楊德亮 徐鳳 劉秀 張闖 吳明根
摘要:地黃對(duì)百草枯除草劑具有較強(qiáng)的耐性,為了解地黃耐百草枯的有效成分,分別以300 g/hm2或600 g/hm2的百草枯處理地黃。結(jié)果表明,處理后10 d,藥害等級(jí)分別為0級(jí)和2級(jí),且藥害癥狀恢復(fù)較快;當(dāng)百草枯與地黃提取液或毛蕊花糖苷標(biāo)準(zhǔn)樣品混合處理大豆幼苗時(shí),百草枯對(duì)大豆葉片的藥害癥狀減輕,說(shuō)明地黃提取物或毛蕊花糖苷具有解除百草枯氧化毒性的功能。地黃葉片和塊根中黃酮含量分別為2.29%和1.59%,毛蕊花糖苷的含量分別是7015、0.475 mg/g,葉片中的含量多于塊根。
關(guān)鍵詞:百草枯;地黃;黃酮;毛蕊花糖苷;耐藥性
中圖分類號(hào):S451.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1002-1302(2014)01-0100-02
收稿日期:2013-05-20
基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(編號(hào):31160370)。
作者簡(jiǎn)介:楊德亮(1987—),男,吉林長(zhǎng)春,碩士研究生,從事農(nóng)田雜草防除研究。E-mail:dely1987@foxmail.com。
通信作者:吳明根(1958—),男,吉林龍井人,博士,教授,從事農(nóng)田雜草防除研究。Tel:(0433)02435566;E-mail:5minggen@163.com。百草枯(Paraquat)屬于高氧化活性的滅生性除草劑,在土壤中易失去活性,無(wú)殘留[1]。地黃(Rehmannia glutinosa L.)[2]為玄參科地黃屬植物,是傳統(tǒng)的中藥植物資源。前期研究結(jié)果表明,地黃生長(zhǎng)期具有耐除草劑百草枯特性[3-4],地黃乙醇提取物具有清除DPPH自由基能力的抗氧化特性[5],地黃等玄參科植物提取物——梓醇、毛蕊花糖苷、多糖等具有清除DPPH自由基的能力[6-7]。因此,本試驗(yàn)進(jìn)行地黃提取物以及毛蕊花糖苷對(duì)減輕百草枯除草劑的藥害特征分析,揭示地黃耐百草枯除草劑的機(jī)理。
1材料與方法
1.1材料
1.1.1供試植物地黃(Rehmannia glutinosa L.)品種為河北省引種品種(代號(hào)85-5)。大豆品種為黑農(nóng)48。
1.1.2供試除草劑與試劑 百草枯:20% 克無(wú)蹤由先正達(dá)南通作物保護(hù)有限公司提供。蕓香苷標(biāo)準(zhǔn)品:由廣州威佳科技有限公司提供,毛蕊花糖苷標(biāo)準(zhǔn)品由上海源葉生物科技有限公司提供;甲酸和甲醇為色譜純;亞硝酸鈉、95%乙醇、硝酸鋁、99.5%乙醚、氫氧化鈉均為分析純。
1.1.3供試儀器液相色譜儀(Agilent 1100型),電子分析天平(CPA324S型),軌道震蕩培養(yǎng)箱(SI500型),分光光度計(jì)(UV-1700 PharmaSpec型),減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(EYEL4型)和索氏提取器等。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1地黃耐百草枯特性觀察地黃出苗后20 d進(jìn)行百草枯田間莖葉處理,劑量分別為300、600 g/hm2,以噴清水處理為對(duì)照。各處理重復(fù)3次,小區(qū)面積0.01 hm2。施藥后10、20、40 d分別調(diào)查藥害癥狀。
1.2.2地黃提取物和毛蕊花糖苷標(biāo)準(zhǔn)品的百草枯解毒性測(cè)定將20%百草枯1 mL與不同量的地黃塊根提取液混合,加水定容至 100 mL,利用微型噴霧器均勻噴灑到長(zhǎng)出2個(gè)復(fù)葉的大豆葉片上,施藥后20 d分別調(diào)查藥害癥狀觀察。
將不同濃度的百草枯分別與不同濃度的毛蕊花糖苷標(biāo)樣混合配比后均勻涂抹在大豆葉片上,處理后20 d肉眼觀察癥狀。
