农药胁迫对植物抗氧化系统的研究现状
时间：2021-02-08 00:07:46 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：植物在逆境胁迫下，体内会产生大量活性氧，这些物质会对植物产生毒害作用，而植物本身存在的抗氧化防御系统能清除活性氧保持机体正常生理功能。通过简述植物中活性氧的产生及活性氧对植物的损伤作用，重点论述了农药胁迫对植物抗氧化系统中主要抗氧化酶和抗氧化非酶物质的影响，概括了农药与植物抗氧化系统的关系，提出有待进一步研究的问题。
关键词：活性氧；抗氧化系统；农药胁迫
中图分类号：Q945.788 文献标志码：A doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2018.02.016
The Research Status of Pesticide Stress to Antioxidant System in Plants
LI Haifeng，WANG Ruihua，HAN Chen
（Turpan Institute of Agricultural Science，Xinjiang Academy of Agricultural Sciences，Turpan，Xinjiang 838000，China）
Abstract：Under adversity stress，a large number of reactive oxygen species in plants will be generated，which can produce toxic to plants. And antioxidant defense system of plant itself can eliminate ROS to keep the body"s normal physiological function. This paper briefly described the generation of reactive oxygen species and damage to the plant，focusing on the influence of pesticide stress to the main antioxidant enzymes and non-enzymatic antioxidant in antioxidant system summarizing the relationship between pesticide stress and plant antioxidant system. Put forward problems that need further research.
Key words：reactive oxygen species；antioxidant system；pesticide stress
農药（Pesticides）是现代农业生产中作为防治病虫草害的一类不可或缺的化学或生物制剂，对农作物病、虫、草害防治和增加农作物产量和质量上起着重要作用。然而，农药不科学的使用，不仅会对社会经济发展、自然环境及人体健康造成巨大的危害，同时农药喷施到农作物上后，可通过表皮渗透到植物组织内部，在保护作物免遭病虫害危害的同时，也会对作物造成胁迫，使农作物遭受到看不见的“内伤”，影响作物正常的生理代谢活动。
研究表明，植物在逆境胁迫下自身会产生大量的活性氧（Reactive oxygen species，ROS），活性氧具有极强的氧化性，可以使膜脂过氧化、蛋白质变性，导致植物细胞的组织构造和功能遭到破坏，致使细胞死亡[1]。植物为了维持其正常的生理代谢活动，本身的抗氧化防御系统能够抵抗和清除活性氧的伤害，表现为抗氧化酶类物质、抗氧化非酶类物质对活性氧的清除功能。近年来，国内外学者在农药与植物抗氧化系统方面进行了大量的研究，取得了很多成就，现就农药胁迫对植物抗氧化防御系统的影响研究现状做一综述。
1 植物细胞中活性氧的形成及损伤作用
活性氧是植物在高温、低温、干旱、高盐、大气污染、重金属等逆境环境中，在生理生化代谢过程中不断产生的一类具有较高化学及生物活性的含氧自由基，主要包括超氧化物（O2-）、过氧化氢（H2O2）、羟基由基（·OH）、氢氧根离子（OH-）等[2]。一直以来，这些物质被认为是植物代谢过程中产生的有毒副产品，能引起植物细胞膜质、蛋白质及DNA等大分子物质的损伤[3]。
1.1 活性氧的形成
植物体在正常生理活动中，可以通过多种生理代谢途径产生活性氧，如植物光合作用的过程中，在叶绿、线粒体发生电子传递过程中将电子传递到氧分子上，从而产生具有毒性的活性氧；当植物处于干旱、盐害、寒冷、高温、重金属污染、紫外线辐射、臭氧、农药等外界不良环境下，植物光合作用效率、二氧化碳的固定也受到影响，氧分子成为电子受体，形成具有较强氧化作用的O2-，O2-能引发一系列的链式反应，使植物体内产生大量的活性氧[4]。
1.2 活性氧对植物的氧化损伤作用
正常情况下，活性氧在植物体内的产生与消除是一个动态平衡状态，但是，当外环境不良因素破坏了这一平衡状态，致使活性氧浓度超过植物正常生理承受范围时，就会使生物大分子受到损伤。很多研究表明，活性氧水平超过阈值会使植物细胞膜及细胞器膜发生脂质过氧化，增加膜的流动性及通透性，影响细胞膜的正常功能。活性氧可造成蛋白质的损伤，使肽链断裂、蛋白质交联、氨基酸电荷改变等，从而使蛋白结构改变，功能降低或丧失。活性氧能使细胞内遗传物质DNA的受损，导致编码蛋白的结构改变和功能失常、复制和转录受阻、染色体畸变甚至细胞死亡。活性氧的积累可导致酶活降低甚至失效，引起植物细胞、组织的生理生化反应停滞；能分解植物IAA、破坏生理生化反应中的重要辅酶NAD和NADP，及光合作用的色素系统等，最终导致植物的死亡。
