小麦植株对七种农药的吸收、转运及其机制

发布时间：2021-01-21 06:53

　　土壤中的农药残留会引起一系列环境危害,也会被农作物吸收富集,对食品安全和人畜健康造成潜在威胁。研究作物对残留农药的吸收、转运及其吸收机制对于农药的风险评估、新农药的创制以及残留农药的植物修复均有重要参考意义。本文以广泛种植的主食作物小麦为模式植物,用水培实验研究了:小麦对七种典型常用农药(呋虫胺、噻虫嗪、吡虫啉、咪唑乙烟酸、嘧菌酯、丙环唑、毒死蜱,-0.549<log K_ow<4.7)的吸收、转运规律、亚细胞分布规律、吸收途径和吸收机理;吸收机理的差异,以疏水性差别较大的吡虫啉和丙环唑,研究了其在不同作物根部的吸收及关键控制因素,同时测定了不同类型土壤对吡虫啉和丙环唑的吸附,并对不同土壤中小麦对吡虫啉和丙环唑的吸收进行评价。主要结果归纳如下:（1）除毒死蜱外,其余6种农药均可在小麦植株中转运,呋虫胺、噻虫嗪、吡虫啉的转运能力强于咪唑乙烟酸、嘧菌酯、丙环唑和毒死蜱,主要积累在叶部,后者主要积累在根部。对于log D_ow(pH调整的log K_ow)<1的农药,其根部富集因子（Root bioconcentr... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：154 页

【学位级别】：博士

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缩略表
摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1 根对有机污染物的吸收
        1.1 根吸收过程及机理
        1.2 根吸收富集的评估
        1.3 影响根部吸收富集的因素
            1.3.1 有机污染物理化性质
                1.3.1.1 疏水性和水溶解度
                1.3.1.2 酸解离常数
                1.3.1.3 分子量和分子结构
            1.3.2 植物组成
            1.3.3 土壤性质
                1.3.3.1 土壤吸附
                1.3.3.2 土壤微生物
    2 根向茎叶的转运
        2.1 转运的过程及机理
        2.2 转运的评估
        2.3 影响转运的因素
            2.3.1 有机污染物理化性质
                2.3.1.1 疏水性
                2.3.1.2 离子化程度
                2.3.1.3 分子结构
            2.3.2 蒸腾作用
    3 影响根部吸收及向茎叶转运的其他因素
        3.1 生长稀释
        3.2 亚细胞分布
    4 植物对农药吸收、转运的研究现状
    5 本研究的目的及意义
第二章 小麦对农药的吸收、转运
    1 引言
    2 材料与方法
        2.1 药品与试剂
        2.2 仪器与设备
        2.3 小麦苗准备及培养条件
        2.4 水培暴露实验
        2.5 残留提取与分析
            2.5.1 残留提取
                2.5.1.1 呋虫胺在小麦中的提取
                2.5.1.2 噻虫嗪、吡虫啉、咪唑乙烟酸在小麦中的提取
                2.5.1.3 嘧菌酯、丙环唑、毒死蜱在小麦中的提取
                2.5.1.4 七种农药在水中的提取
            2.5.2 添加回收
            2.5.3 检测条件
                2.5.3.1 呋虫胺、噻虫嗪、吡虫啉、咪唑乙烟酸
                2.5.3.2 嘧菌酯、丙环唑、毒死蜱
        2.6 结果计算
        2.7 数据分析
    3 结果与讨论
        3.1 添加回收率
        3.2 植物毒性
        3.3 农药在营养液中的残留动态
        3.4 小麦对农药的吸收积累
        3.5 小麦对农药的生物富集因子（BCFs）
        3.6 农药在小麦植株中的转运因子（TFs）
    4 小结
第三章 农药在小麦组织亚细胞组分中的分布
    1 引言
    2 材料与方法
        2.1 药品与试剂
        2.2 仪器与设备
        2.3 小麦苗准备及培养条件
        2.4 水培暴露实验
        2.5 小麦组织亚细胞组分分离步骤
        2.6 残留提取与分析
        2.7 结果计算
        2.8 数据分析
    3 结果讨论
        3.1 农药在小麦组织中的亚细胞分布
        3.2 农药的亚细胞组分生物富集因子（SFCF）
        3.3 农药亚细胞分布与其在小麦中积累转运的关系
    4 小结
第四章 小麦根对农药的吸收机理
    1 引言
    2 材料与方法
        2.1 药品与试剂
        2.2 仪器与设备
        2.3 小麦苗准备及培养条件
        2.4 小麦根吸附实验
        2.5 小麦呼吸抑制与水通道蛋白抑制实验
        2.6 残留提取与分析
        2.7 结果计算
        2.8 数据分析
    3 结果与讨论
        3.1 根吸附实验
        3.2 小麦呼吸抑制与水通道蛋白抑制实验
    4 小结
第五章 吡虫啉和丙环唑在不同作物根中的吸收、富集
    1 引言
    2 材料与方法
        2.1 药品与试剂
        2.2 仪器与设备
        2.3 种苗准备及培养条件
        2.4 水培暴露实验
        2.5 残留分析
        2.6 添加回收
        2.7 结果计算
        2.8 数据分析
    3 结果与讨论
        3.1 添加回收率
        3.2 吡虫啉和丙环唑在营养液中的消解
        3.3 吡虫啉的吸收、富集
            3.3.1 五种作物对吡虫啉的根吸收
            3.3.2 吡虫啉在五种作物中的RCF
            3.3.3 影响吡虫啉根部吸收、富集的因素
        3.4 丙环唑的吸收、富集
            3.4.1 五种作物对丙环唑的根吸收
            3.4.2 丙环唑在五种作物中的RCF
            3.4.3 影响丙环唑根部吸收、富集的因素
    4 小结
第六章 吡虫啉和丙环唑在土壤中的吸附及小麦吸收
    1 引言
    2 材料与方法
        2.1 药品与试剂
        2.2 仪器与设备
        2.3 供试土壤
        2.4 吸附实验
        2.5 土壤中小麦吸收实验
        2.6 残留提取分析
            2.6.1 残留提取
                2.6.1.1 土壤
                2.6.1.2 小麦植株
                2.6.1.3 原位孔隙水
            2.6.2 土壤添加回收
            2.6.3 检测条件
        2.7 结果计算
        2.8 数据分析
    3 结果与讨论
        3.1 土壤吸附
            3.1.1 吡虫啉在土壤中吸附
            3.1.2 丙环唑在土壤中吸附
        3.2 小麦在不同地区土壤中对吡虫啉和丙环唑的吸收
            3.2.1 添加回收率
            3.2.2 不同土壤中小麦对吡虫啉的吸收
                3.2.2.1 土壤及原位孔隙水中吡虫啉浓度变化
                3.2.2.2 小麦植株中吡虫啉的吸收浓度
                3.2.2.3 基于土壤浓度的小麦吸收评价
                3.2.2.4 基于原位孔隙水浓度的小麦吸收评价
            3.2.3 不同土壤中小麦对丙环唑的吸收
                3.2.3.1 土壤及原位孔隙水中丙环唑浓度变化
                3.2.3.2 小麦植株中丙环唑的吸收浓度
                3.2.3.3 基于土壤浓度的小麦吸收评价
                3.2.3.4 基于原位孔隙水浓度的小麦吸收评价
    4 小结
第七章 结论与研究展望
    1 结论
    2 主要创新点
    3 研究展望
参考文献
攻读博士学位期间研究成果
致谢



本文编号：2990691