廣譜型安全劑二氯丙烯胺的多重作用機(jī)制
安全劑是重要農(nóng)藥助劑之一,在不影響除草劑對(duì)靶標(biāo)雜草活性的前提下可選擇性地保護(hù)作物免受除草劑的傷害。二氯丙烯胺(Dichlormid,CAS#: 37764-25-3)是典型的廣譜多效用型除草安全劑,主用于提高玉米對(duì)硫代氨基甲酸酯類除草劑的安全劑。它既可以用于拌種,也可以與除草劑混合噴霧進(jìn)行土壤處理。一般每畝用量1.4-1.7克。該安全劑對(duì)玉米、水稻、小麥均有保護(hù)作用,使它們免受滅草猛、燕麥畏、禾大壯、異丙甲草胺、乙草胺和菌達(dá)滅的傷害。自從20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)并使用安全劑以來,人們一直在不斷探索研究安全劑的作用機(jī)理,截至目前仍無明確定論。但有一點(diǎn)可以肯定,就是安全劑對(duì)作物的解毒保護(hù)是多重作用機(jī)制下的共同結(jié)果。就二氯丙烯胺而言,目前的實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)了安全劑的多種解毒作用機(jī)制假說。
在靶標(biāo)位點(diǎn)結(jié)合上與除草劑競爭,進(jìn)而對(duì)抗除草劑。現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn),脂類的生物合成是硫代氨基甲酸酯和乙酰氯丙胺除草劑的一個(gè)作用位點(diǎn)。二氯丙烯胺能對(duì)抗大麥中克草敵(克草蜢)對(duì)脂肪酸鏈延長的抑制作用。
降低作物對(duì)除草劑的吸收量。噴施藥劑后,作物與雜草一樣通過蒸騰作用將除草劑吸入體內(nèi),而茵草敵則引起玉米葉片表面蠟質(zhì)發(fā)生明顯的聚合作用,造成大面積角質(zhì)裸露,增強(qiáng)了蒸騰作用,進(jìn)而造成植物從土壤中吸收除草劑的量增加,而二氯丙烯胺恰好能阻止此種聚合作用,防止植物蒸騰作用增強(qiáng),減少玉米對(duì)茵草敵的吸收。
對(duì)蛋白合成的阻抑。研究表明,二氯丙烯胺能對(duì)抗玉米中茵草敵(EPTC)對(duì)蛋白合成的阻抑。
誘導(dǎo)谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(GSTs)的活性,進(jìn)而增強(qiáng)作物對(duì)除草劑的谷胱甘肽軛合代謝作用,提高作物對(duì)除草劑的耐受性,達(dá)到解毒目的。
通過增強(qiáng)三磷酸腺苷(ATP)硫酸化酶的活性來提升谷胱甘肽水平,進(jìn)而提高對(duì)除草劑的解毒代謝能力。
間接誘導(dǎo)谷胱甘肽還原酶活性,提升受保護(hù)作物中的谷胱甘肽水平。
提升乙酰乳酸合成酶(ALS,存在于高等植物葉綠體基質(zhì)中,是植物氨基酸的合成酶,除草劑的主要靶標(biāo)之一)活性。現(xiàn)有研究表明,二氯丙烯胺處理過的黃代玉米根部和莖干組織的ALS活性提高25%。
誘發(fā)細(xì)胞色素P450單氧酶活性,加速玉米對(duì)茵達(dá)滅、綠磺隆、甲磺隆和嘧磺隆等磺酰脲類除草劑的氧化代謝。
抑制玉米過氧化物酶活性,阻止菌達(dá)滅因發(fā)生磺化氧化反應(yīng)而代謝為毒性更強(qiáng)的茵達(dá)滅亞砜,降低茵達(dá)滅對(duì)玉米的藥害。
上述作用機(jī)制假說的提出均是基于觀察研究結(jié)果,但有時(shí)作用機(jī)制假說與觀察結(jié)果之間出現(xiàn)互相矛盾。比如二氯丙烯胺不但能減少玉米對(duì)茵達(dá)滅的吸收,卻也能增加玉米對(duì)乙草胺的吸收,但最終的結(jié)果表現(xiàn)卻都是降低除草劑藥害,這可能是由除草劑——安全劑——作物三者組合的特異性造成的。安全劑真實(shí)的作用機(jī)理目前仍未有定論,正如同物理學(xué)家對(duì)宇宙是如何形成這一自然奧秘的探索一樣,目前尚未有一種理論能將這些假說全部協(xié)調(diào)統(tǒng)一,作用機(jī)制探索之路道長且遠(yuǎn)。