甲氧咪草烟对玉米的对映选择毒性及其在紫花苜蓿水培系统中的降解

摘要

甲氧咪草烟属于咪唑啉酮类除草剂,该类除草剂是典型的手性除草剂。目前主要以外消旋形式广泛使用,其环境风险的研究都是从外消旋体层面上展开的,而在对映体水平上,手性除草剂单一对映体对非靶标生物的毒性和环境风险知之甚少。本课题在对映水平上考察甲氧咪草烟与植物的相互作用,选用玉米、紫花苜蓿两类供试植物代表(玉米为敏感植物,紫花苜蓿为耐受植物),一方面阐述了甲氧咪草烟对植物的对映选择性毒性;另一方面,植物对甲氧咪草烟的降解特性进行了初步探讨。
　　1、甲氧咪草烟对映体制备及稳定性分析。在正相高效液相色谱系统下,利用手性OJ-H分析柱(0.46cmI.D.×25cmL×5μm,),进行手性样品甲氧咪草烟的分离分析、对映体样品的制备和单一对映体手性稳定性分析。评价了流动相组成(正己烷-异丙醇)对分离度的影响。在柱温35℃,添加物三氟乙酸(含量0.1％)条件下,得出分离甲氧咪草烟流动相(正己烷/异丙醇)比例为75/25(V/V)。
　　2、甲氧咪草烟对玉米幼苗生长的对映选择性毒性。S-对映体、R-对映体、外消旋体对玉米幼苗根长的EC50值分别为1.2142、0.2460、0.4212 mg/L;对玉米幼苗株高的EC50值分别为1.4023、0.4530、0.7114 mg/L。EC50结果表明,无论是对地下部分根长还是对地上部分株高,R-对映体的毒性是最大的,S-对映体的毒性是最小的,外消旋体介于两者之间,而且随着处理浓度的增加,三种除草剂之间的对映体毒性差异越大。从根系形态上看,总根长、侧根数、根表面积、根体积等数据与对照相比,均受到明显的毒害,其抑制强度为:侧根数>总根长>根表面积>根体积。
　　3、甲氧咪草烟对玉米幼苗生理的对映选择性影响。S-对映体,R-对映体,外消旋体对玉米幼苗的根处理后,根系活力下降,玉米根尖受到毒害。经透射电镜(TEM)观察,对照处理后的根尖细胞中细胞核形状规则,核膜完整,核仁正常,核质分布均匀且细胞中分布着大量的线粒体、高尔基体、内质网等细胞器,各种细胞器形状规则,结构完整清晰。经0.1、0.5 mg/L S-,R-,Rac-甲氧咪草烟处理后整个细胞核形状不规则,核仁消失且各种细胞器的数量减少,结构也发生了变化,且地上部叶绿素含量也产生了变化。
　　4、建立了甲氧咪草烟在水体中的残留分析方法,阐述了紫花苜蓿水培系统中对映体降解特性。实验采用SCX固相萃取柱富集水样中的甲氧咪草烟,在3个不同浓度的空白营养液中,甲氧咪草烟两个对映体的回收率可以稳定在78～95%之间,RSD≤8.4%(n=5),以3倍信噪比计,仪器检出限(LOD,以3倍信噪比计)为0.025 mg/L。采用该方法对该药剂在紫花苜蓿水培系统中的水样进行检测,测定结果表明甲氧咪草烟对映体之间的降解速率存在着差异,即除草活性高的R-对映体的降解速率比活性低的S-对映体快,且三个紫花苜蓿品种的降解速度为三得利>赛迪7>42IQ。

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1前言

1.1 咪唑啉酮类除草剂的概述

1.2 除草剂修复技术概况

1.3 甲氧咪草烟研究进展

1.4 选题意义及主要研究内容

2材料与方法

2.1实验材料

2.2 试验方法

3 结果与分析

3.1甲氧咪草烟手性对映体制备及稳定性分析

3.2甲氧咪草烟对玉米幼苗生长的对映体选择性毒性

3.3甲氧咪草烟对玉米幼苗生理的的对映体选择性影响

3.4甲氧咪草烟在水体中的残留分析方法及在植物水培系统中降解

4 结论与讨论

4.1 结论

4.2 讨论

4.3本论文的新颖之处

4.4问题与展望

参考文献

致谢

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