毒死蜱和氧乐果在小麦生长贮藏过程中的降解规律研究

发布时间：2020-05-26 06:27

【摘要】：本课题拟研究两种常用的有机磷农药毒死蜱和氧乐果在小麦生长和贮藏过程中的降解规律,并在代谢组学的水平上进一步探讨小麦在毒死蜱和氧乐果胁迫下代谢应答机制。主要结论如下:1.毒死蜱和氧乐果在小麦生长过程中的降解规律本研究采用UPLC-QTOF/MS检测技术,通过在小麦开花灌浆期花后7天喷施不同剂量的毒死蜱和氧乐果,研究其在小麦生长过程中的降解规律。结果表明,毒死蜱和氧乐果在小麦不同部位中的降解半衰期分别为2.33-5.05天和3.65-8.02天,其中毒死蜱的降解速率较快,属于易降解农药;氧乐果降解速率较慢,残留风险较大。毒死蜱在水解酶的作用下会发生亲核加成取代反应生成代谢产物3,5,6-三氯-2-吡啶醇(3,5,6-trichloro-2-pyridinol,3,5,6-TCP);氧乐果分子中与磷原子相连的基团被羟基取代,在各种水解酶的作用下也会发生水解反应,形成代谢产物磷酸二甲酯(dimethyl phosphate,DMP)。代谢物在小麦各部位中的残留量随着时间的推移呈现先上升后降低的变化趋势,并在施药后第3、7或11天达到最大值,其后逐渐降解。2.毒死蜱和氧乐果在小麦贮藏过程中的降解规律本试验系统研究了田间施用的毒死蜱和氧乐果在小麦贮藏过程中的降解规律。结果表明,不同浓度的毒死蜱和氧乐果在小麦贮藏过程中会代谢产生中间产物3,5,6-TCP和DMP。随着贮藏时间的推移,小麦籽粒中的母体农药与代谢产物均呈现逐渐降解的变化规律,其降解趋势符合一级反应动力学方程。毒死蜱和氧乐果的降解半衰期分别为63.58-66.00天和11.85-30.94天;代谢产物3,5,6-TCP和DMP的初始残留浓度显著低于母体农药毒死蜱和氧乐果,降解半衰期分别为11.85-30.94天和11.87-31.50天。在室内贮藏环境中,毒死蜱的降解速率较慢,降解半衰期较长,残留风险较大。3.毒死蜱和氧乐果胁迫下小麦的代谢组学差异分析本研究运用UPLC-QTOF/MS检测技术与多元统计分析结合的代谢组学研究方法,探讨小麦在毒死蜱和氧乐果胁迫下的应答响应机制。研究结果表明,小麦在毒死蜱和氧乐果胁迫下体内的氨基酸、脂肪酸、有机酸和糖代谢等发生了显著变化。其中游离氨基酸对外界农药胁迫的应答不敏感,部分氨基酸衍生物和肽类在农药胁迫下显著上调,参与农药胁迫的代谢循环。部分脂肪酸如十七烷酸、亚油酸和棕榈油酸的含量也显著积累,以缓解逆境对小麦植株生物膜造成的损害。在两种农药胁迫下,小麦体内的泛酸和二氢叶酸均在短时间内迅速上调,以促进植物细胞的生长繁殖,泛酸和二氢叶酸可能是小麦在农药胁迫下维持机体代谢平衡的关键适应机制。此外,农药胁迫还会诱导小麦体内糖类物质的显著积累为机体供能,增强了农药胁迫下小麦体内的渗透调节。
【图文】：

有机磷农药,结构式,毒理学研究

图 1.1 有机磷农药结构式 chemical structure of organophospho农药喷施者的急性中毒，附着在毒。因此，农药的毒理学研究报道，长期接触有机磷农药可。现为抑制乙酰胆碱酯酶（AchE碱可造成神经系统过度兴奋并。同时，有机磷农药还会引起合症等（Jellinger., 2000）。有突触体自主型受体功能（NAF）

离子色谱,碰撞能,毒死蜱,小麦

18图 2.1 UPLC-QTOF/MS 条件下采集的毒死蜱和 3,5,6-TCP 的离子色谱图和 MSE质谱图信息：（A1）小麦中添加标准品毒死蜱含量为 0.1 mg/kg；（A2）小麦中添加标准品 3,5,6-TCP含量为 0.1 mg/kg；（B1）低碰撞能通道下毒死蜱的加和离子为+H，+Na；（B2）低碰撞能通道下 3,5,6-TCP 的加和离子为+H。Fig. 2.1 UPLC-QTOF/MS extracted ion chromatogram and MSEspectra of chlorpyrifos and 3,5,6-TCP: (A1)chlorpyrifos standard at 100 ug/kg in wheat sample; (A2)3,5,6-TCP standard at100 ug/kg in wheat sample; (B1) the low collision energy adducts of H+, Na＋chlorpyrifos; (B2) the low collision energy adducts of H+,3,5,6-TCP.
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS210.1

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