全 文 ：收稿日期：!#$!$%
作者简介：张国生，（#&’($）男，汉族，内蒙古赤峰市人，沈阳化工研
究院硕士，高级工程师。现从事农药剂型加工研究
文章编号：#’—(#()（!#）!$’$!
细胞色素 * + (%在水稻和水莎草中
的, +脱烷基化作用的不同活性
张国生 汪灿明译（沈阳化工研究院 沈阳 ##!#）
关键词 细胞色素*+(%，,+脱烷基化作用，水稻，水莎草
前 言
细胞色素*+(%单氧化酶在所有的生物有机体
中是重要的多蛋白质酶系统，其催化着内生的及异
种有机基质的单氧化作用。在较高级的植物中，植物
微粒体细胞色素*+(%构成了涉及选择性除草剂的
代谢和解毒作用的主要氧化途径。特别是，包括吡嘧
磺隆在内的磺酰脲类除草剂的,+脱烷基化反应为影
响选择性的主要因素。然而，在试管内，研究植物细
胞色素*+(%对除草剂代谢作用是很困难的，因为它
比动物体中的细胞色素*+(%水平低得多。另外，除
草剂分子可能比自然生成的基质细胞色素*+(%更
少的基质。在试管内，这些阻碍常导致构成除草剂单
氧化作用较低亦不易测得。有几种试验方法用来从
植物体中获得较高微粒体细胞色素*+(%活性。
-./01$2.30445/6等人最早报道了在植物体中细胞
色素*+(%的活性对乙氧基香豆素和乙氧基试卤灵
的,+脱烷基化作用。这个敏感试验允许对细胞色素
*+(%的活性及其可能的诱导作用和抑制作用进行
简单的测定，通常这些测定在试管内被用于预先处
理的从发白植物组织中分离出来微粒体。
在分子氧、氢离子、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸
存在条件下，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸细胞色素
*+(%还原酶阐明了电子从烟酰胺腺嘌呤二核苷酸
磷酸转移到细胞色素*+(%的方式。本文通过测定烟
酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸细胞色素 0还原酶
（789*: 0;6<=）活性去确定电子转移系统对不
同植物种类细胞色素*+(%反应的影响。
众所周知，萘二甲酸酐对几种除草剂是一种有
效的安全剂，由于它在植物体中存在持久，而且不易
被迅速代谢或降解，因此，预先用萘二甲酸酐处理的
植物能诱导酶去代谢除草剂。萘二甲酸酐在植物体
中能不同程度地诱导各种细胞色素*+(%化合物，并
起到诱导代谢除草剂的细胞色素*+(%酶的重新合
同。
本文通过对预先用萘二甲酸酐处理水稻秧苗及
水莎草的微粒体诱导酶的活性进行了比较研究。
用香豆毒醚代替用于两类植物种 （水稻和水莎
草）中的除草剂基质，对?+乙氧基香豆素,+脱乙基酶
（@=,9）和?+甲氧基香豆素,+脱甲基酶（A=,9）中
两种细胞色素*+(%脱烷基酶的活性进行了调查。而
对水稻和水莎草的研究很少，关于微粒体对除草剂
代谢情况的研究更少。
材料和方法
在发芽前，用萘二甲酸酐（<%B，-C-）处理包
衣的水稻种子及水莎草块茎，并将种子和块茎放在
暗箱于DE发芽()4时，再进一步用#FA=5G,( 培
养，’天后，切去发白的嫩叶（#<%H(<0F），用来制备
微粒体。在液氮中，用杵臼将植物组织研磨捣碎，粗
萃取液先用(层干酷包布（一种粗布）过滤，然后在
#，IJ（水稻）或’，IJ（水莎草）离心!F3K，过
滤上层液，再#，IJ（水稻）或#%，IJ（水莎
草）再离心&F3K，最终的滤饼用来做酶试验样品。
G6/LM.N和93J45F报道了利用分光光度计，在吸
收波长为%%KF、消光系数为!0F$#FA$#条件下，根
据细胞色素0来测定烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸细
胞色素0还原酶的活性。反应介质为含有<%FA细
胞色素0，#FA氰化钾、酸磷酸和<#FJ微粒体蛋白质的#
苷酸磷酸来引发反应。所有的反应均在DE反应
DP。
