草除灵对甘蓝型油菜苗期生长的影响及生理调控研究

摘要

草除灵（Benazolin-ethyl）是德国艾格福公司开发的油菜田阔叶杂草除草剂，在国内广泛使用，生产上对多种阔叶杂草防除效果较好，但对油菜的生长发育及不同油菜品种的耐性影响研究还不够系统深入。因此，研究明确其生理调控及其对油菜的安全性的影响等对该除草剂的田间推广应用具有重要意义。
　　本研究以甘蓝型油菜主导品种浙大619和浙大622为主要材料，苗期通过叶面喷施除草剂草除灵，浓度分别为0(CK)、2.5、5.0（田间推荐浓度）、10、20g/L，采用生理生化分析方法、叶绿素荧光技术和超显微技术研究了草除灵作用的生理机制及其胁迫下两种不同油菜品种的耐性差异机制。结果表明，低浓度(2.5g/L)的草除灵对浙大619和浙大622无影响。田间推荐浓度5.0g/L的草除灵对油菜的生长有轻微的抑制作用，尤是较敏感品种浙大622，叶片表现为轻微卷曲症状。10g/L的草除灵对浙大619和浙大622的生长有显著的抑制作用，叶片表现出严重的卷曲症状。草除灵浓度为20g/L时，对浙大619和浙大622产生严重的药害，叶片严重卷曲萎蔫，组织肿胀，茎也呈弯曲状态，且浙大622的药害症状明显大于浙大619。
　　通过温室条件下草除灵处理甘蓝型油菜浙大619和浙大622后的生理生化检测，我们发现草除灵浓度从2.5g/L到20g/L变化，逐渐抑制油菜苗期生长，净光合速率、叶绿素含量和叶绿素荧光值下降，抗氧化酶系统包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)的活性降低，可溶性蛋白、还原型谷胱甘肽(GSH)的含量下降，而生长素(IAA)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子自由基(O2·-)的含量则显著升高。表明草除灵的主要胁迫机理在于干扰油菜的光合系统、叶绿素荧光系统、抗氧化酶系统，致使MDA、GSSG以及H2O2、O2-等含氧化合物积累，产生的活性氧造成蛋白质、膜脂和其它细胞组分的损伤，从而导致可溶性蛋白、GSH等含量的下降，进而抑制油菜的生长。
　　进一步对草除灵胁迫下油菜叶片的超微结构变化的研究发现，对照（草除灵浓度为0）的油菜叶肉细胞内的细胞核较为明显，细胞内的线粒体、叶绿体等细胞器发育良好、结构清晰。细胞内的叶绿体被膜清晰，叶绿体内的基粒类囊体剁叠紧密，淀粉粒数目多。线粒体的形态为比较规则的球形或椭球形，双层被膜结构较为完整，嵴清晰可见。当油菜受到20g/L的草除灵胁迫时，细胞内叶绿体的形状扭曲变形，叶绿体的膜系统受损，其空泡化现象加剧，基粒类囊体排列紊乱且基本无淀粉粒。细胞内的线粒体的形态出现膨胀变形，线粒体外膜模糊，内部嵴数量减少且不清晰。由此可见，高浓度草除灵胁迫对油菜叶肉细胞的细胞器具有较大的毒害作用。

目录

声明

论文说明

致谢

摘要

1 文献综述

1．1 油菜田间杂草的发生与防治

1．1．1 油菜田内杂草的种类与杂草发生规律

1．1．2 油菜田杂草的综合防除

1．1．3 油菜田杂草的化学防治

1．1．4 油菜田除草剂的使用概况及存在的问题

1．2 除草剂的主要作用机理

1．2．1 除草剂的主要作用靶标

1．2．2 常用除草剂的作用机理类型

1．3 除草剂的主要作用模式与安全性研究

1．3．1 除草剂主要作用模式

1．3．2 除草剂对油菜安全性的影响

1．4 除草剂胁迫与植物体内活性氧的关系

1．4．1 植物体内活性氧的来源、功能及检测方法

1．4．2 除草剂胁迫对植物体内活性氧代谢的影响

1．4．3 除草剂胁迫下植物中活性氧的清除机制

1．5 草除灵的创制及相关研究进展

1．5．1 草除灵的使用剂量、时期以及对油菜田杂草的防治效果

1．5．2 草除灵对油菜安全性的影响

1．5．3 草除灵初步的作用机理、代谢途径研究

1．6 存在的问题和研究目的

1．6．1 存在的问题

1．6．2 研究目的

2 草除灵对油菜苗期光合作用及叶绿素荧光的影响

2．1 材料与方法

2．1．1 试验材料

2．1．2 试验设计

2．1．3 叶绿素和类胡萝卜素含量测定

2．1．4 净光合速率的测定

2．1．5 叶绿素荧光参数测定

2．1．6 数据分析

2．2 结果与分析

2．2．1 草除灵对苗期油菜光合作用的影响

2．2．2 草除灵对苗期油菜叶绿素荧光的影响

2．3 讨论

3 草除灵对油菜苗期抗氧化系统及逆境指标的影响

3．1 材料与方法

3．1．1 试验材料

3．1．2 试验设计

3．1．3 抗氧化酶活性测定

3．1．4 丙二醛、过氧化氢、超氧阴离子的测定

3．1．5 可溶性蛋白、谷胱甘肽含量的测定

3．1．6 数据分析

3．2 结果与分析

3．2．1 草除灵对苗期油菜抗氧化酶活性的影响

3．2．2 草除灵对苗期油菜膜腊过氧化、活性氧积累的影响

3．2．3 草除灵对苗期油菜可溶性蛋白、谷胱甘肽含量的影响

3．3 讨论

4 草除灵对油菜叶肉细胞超微结构及生长素含量的影响

4．1 材料与方法

4．1．1 试验材料

4．1．2 试验设计

4．1．3 细胞超微结构观察

4．1．4 叶片生长素含量的测定

4．1．5 数据分析

4．2 结果与分析

4．2．1 草除灵对苗期油菜叶肉细胞超微结构的影响

4．2．2 草除灵对苗期油菜叶片生长素含量的影响

4．3 讨论

5 结论与展望

5．1 主要研究结论

5．2 展望

参考文献