【摘要】：本課題擬研究?jī)煞N常用的有機(jī)磷農(nóng)藥毒死蜱和氧樂(lè)果在小麥生長(zhǎng)和貯藏過(guò)程中的降解規(guī)律,并在代謝組學(xué)的水平上進(jìn)一步探討小麥在毒死蜱和氧樂(lè)果脅迫下代謝應(yīng)答機(jī)制。主要結(jié)論如下:1.毒死蜱和氧樂(lè)果在小麥生長(zhǎng)過(guò)程中的降解規(guī)律本研究采用UPLC-QTOF/MS檢測(cè)技術(shù),通過(guò)在小麥開(kāi)花灌漿期花后7天噴施不同劑量的毒死蜱和氧樂(lè)果,研究其在小麥生長(zhǎng)過(guò)程中的降解規(guī)律。結(jié)果表明,毒死蜱和氧樂(lè)果在小麥不同部位中的降解半衰期分別為2.33-5.05天和3.65-8.02天,其中毒死蜱的降解速率較快,屬于易降解農(nóng)藥;氧樂(lè)果降解速率較慢,殘留風(fēng)險(xiǎn)較大。毒死蜱在水解酶的作用下會(huì)發(fā)生親核加成取代反應(yīng)生成代謝產(chǎn)物3,5,6-三氯-2-吡啶醇(3,5,6-trichloro-2-pyridinol,3,5,6-TCP);氧樂(lè)果分子中與磷原子相連的基團(tuán)被羥基取代,在各種水解酶的作用下也會(huì)發(fā)生水解反應(yīng),形成代謝產(chǎn)物磷酸二甲酯(dimethyl phosphate,DMP)。代謝物在小麥各部位中的殘留量隨著時(shí)間的推移呈現(xiàn)先上升后降低的變化趨勢(shì),并在施藥后第3、7或11天達(dá)到最大值,其后逐漸降解。2.毒死蜱和氧樂(lè)果在小麥貯藏過(guò)程中的降解規(guī)律本試驗(yàn)系統(tǒng)研究了田間施用的毒死蜱和氧樂(lè)果在小麥貯藏過(guò)程中的降解規(guī)律。結(jié)果表明,不同濃度的毒死蜱和氧樂(lè)果在小麥貯藏過(guò)程中會(huì)代謝產(chǎn)生中間產(chǎn)物3,5,6-TCP和DMP。隨著貯藏時(shí)間的推移,小麥籽粒中的母體農(nóng)藥與代謝產(chǎn)物均呈現(xiàn)逐漸降解的變化規(guī)律,其降解趨勢(shì)符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程。毒死蜱和氧樂(lè)果的降解半衰期分別為63.58-66.00天和11.85-30.94天;代謝產(chǎn)物3,5,6-TCP和DMP的初始?xì)埩魸舛蕊@著低于母體農(nóng)藥毒死蜱和氧樂(lè)果,降解半衰期分別為11.85-30.94天和11.87-31.50天。在室內(nèi)貯藏環(huán)境中,毒死蜱的降解速率較慢,降解半衰期較長(zhǎng),殘留風(fēng)險(xiǎn)較大。3.毒死蜱和氧樂(lè)果脅迫下小麥的代謝組學(xué)差異分析本研究運(yùn)用UPLC-QTOF/MS檢測(cè)技術(shù)與多元統(tǒng)計(jì)分析結(jié)合的代謝組學(xué)研究方法,探討小麥在毒死蜱和氧樂(lè)果脅迫下的應(yīng)答響應(yīng)機(jī)制。研究結(jié)果表明,小麥在毒死蜱和氧樂(lè)果脅迫下體內(nèi)的氨基酸、脂肪酸、有機(jī)酸和糖代謝等發(fā)生了顯著變化。其中游離氨基酸對(duì)外界農(nóng)藥脅迫的應(yīng)答不敏感,部分氨基酸衍生物和肽類(lèi)在農(nóng)藥脅迫下顯著上調(diào),參與農(nóng)藥脅迫的代謝循環(huán)。部分脂肪酸如十七烷酸、亞油酸和棕櫚油酸的含量也顯著積累,以緩解逆境對(duì)小麥植株生物膜造成的損害。在兩種農(nóng)藥脅迫下,小麥體內(nèi)的泛酸和二氫葉酸均在短時(shí)間內(nèi)迅速上調(diào),以促進(jìn)植物細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖,泛酸和二氫葉酸可能是小麥在農(nóng)藥脅迫下維持機(jī)體代謝平衡的關(guān)鍵適應(yīng)機(jī)制。此外,農(nóng)藥脅迫還會(huì)誘導(dǎo)小麥體內(nèi)糖類(lèi)物質(zhì)的顯著積累為機(jī)體供能,增強(qiáng)了農(nóng)藥脅迫下小麥體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)。
【圖文】：

圖 1.1 有機(jī)磷農(nóng)藥結(jié)構(gòu)式 chemical structure of organophospho農(nóng)藥噴施者的急性中毒，附著在毒。因此，農(nóng)藥的毒理學(xué)研究報(bào)道，長(zhǎng)期接觸有機(jī)磷農(nóng)藥可�，F(xiàn)為抑制乙酰膽堿酯酶（AchE堿可造成神經(jīng)系統(tǒng)過(guò)度興奮并。同時(shí)，有機(jī)磷農(nóng)藥還會(huì)引起合癥等（Jellinger., 2000）。有突觸體自主型受體功能（NAF）

18圖 2.1 UPLC-QTOF/MS 條件下采集的毒死蜱和 3,5,6-TCP 的離子色譜圖和 MSE質(zhì)譜圖信息：（A1）小麥中添加標(biāo)準(zhǔn)品毒死蜱含量為 0.1 mg/kg；（A2）小麥中添加標(biāo)準(zhǔn)品 3,5,6-TCP含量為 0.1 mg/kg；（B1）低碰撞能通道下毒死蜱的加和離子為+H，+Na；（B2）低碰撞能通道下 3,5,6-TCP 的加和離子為+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.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TS210.1

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