苯磺隆誘導煙草愈傷組織抗藥性產生機理的初步研究.pdf

1、隨著除草劑使用量的大幅度提高,雜草的抗藥性問題也越來越突出,這已引起了許多領域科學家的極大關注。目前國際上已經把雜草抗藥性研究作為當前雜草科學研究中最重要的課題之一。細胞突變體的篩選操作是在細胞水平上進行的,它可以不受時間、空間的限制,在較短的時間內處理大量的群體,獲得具有期望性狀的個體。本試驗以模式植物煙草(NC-82)為誘導材料,利用細胞工程方法,以除草劑苯磺隆為選擇藥劑,篩選出抗苯磺隆的煙草愈傷組織并再生植株,以再生植株為研究對象

2、,測定了苯磺隆對再生植株種子活力、根系活力以及葉綠素含量的影響,同時還對苯磺隆的作用靶標酶乙酰乳酸合成酶(ALS)和植物重要代謝酶谷胱甘肽-s-轉移酶(GSTs)及各種保護酶進行了測定,為系統(tǒng)揭示雜草抗藥性產生機理提供理論依據。研究結果如下： 1.將煙草(NC-82)葉片誘導產生的胚性愈傷組織轉移到加有半致死濃度3 a.i.mg.L-1苯磺隆的MS培養(yǎng)基上,經3代篩選,獲得抗苯磺隆愈傷組織。在加有半致死濃度的苯磺隆分化培養(yǎng)基上,

3、抗性愈傷組織通過分化再生植株。 2.采用培養(yǎng)皿生測法測定再生煙草種子對苯磺隆的抗性。測定結果表明：經苯磺隆抗性選育的再生煙草抗性顯著提高,抗性倍數為3.18。 3.經苯磺隆處理后,抗性煙草和敏感煙草的葉綠素含量變化規(guī)律一致,均呈現先下降再上升,然后再下降的趨勢,但抗性煙草葉綠素含量明顯高于同期的敏感煙草,兩者均在處理后第9d與各自對照差幅最大,葉綠素含量分別下降75.2％和82.3％。藥劑處理9d后,抗性煙草葉綠素含量開

4、始回升,而敏感煙草葉綠素含量則繼續(xù)下降。處理后抗性煙草的根系活力較其對照下降不明顯,且能在在較短時間內恢復；但敏感煙草的根系活力較其對照受到明顯抑制。 4.葉面噴施苯磺隆后,對不同天數煙草ALS活力進行測定,結果表明：敏感煙草的ALS活力較對照明顯下降,ALS活力被抑制最高可達34.6％。而抗性煙草在葉面噴施苯磺隆后,ALS活性較對照顯著提高,施藥后第5天其ALS活力達到峰值,為對照的2.88倍,此后其ALS活力雖有所下降,但均

5、遠高于其同時間的對照水平。 5.苯磺隆莖葉處理后,抗性及敏感煙草GSTs活性較各自對照均略微下降,而后逐漸上升,并于第5d達到峰值,分別是各自為對照的1.142和1.053倍。這表明兩種煙草的GSTs在受到苯磺隆誘導后活性升高,解毒能力增強,快速代謝體內的苯磺隆。 6.經苯磺隆莖葉處理后,兩種煙草的POD活性較各自對照均有所提高,且二者活性隨時間變化規(guī)律相似,均呈先上升后下降而后再略微上升的趨勢,二者均在施藥后第3d達到

6、峰值,增幅分別為10.5％和7.6％。 經苯磺隆莖葉處理后的SOD活性變化差異較大。敏感煙草SOD活性較其對照顯著下降,藥后第9d下降幅度最大,降幅為31.1％；而抗性煙草的SOD活性藥后3d較對照有所降低,但后期SOD活性開始上升,在第5d時達到峰值,比同期對照高43.1％；隨后其SOD活性逐漸下降,基本恢復到同期對照水平。 葉面噴施苯磺隆后,兩種煙草葉片MDA含量均呈現先略微下降而后急劇升高的趨勢,但MDA含量增加幅

7、度差異較大。施藥后前5d,抗性及敏感煙草MDA含量較各自對照MDA含量均有所下降,最大降幅分別為18.6％和12.6％。5d后兩種處理煙草的MDA含量都迅速升高,第9d,增幅達到最大,分別為29.1％和45.2％。 7.采用室內生測法測定：苯磺隆抗性再生煙種與敏感煙種的簡化活力指數分別為10.81和9.53;過氧化物酶活力分別為47.36U·g-1·min-1。和29.44 U·g-1·min-1,酸性磷酸酯酶活力分別為2.92