1.2.3地黃體內(nèi)總黃酮含量的測(cè)定總黃酮類標(biāo)準(zhǔn)曲線制作:稱取蕓香苷5.0 mg,用60%乙醇定容至50 mL,得濃度為 0.1 mg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確吸取標(biāo)準(zhǔn)溶液0、1.0、2.0、30、4.0、5.0 mL,分別加入30%乙醇至5 mL。再加0.3 mL 5% NaNO2 溶液,搖勻放置6 min;再加0.3 mL 10% Al(NO3)3 溶液,搖勻放置6 min;再加1 mol/L NaOH溶液4 mL,再加 0.4 mL 水,搖勻,放置10~15 min;于510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,繪制蕓香苷濃度(C)與吸光度(D)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
地黃提取、待測(cè)液的配制:將新鮮地黃葉片(7月9日取樣)和塊根(10月18日取樣)在60 ℃烘干箱中烘干72 h。葉片采用索氏提取法,以無(wú)水99.5%乙醚為脫脂劑,于43 ℃水浴中脫脂除去脂類和脂溶性色素,再將其置于烘干箱中 130 ℃ 烘干備用。稱取干燥地黃塊根和葉片粉末樣品各1份0.5 g,于50 mL錐形瓶中,分別加70%乙醇,以50 ℃水浴浸提4 h,過(guò)濾,得測(cè)定樣液。準(zhǔn)確吸取樣液2.5 mL,稀釋到 50 mL,再吸取5 mL于試管中,加0.3 mL 5% NaNO2 溶液,搖勻,放置 6 min,再加0.3 mL 10% Al(NO3)3 溶液,搖勻,放置 6 min,再加1 mol/L NaOH溶液4 mL,再加0.4 mL蒸餾水,搖勻,放置10~15 min,同時(shí)作空白試劑為對(duì)照,于510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,通過(guò)查標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算出地黃葉片和塊根的總黃酮含量。
樣品中的黃酮量=CV1V21V3V4m×1/10(1)
式中:V1為第1次定容的體積(mL);V2為第2次定容的體積(mL);V3為從第1次定容后的溶液中取出來(lái)進(jìn)行第2次定容的體積(mL);V4為從第二次定容后的溶液中取出來(lái)進(jìn)行測(cè)定的體積(mL);m為樣品質(zhì)量(g)。
1.2.4地黃體內(nèi)毛蕊花糖苷含量的測(cè)定洗脫程序:Zorbax C18色譜柱(4.6 m×250 mm,5 μm),流速1 mL/min,檢測(cè)波長(zhǎng)為332 nm,以0.5 %甲酸溶液為流動(dòng)相A,甲醇為流動(dòng)相B,按表1中的規(guī)定進(jìn)行梯度洗脫。
標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液的制備:稱取毛蕊花糖苷標(biāo)樣3.0 mg,加入3 mL流動(dòng)相,制成1 mg/mL的溶液,將其稀釋至0.25 mg/mL。
地黃待測(cè)樣品溶液的制備:稱取地黃干塊根粉末0.8 g和搗碎葉片3 g,分別加甲醇50 mL,稱質(zhì)量,震蕩24 h,靜止后再稱質(zhì)量,加甲醇補(bǔ)足,搖勻,過(guò)濾,精密量取濾液20 mL,減壓回收溶劑近干,用流動(dòng)相溶解殘?jiān)?,轉(zhuǎn)移至5 mL量瓶中,并用流動(dòng)相稀釋至刻度,搖勻,過(guò)濾,取濾液,即為待測(cè)液。
樣品含量測(cè)定:液相色譜檢測(cè)后按公式(2)計(jì)算樣品中毛蕊花糖苷的含量。
毛蕊花糖苷含量=A樣品×C對(duì)照品×j對(duì)照品1A對(duì)照品×m樣品1V×j樣品(2)
式中:A為峰面積;j為進(jìn)樣量;C為對(duì)照品純度;m為樣品質(zhì)量;V為樣品定容體積。
2結(jié)果與分析
2.1百草枯處理對(duì)地黃、大豆的藥害
2.2地黃體內(nèi)總黃酮含量
在510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定蕓香苷標(biāo)準(zhǔn)樣品不同濃度(C)與吸光度(D)值,得到D=1.020 6C-0.015 5線性關(guān)系(圖1),其線性范圍為0~0.05 mg/mL,r2=0.991 8。通過(guò)樣品中的黃酮量計(jì)算公式(1)計(jì)算出地黃塊根、葉的黃酮含量分別為159%和2.29%,葉片中的黃酮含量高于塊根(表5)。
3結(jié)論
