除草劑的高通量篩選方法有哪些

2021-03-03 20:37:52 字數 1199 閱讀 7047

1樓:中國農業出版社

(1)活體篩選:

①代表性植物為測試物件:此類方法一般用藻類、浮萍等水生植物作為供試生物。將一定劑量的化合物及藻類、浮萍或植物細胞分別加入微量滴定板孔中混勻,在控制條件下振盪培養一段時間。

之後測定混合液的光密度值。如果光密度值不變甚至減少,表明藻類不生長,定性判斷化合物有除草活性。此外,此方法還可以通過生長抑制率求出ec50,以定量判斷化合物活性大小。

②種子處理生長測試法:該方法一般要求選取的供試植物種子的個體比較小,如小米、鼠耳芥、剪股穎的種子。方法是在微量滴定板孔中加入待測藥液,然後加入植物種子以及植物生命發育所需的營養液或培養基,用透明蓋封好,置適宜的溫度、光照條件下培養一定時間。

通過觀察種子萌芽及植物生長髮育情況,如種子萌芽率、生長情況、葉片及植物形態等,以判斷供試化合物的活性有無。

(2)離體篩選:

①對靶標酶抑制活性的測定方法:植物體內生物物質合成及能量代謝的關鍵酶較多,這些酶通常也是供試藥劑有可能起抑制作用的靶標酶。因此,通過對這些酶活性的測定,可以篩選出將來有可能作為除草劑的化合物。

例如,測定無機磷酸(pi)的生物測定方法,其基本原理是生物體內如乙醯輔酶a羧化酶、谷氨醯胺合成酶等一些靶標酶,可通過一定催化反應產生無機磷酸(pi)。pi與特定試劑結合會在某一波長下顯色。因此,將篩選靶標酶與待測物及反應試劑混合後,測定pi的變化量,如果pi量減少,說明待測物對靶標酶有活性。

②測定過氧化氫(h2o2)的方法:其原理是光呼吸迴圈中的乙醇酸氧化酶能夠與氧氣反應生成乙醛酸和h2o2,而h2o2與氨基替比林、辣根過氧化酶和酚反應生成紅色產物,且在505nm有特徵吸收峰。因此,將乙醇酸氧化酶與待測化合物混合後,經過一定時間再加入辣根過氧化酶等反應試劑,測定紅色產物的吸光值,觀察值的變化情況。

如果產物減少,即說明h2o2的量減少,判斷出供試化合物有抑制該酶活性的能力。

③測定熒光變化的方法:該系列方法中有一種葉綠素熒光測定法。這種方法可以用於對植物光合作用抑制劑的篩選。

運用的原理是葉綠素分子在光系統ⅱ(psⅱ)吸收光量子後,形成激發態,激發態不穩定,會再發射而產生一種光訊號——葉綠素a熒光,在正常情況下,葉綠素a吸收的光能會推動葉綠體進行光合作用。如果psⅱ受抑制,光合作用過程中的電子傳遞即會受阻,此時葉綠素a吸收的光能以熒光的方式再度釋放。因此,通過脈衝調製熒光儀(pam-201),可在葉片表面測得再度發射的熒光。

將待測化合物與植物葉片作用後,根據熒光強度的變化,可判斷化合物是否對psⅱ有抑制作用。

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