本文選題：咪唑乙煙酸　切入點：2　出處：《浙江大學》2015年碩士論文

【摘要】：中國作為農業(yè)大國,每年都有大量的農藥被用于農業(yè)生產。農藥的大量使用必然導致一定的生態(tài)環(huán)境污染,甚至會進入食物鏈,構成對人類健康的嚴重威脅。在當前被廣泛利用的農藥當中,25%以上是具有手性的,而且隨著農藥結構的日趨復雜,這個比值還在不斷升高。由于生物體的很多基本物質組成如DNA、酶等都是手性分子,當某一農藥的對映異構體進入到生物活體內時,由于結構的差異,會與生物大分子之間發(fā)生不同的作用,對生物體的生命代謝活動表現(xiàn)出不同的效應,盡管它們有著相同的物理化學性質。當前已有很多研究結果顯示,很多農藥在靶標和非靶標生物體內都表現(xiàn)出了顯著的對映體差異,而不具有除草活性和殺蟲活性的異構體的廣泛生產和使用,不僅增大了環(huán)境污染,也對整個生態(tài)和人類的健康存在威脅。所以,對手性農藥對映體進行分離純化,研究其對映體選擇性效應,從而篩選出更有效的單一異構體用于農業(yè)的生產是十分有意義的。這可以有效的減少環(huán)境的化學污染,避免這些不具有除草殺蟲活性的異構體給生態(tài)環(huán)境或是人類帶來負面的影響。我們的主要工作內容如下：(1)咪唑乙煙酸(IM)對擬南芥體內微量元素行為擾動的對映體選擇性效應。大量的研究表明,微量元素的失衡會影響植物的生長,引起植物毒性。我們以咪唑乙煙酸作為研究對象,以擬南芥作為模式生物,研究了咪唑乙煙酸的對映體R型和S型異構體對擬南芥體內微量元素行為的干擾作用,主要包括地上部分微量元素含量的分析及擬南芥葉片和根部15種金屬(Mn、Cu、Fe、Zn)轉運蛋白的基因表達情況。實驗結果表明,R型咪唑乙煙酸對擬南芥的毒性大于S型,S型基本無毒且未對微量元素的行為產生顯著性的影響。相對于對照組和S型處理組而言,R型咪唑乙煙酸處理后,擬南芥葉片和根部的ROS含量明顯上升,葉綠素a、b的含量以及chl a/chl b的比值顯著性下降。R型咪唑乙煙酸處理后,擬南芥地上部分的大量、中量元素Na、P、K、Ca、Mg的含量顯著性降低,微量元素Mn、Cu的含量顯著性降低,Fe的含量顯著上升,Zn的含量沒有顯著性的改變。R型咪唑乙煙酸擾亂了擬南芥體內轉運蛋白對微量元素的轉運過程,其中,葉片中的FRO3、ZIP2、ZIP4、NRAMP1、NRAMP3和NRAMP4這六種基因的表達顯著性上調,FRO2、IRT2、ZIP9、COPT1、COPT2 和 MTP11這六種基因的表達顯著性下調,而IRT1、ZIP5和ECA3這三種基因的表達不存在顯著的對映體差異。根部中的FRO2、FRO3、IRT1、ZIP4、ZIP9、NRAMP1、NRAMP3、 NRAMP4和ECA3這九種基因的表達上調,ZIP2、ZIP5 和 COPT2這三種基因的表達下調,而IRT2、COPT1 和 MTP11這三種基因的表達不存在顯著的對映體差異。這說明IM對擬南芥體內微量元素行為擾動存在顯著的對映體選擇性。(2)手性除草劑2,4-滴丙酸(DCPP)對擬南芥體內微量元素行為擾動的對映體差異。我們研究了類植物激素手性除草劑DCPP不同對映體對擬南芥地上部分微量元素含量的影響,并分析了擬南芥葉片和根部15種金屬(Mn、Cu、Fe、Zn)轉運蛋白的基因表達情況。實驗結果表明,R型DCPP對擬南芥的毒性大于S型,S型基本無毒且未對微量元素的行為產生顯著性的影響。R型DCPP處理后,擬南芥葉片和根部的ROS含量明顯大于S處理組和對照組,葉綠素a、b含量,以及chl a/chl b的比值顯著性下降。R型DCPP處理后,擬南芥地上部分的P、K、Mg、Mn、Zn、Fe的含量顯著性降低,Na、Ca、Cu的含量沒有顯著性的改變。此外,R型DCPP擾亂了擬南芥體內轉運蛋白對微量元素的轉運過程。其中,葉片中的FR02、FRO3、ZIP2、ZIP4、NRAMP4和COPT2這六種基因的表達顯著性上調,IRT1、IRT2、ZIP5、ZIP9、NRAMP1、NRAMP3和ECA3這七種基因的表達顯著性下調,而COPT1和MTP11這兩種基因的表達不存在顯著的對映體差異。根部中的ZIP2、ZIP4、ZIP9、NRAMP1、NRAMP3和COPT2這六種基因的表達下調,FRO2、FRO3、IRT1、IRT2、ZIP5、NRAMP4、COPT1、ECA3和MTP11這9種基因的表達不存在顯著的對映體差異。這說明DCPP對擬南芥體內微量元素行為擾動存在顯著的對映體選擇性。(3)本次研究首次揭示了光合作用抑制型手性除草劑—除草定除草活性的對映體選擇性效應。綜合葉綠素熒光和基因表達的數(shù)據表明,除草定對擬南芥的光合作用抑制表現(xiàn)出了明顯的對映體差異,左旋除草定的毒性大于右旋除草定。葉綠素熒光數(shù)據表明除草定阻礙了擬南芥葉片中光合色素的合成,破壞了擬南芥PSⅡ對光合機構的保護能力,阻礙了光系統(tǒng)對光能的有效分配,從而對擬南芥的光系統(tǒng)Ⅱ產生了不可逆的損傷；基因表達的數(shù)據表明除草定抑制了光系統(tǒng)Ⅰ中重要的Fd電子傳遞途徑,并對光系統(tǒng)Ⅱ正常的放氧功能進行了干擾,破壞了擬南芥葉片光系統(tǒng)Ⅱ中捕光色素蛋白的結構與功能,導致擬南芥的光合作用受到損傷。左旋除草定對擬南芥光合作用的抑制作用大于右旋除草定。
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【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X592

【參考文獻】

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7 蔣木庚,楊紅,陳如東,劉益平,柏連陽,婁遠來,張紹明,張敦陽;芳氧丙酸類除草劑光學異構的研究[J];南京農業(yè)大學學報;2000年02期

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9 茍萍;索菲婭;馬東建;;高等植物鐵氧還蛋白的結構與功能[J];生命的化學;2007年01期

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3 葉t，

本文編號：1677388