馬曉艷++王強(qiáng)++馮振峰+++潘存德

摘 要：通過分析外消旋體4，8-DHT及其對映異構(gòu)體Regiolone和Isosclerone對萵苣種子萌發(fā)、幼苗生長及種子萌發(fā)過程中抗氧化酶活性變化的影響，闡述對映體選擇性毒力效應(yīng)的生理機(jī)制。結(jié)果顯示，Isosclerone、4，8-DHT和Regiolone對萵苣種子萌發(fā)、幼苗生長及種子萌發(fā)過程中抗氧化酶活性均表現(xiàn)出低促高抑，且抑制作用Isosclerone強(qiáng)于4，8-DHT和Regiolone；同時(shí)，萵苣種子萌發(fā)過程中SOD酶活性和CAT活性與Isosclerone、4，8-DHT和Regiolone三者構(gòu)型相關(guān)。

關(guān)鍵詞： 4，8-DHT；對映體選擇性；低促高抑

中圖分類號(hào)：Q948.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.03.001

消旋體化合物含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的對映異構(gòu)體，這些對映體雖然有相同的理化性質(zhì)但可能在生物活性、藥理毒性以及代謝等方面不盡相同[1]。截至2010年，世界范圍內(nèi)的新分子實(shí)體大約75%都是單一對映異構(gòu)體，并且消旋體藥物的比例逐年降低[2]。研究表明，消旋體化合物不能很好地反映他們實(shí)際的環(huán)境和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，現(xiàn)有的知識(shí)也難以預(yù)測對映選擇性導(dǎo)致的結(jié)果[3]。因此，進(jìn)一步研究消旋體化合物在環(huán)境中的立體選擇性對于環(huán)境和藥物開發(fā)具有重要意義。4，8-二羥基-1-四氫萘酮（4，8-DHT，圖1）有一對對映體，其左旋對映體稱為Regiolone，而右旋對應(yīng)體稱為Isosclerone。研究表明，消旋體4，8-DHT可以從山核桃（Carya cathayensis）外果皮分離提取，濃度在0.6 mmol·L-1和6 mmol·L-1時(shí)對種子萌發(fā)和幼苗生長具有抑制作用，有開發(fā)為天然除草劑或無公害農(nóng)藥的潛力[4-5]，而其單一對映異構(gòu)體的生物活性尚不清楚。本研究運(yùn)用室內(nèi)生物測定技術(shù)，通過分析外消旋體4，8-DHT及其對映異構(gòu)體Regiolone和Isosclerone對萵苣種子萌發(fā)、幼苗生長及種子萌發(fā)過程中抗氧化酶活性變化的影響，闡述對映體選擇性毒力效應(yīng)的生理機(jī)制，以期為全面開發(fā)生物活性物質(zhì)4，8-DHT 成為新型生物除草劑，應(yīng)對除草劑生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材 料

萵苣（Lactuca sativae），購于寧波市種子公司。4，8-DHT、Regiolone和Isosclerone由實(shí)驗(yàn)室合成制備，純度分別為98.95%，99.27%，99.64%。將4，8-DHT、Regiolone和Isosclerone溶于去離子水，完全溶解后配制成0，1，2，3，4，5 mmol·L-1溶液，置于4 ℃冰箱備用。

1.2 方 法

1.2.1 種子萌發(fā)處理 以雙子葉植物萵苣為供試植物，隨機(jī)選取100粒種子均勻擺放在鋪有兩層濾紙，大小為15 cm×20 cm的發(fā)芽盒中，加10 mL不同濃度處理液（對照組為去離子水），每個(gè)處理設(shè)置4次重復(fù)。培養(yǎng)條件為光周期25 ℃、12 h，光強(qiáng)40 nmol·m-2·s-1；暗周期15 ℃，12 h。種子萌發(fā)以幼根突破種皮為標(biāo)準(zhǔn)，第4天和第7天記錄萵苣種子的發(fā)芽數(shù)，并計(jì)算其發(fā)芽勢及發(fā)芽率。

1.2.2 幼苗生長的測定 先用蒸餾水培養(yǎng)種子，使其萌發(fā)，取幼根突破種皮的種子100粒進(jìn)行試驗(yàn)，處理水平和培養(yǎng)條件與種子萌發(fā)處理相同，處理24 h為第1天，選擇第10天來統(tǒng)計(jì)胚根和胚芽長度及鮮質(zhì)量，然后計(jì)算其生長抑制率。

1.2.3 酶活性的測定 參照Soares[6]的方法對SOD進(jìn)行提取，每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)，采用氮藍(lán)四唑（NBT）光化還原法[7]測定SOD的活性，并根據(jù) Aebi[8]的方法測定CAT的活性，即在20 ℃下測定1 min內(nèi)H2O2在240 nm處降低的速率。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析與處理 萵苣發(fā)芽勢=（發(fā)芽初期4天發(fā)芽粒數(shù)/100）×100%

萵苣發(fā)芽率=（7天發(fā)芽數(shù)/100）×100%

生長抑制率 =（L0-L1）/L0×100%

其中，L0為對照組，L1為處理組。

采用Excel和Sigmaplot軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用SPSS17.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 4，8-DHT、Regiolone和Isosclerone對萵苣種子萌發(fā)的影響

4，8-DHT（Rac）、Regiolone （R）和Isosclerone （S）對萵苣種子萌發(fā)影響的試驗(yàn)結(jié)果見圖2。結(jié)果顯示，當(dāng)處理液濃度為1 mmol·L-1和2 mmol·L-1時(shí)，Rac、R和S對萵苣種子的發(fā)芽勢（圖2A）表現(xiàn)出良好的促進(jìn)作用，且S對萵苣種子發(fā)芽勢的促進(jìn)作用最強(qiáng)，其次為Rac，R對萵苣種子發(fā)芽勢的促進(jìn)作用較弱。當(dāng)處理液濃度為3 mmol·L-1和4 mmol·L-1時(shí)，S、Rac、R對萵苣種子發(fā)芽勢表現(xiàn)為抑制作用，且S對萵苣的抑制作用最明顯，具體表現(xiàn)為：在處理液濃度為3 mmol·L-1時(shí)，S、Rac、R對萵苣種子發(fā)芽勢抑制作用依次為S >R>Rac；在處理液濃度為4 mmol·L-1時(shí)，萵苣種子發(fā)芽勢抑制作用依次為S>Rac >R，S 抑制率高達(dá)23.75%。由圖2可以看出，S、Rac、R對萵苣種子發(fā)芽率的結(jié)果與其發(fā)芽勢的影響結(jié)果類似，且無論是促進(jìn)還是抑制作用，萵苣種子的敏感性均表現(xiàn)為發(fā)芽勢>發(fā)芽率。綜上所述，S、Rac和R對萵苣種子萌發(fā)過程中發(fā)芽勢和發(fā)芽率的促進(jìn)（抑制）作用表現(xiàn)為低濃度（1 mmol·L-1和2 mmol·L-1）的S、Rac、R對萵苣種子發(fā)芽表現(xiàn)為促進(jìn)作用，高濃度（3 mmol·L-1和4 mmol·L-1）的S、Rac、R對萵苣種子發(fā)芽表現(xiàn)為抑制作用，且S的促進(jìn)（抑制）作用最強(qiáng)，表明S、Rac、R對萵苣種子萌發(fā)均具有一定的濃度依賴效應(yīng)。