照差异显著(P＜0.05)。莠去津质量分数达到25‰时，茎
节上不再生长不定根(没有列入表2)。显然，莠去津对南
美蟛蜞菊根系生长有严重的抑制作用。
3 讨论
除草剂在对植物产生毒害的过程中会诱导其产生
活性氧等自由基，植物通过提高抗氧化酶活性使其免于
氧化伤害[14]，抗氧化酶(保护酶)活性的增加则是植物启动
的抗氧化胁迫应激机制[23]。H2O2是活性氧自由基的重要
来源。本研究中，南美蟛蜞菊叶片中H2O2含量和抗氧化酶
活性随莠去津质量分数的升高而提高，这表明莠去津诱
导蟛蜞菊产生了较多的H2O2，同时蟛蜞菊通过提高抗氧
化酶活性来抵御氧自由基带来的氧化损伤。H2O2含量的
升高，必定导致植物体内氧自由基的增加，自由基的增
加对植物的生长发育是有害的，因为它导致细胞膜脂
过氧化，进而破坏细胞膜的完整性，导致胞内物质外渗。
有研究表明，随着化感物质剂量和处理时间的增加，受体
田学军，等：莠去津对南美蟛蜞菊抗氧化酶活性的影响与细胞毒性
表1 莠去津对南美蟛蜞菊叶片抗氧化酶活性和
H2O2含量的影响 (x±SD)
莠去津质
量分数/‰
对照
5
10
15
20
25
SOD
113.724±29.422a
136.674± . 62b
146.200±4.851b
132.361±5.869ab
121.868±11.032ab
119.615±1.655ab
CAT
0.020±0.005a
0.030±0.007ab
0.036±0.006b
0.061±0.011c
0.043±0.014b
0.038±0.011b
POD
16.125±2.650a
18.631±2.482a
41.249±2.908b
54.115±1.151c
64.192±5.792d
38.609±6.326b
H2O2含量/
(μmolg-1FW)
4.430±0.001a
11.878±1.213b
17.829±1.245c
20.652±3.331c
2.215±2.572c
29.446±2.115d
抗氧化酶比活力/(U·mg-1protein)
注：显著性水平为0.05，同列相同字母表示差异不显著。下表同。
表2 莠去津对南美蟛蜞菊不定根根尖微核的诱导和
不定根生长的影响
莠去津质量分数/‰
对照
5.0
10.0
15.0
20.0
根尖微核千分率/‰
38.00±3.43a
81.67±5.67b
115.33±4.22b
154.33±5.12c
224.00±1 .79d
不定根长度/cm
8.33±2.83a
2.52±1.01b
0.86±0.36c
0.40± .17c
0.31±0.14c
673
农 药 AGROCHEMICALS 第 卷55
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责任编辑：李新
细胞的抗氧化酶活性先升高后降低[24]。本研究得到了类
似的结果，这可能是高浓度除草剂抑制了抗氧化酶活性
的进一步提高。
农药可使植物根尖细胞产生微核，且和农药浓度剂
量成正比关系[18,25]，同时还产生细胞毒性，抑制根的伸长，
严重危害有丝分裂[18]。本研究中，莠去津质量分数越高，
南美蟛蜞菊不定根根尖细胞微核率越高，根长越短。此
结果与其他学者的研究相似，表明莠去津对南美蟛蜞菊
有较强的细胞毒性。
莠去津成本较低，使用方便，价格低廉效果好，许多
国家仍在使用[13]。它对南美蟛蜞菊根尖细胞有较强的细
胞毒性(或遗传毒性)，严重危害根尖细胞的有丝分裂，进
而抑制根系的生长发育。根系生长不良，必定制约地上
部份的生长发育，加之叶片H2O2含量的增加导致细胞膜
的完整性受损，因此，莠去津用于南美蟛蜞菊的防控可
能会有较好的效果。
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责任编辑：赵平
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Adama的Nimitz产品在美国用途扩大
Adama近日宣布，经美国环保署(EPA)批准，其公司产品杀线虫剂NIMITZ(fluensulfone 480 g/L)在美国使用范围得到扩展。扩
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美副总裁Rob Williams说，NIMITZ不是熏蒸使用的杀线虫剂，所以没有熏蒸剂管理限制、缓冲区限制使用等要求。
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