毛蕊花糖苷是一種很強(qiáng)的抗氧化劑,在動(dòng)物細(xì)胞中已經(jīng)證實(shí)它具有防止脂質(zhì)過(guò)氧化的能力[9]。高劑量百草枯對(duì)大豆葉片產(chǎn)生藥害,而地黃提取液和毛蕊花糖苷標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)大豆葉片無(wú)影響,當(dāng)?shù)攸S提取液或毛蕊花糖苷標(biāo)準(zhǔn)品與百草枯混合處理大豆葉片時(shí),百草枯對(duì)大豆葉片無(wú)藥害,說(shuō)明地黃耐百草枯氧化的有效成分之一是毛蕊花糖苷。
地黃塊根和葉的黃酮含量分別為1.59%和2.29%,且葉片中的黃酮含量高于塊根;地黃葉片的毛蕊花糖苷含量分別為7.015 mg/g和0.475 mg/g,說(shuō)明地黃葉片中毛蕊花糖苷含量高于塊根中的含量。
參考文獻(xiàn):
[1]樸仁哲,趙洪顏,金玉姬. 地黃田特用除草劑百草枯的初步研究[J]. 農(nóng)藥,2008,47(4):288-289,291.
[3]Jae C C,Sang Y M. Physiological response of Rehmannia glutinosa to paraquat and its tolerance mechanisms[J]. Pesticide Biochemistry and Physiology,1997,59:51-63.
[4]武寶開,Mitchell E D,Johnson B L,等. 野生種花生葉片內(nèi)超氧化物歧化酶及其抗百草枯特性[J]. 植物生理學(xué)報(bào),1990,16(2):147-152.
[5]趙洪顏,林昊,金玉姬,等. 地黃葉片提取物抗氧化活性及其薄層色譜的初步研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(4):1458-1459,1462.
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[7]苗明三,孫艷紅,方曉艷. (懷)熟地黃多糖抗氧化作用[J]. 中國(guó)中醫(yī)藥信息雜志,2002,9(10):32-33.
[8]魏福香. 除草劑藥害試驗(yàn)方法[J]. 雜草科學(xué),1992(3):18-21.
[9]Liu M J,Li J X,Guo H Z,et al. The effects of verbascoside on plasma lipid peroxidation level and erythrocyte membrane fluidity during immobilization in rabbits:a time course study[J]. Life Sciences,2003,73(7):883-892.戈林泉,王芳,吳進(jìn)才. 2種選擇性農(nóng)藥的使用對(duì)稻縱卷葉螟產(chǎn)卵及生理生化的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,42(1):102-105.
地黃待測(cè)樣品溶液的制備:稱取地黃干塊根粉末0.8 g和搗碎葉片3 g,分別加甲醇50 mL,稱質(zhì)量,震蕩24 h,靜止后再稱質(zhì)量,加甲醇補(bǔ)足,搖勻,過(guò)濾,精密量取濾液20 mL,減壓回收溶劑近干,用流動(dòng)相溶解殘?jiān)?,轉(zhuǎn)移至5 mL量瓶中,并用流動(dòng)相稀釋至刻度,搖勻,過(guò)濾,取濾液,即為待測(cè)液。
樣品含量測(cè)定:液相色譜檢測(cè)后按公式(2)計(jì)算樣品中毛蕊花糖苷的含量。
毛蕊花糖苷含量=A樣品×C對(duì)照品×j對(duì)照品1A對(duì)照品×m樣品1V×j樣品(2)
式中:A為峰面積;j為進(jìn)樣量;C為對(duì)照品純度;m為樣品質(zhì)量;V為樣品定容體積。
2結(jié)果與分析
2.1百草枯處理對(duì)地黃、大豆的藥害
2.2地黃體內(nèi)總黃酮含量
在510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定蕓香苷標(biāo)準(zhǔn)樣品不同濃度(C)與吸光度(D)值,得到D=1.020 6C-0.015 5線性關(guān)系(圖1),其線性范圍為0~0.05 mg/mL,r2=0.991 8。通過(guò)樣品中的黃酮量計(jì)算公式(1)計(jì)算出地黃塊根、葉的黃酮含量分別為159%和2.29%,葉片中的黃酮含量高于塊根(表5)。