’ 浙 江 化 工 !#年
用!#$%&’($))*#+等人的方法测定,-乙氧基香
豆素.-脱乙基酶和,-甲氧基香豆素.-脱甲基酶样
品。标准反应介质为含有/01234,-乙氧基香豆素
（56）或,-甲氧基香豆素（46）和/02微粒体蛋白质的
7//34磷酸钠缓冲溶液（89:）。在;/<恒温水浴中
平衡13(=，然后通过添加73>烟酰胺腺嘌呤二核苷酸
磷酸引发反应。在这种条件下，用分光光度计线性地
测定,-羟基香豆素在;/<1/3(=内生成的速率。用
;:/=3波长激发，由于,-羟基香豆素的生成，荧光变
成?@/=3，因此，可以直接以时间为函数记录下来。
这个测定通过添加已知量的,-羟基香豆素到培养介
质中来校正试验样品。
结果与讨论
水稻 水莎草
植物种类
图7 用/02A核酸处理过的水稻和水莎草对烟酰胺腺嘌
呤二核苷酸磷酸细胞色素$还原酶（BCDE9$F+0$ #G0）活性的
影响。垂直线条表示该方法的标准偏差。
图7表明选定的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸细胞
色素$还原酶对水莎草比对水稻秧苗活性低。萘二甲
酸酐影响水莎草秧苗中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸
细胞色素$还原酶活性，但不影响水稻秧苗中烟酰胺
腺嘌呤二核苷酸磷酸细胞色素$还原酶活性。这一结
果可认为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸细胞色素$还
原酶活性和它的诱导作用在不同的植物种类上差别
很大。另一方面，所选定的,-乙氧基香豆素.-脱乙基
酶在水稻上（70183H> I3J蛋白质 I分）比在水莎草秧苗
上（;0;83H> I3J蛋白质 I分）的活性较低。用萘二甲酸
酐诱导过的植物，其活性在水稻上（@0;83H> I3J蛋白
质 I分）比在水莎草秧苗上（?0283H> I3J蛋白质 I分）高
（如图1）。
所选定的,-甲氧基香豆素.-脱甲基酶在水稻上
（K0183H> I 3J蛋 白 质 I分 ） 比 在 水 莎 草 秧 苗 上
（@0183H> I 3J蛋白质 I分）活性高。用萘二甲酸酐处
理、诱导过的,-甲氧基香豆素.-脱甲基酶的活性在
水 稻 上 （1?0?83H> I 3J 蛋 白 质 I分 ） 也 比 对 照
（20K83H> I 3J蛋白质 I分）高得多（图;）。
水稻 水莎草
植物种类
图; 用/02萘二甲酸酐处理过的水稻和水莎草对,-乙氧
基香豆素.-脱乙基酶（46.D）的活性的影响。垂直线条表示
该方法的标准偏差。
这些结果阐明了用萘二甲酸酐处理诱导过的水
莎草秧苗对,-甲氧基香豆素.-脱甲基酶和,-乙氧基
香豆素.-脱乙基酶的活性影响不大。
结果表明，这些基质——,-乙氧基香豆素和,-
甲氧基香豆素在水稻和水莎草中通过细胞色素E-
?2/进行的.-脱烷基化是不同的。9(=L等人也报道了
通过细胞色素E-?2/以不同的方式对用在谷物杂草
的两种常用除草剂——烟嘧磺隆和氟嘧磺隆羟基化
进行了比较。在植物体中通过用萘二甲酸酐对酶的
活性的不同诱导作用可以表明作用物的特殊性和细
胞色素E-?2/众多的异构体形式。所有上述研究的目
的就是为了获得在植物体上与细胞色素E-?2/相关
的磺酰脲类除草剂代谢作用和选择性的基础数据。
最近报道了用在水稻上的磺酰脲类除草剂氧化解毒
代谢作用与细胞色素 E-?2/ 活性有关。通过对细胞
色素 E-?2/的不同异构形式的测定，例如吡嘧磺隆
在水稻和水莎草上.-脱甲基酶的活性与通过.-脱烷
基化对除草剂代谢作用和对磺酰脲类除草剂的选择
性关系，有待进一步研究。
（译自M !G N$( O$) PH> ?2Q7RS;KT?1R
水稻 水莎草
植物种类
图1 用/02核酸处理过的水稻和水莎草对,-乙氧基香豆
素.-脱乙基酶（56.D）活性的影响。垂直线条表示该方法的标
准偏差。
第 ;1卷 第 1期 浙 江 化 工 @7