3結(jié)論
毛蕊花糖苷是一種很強(qiáng)的抗氧化劑,在動(dòng)物細(xì)胞中已經(jīng)證實(shí)它具有防止脂質(zhì)過(guò)氧化的能力[9]。高劑量百草枯對(duì)大豆葉片產(chǎn)生藥害,而地黃提取液和毛蕊花糖苷標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)大豆葉片無(wú)影響,當(dāng)?shù)攸S提取液或毛蕊花糖苷標(biāo)準(zhǔn)品與百草枯混合處理大豆葉片時(shí),百草枯對(duì)大豆葉片無(wú)藥害,說(shuō)明地黃耐百草枯氧化的有效成分之一是毛蕊花糖苷。
地黃塊根和葉的黃酮含量分別為1.59%和2.29%,且葉片中的黃酮含量高于塊根;地黃葉片的毛蕊花糖苷含量分別為7.015 mg/g和0.475 mg/g,說(shuō)明地黃葉片中毛蕊花糖苷含量高于塊根中的含量。
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地黃待測(cè)樣品溶液的制備:稱取地黃干塊根粉末0.8 g和搗碎葉片3 g,分別加甲醇50 mL,稱質(zhì)量,震蕩24 h,靜止后再稱質(zhì)量,加甲醇補(bǔ)足,搖勻,過(guò)濾,精密量取濾液20 mL,減壓回收溶劑近干,用流動(dòng)相溶解殘?jiān)D(zhuǎn)移至5 mL量瓶中,并用流動(dòng)相稀釋至刻度,搖勻,過(guò)濾,取濾液,即為待測(cè)液。
樣品含量測(cè)定:液相色譜檢測(cè)后按公式(2)計(jì)算樣品中毛蕊花糖苷的含量。
毛蕊花糖苷含量=A樣品×C對(duì)照品×j對(duì)照品1A對(duì)照品×m樣品1V×j樣品(2)
式中:A為峰面積;j為進(jìn)樣量;C為對(duì)照品純度;m為樣品質(zhì)量;V為樣品定容體積。
2結(jié)果與分析
2.1百草枯處理對(duì)地黃、大豆的藥害
2.2地黃體內(nèi)總黃酮含量
在510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定蕓香苷標(biāo)準(zhǔn)樣品不同濃度(C)與吸光度(D)值,得到D=1.020 6C-0.015 5線性關(guān)系(圖1),其線性范圍為0~0.05 mg/mL,r2=0.991 8。通過(guò)樣品中的黃酮量計(jì)算公式(1)計(jì)算出地黃塊根、葉的黃酮含量分別為159%和2.29%,葉片中的黃酮含量高于塊根(表5)。
3結(jié)論
毛蕊花糖苷是一種很強(qiáng)的抗氧化劑,在動(dòng)物細(xì)胞中已經(jīng)證實(shí)它具有防止脂質(zhì)過(guò)氧化的能力[9]。高劑量百草枯對(duì)大豆葉片產(chǎn)生藥害,而地黃提取液和毛蕊花糖苷標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)大豆葉片無(wú)影響,當(dāng)?shù)攸S提取液或毛蕊花糖苷標(biāo)準(zhǔn)品與百草枯混合處理大豆葉片時(shí),百草枯對(duì)大豆葉片無(wú)藥害,說(shuō)明地黃耐百草枯氧化的有效成分之一是毛蕊花糖苷。
地黃塊根和葉的黃酮含量分別為1.59%和2.29%,且葉片中的黃酮含量高于塊根;地黃葉片的毛蕊花糖苷含量分別為7.015 mg/g和0.475 mg/g,說(shuō)明地黃葉片中毛蕊花糖苷含量高于塊根中的含量。
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[5]趙洪顏,林昊,金玉姬,等. 地黃葉片提取物抗氧化活性及其薄層色譜的初步研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(4):1458-1459,1462.
[6]李寒冰,苗靜靜,李根林,等. 生、熟地黃的體外抗氧化活性測(cè)定方法研究[J]. 中國(guó)醫(yī)藥指南,2012,10(9):393-395.
[7]苗明三,孫艷紅,方曉艷. (懷)熟地黃多糖抗氧化作用[J]. 中國(guó)中醫(yī)藥信息雜志,2002,9(10):32-33.
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