本文關鍵詞：吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯對斑馬魚的氧化脅迫及DNA損傷

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【摘要】：甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑是一種以天然抗生素Strobilurin A為先導化合物開發(fā)的新型殺菌劑,是能量生成抑制劑。甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑屬于高效、廣譜、內吸性殺菌劑,對幾乎所有的真菌性病害均具有良好的活性,特別是對其他殺菌劑有抗藥性的病原菌,也能夠有效防治。另外,該類殺菌劑可以延長農(nóng)作物的生長時間,進而提高產(chǎn)量。甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑由于超高的生物活性,特有的作用機制已經(jīng)成為全球最大的殺菌劑類別。因此,它成為繼苯并咪唑類、三唑類后,殺菌劑開發(fā)史上樹立的又一個新的里程碑。目前,已經(jīng)市場化的甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的制劑有十多種,2013年甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑占世界農(nóng)藥市場的5.5%,占全球殺菌劑總市場的21.2%。預計到2018年甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑世界市場可達36.88億美元。吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯作為其中銷售額過億的兩個新型品種,近年來應用廣泛,前景十分廣闊。然而,由于大量、不科學地使用,使得它們在施用過程中利用率較低,在土壤、水體等生態(tài)系統(tǒng)中農(nóng)藥殘留量大,給生態(tài)環(huán)境安全帶來潛在危害。為評價吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯對水生生態(tài)環(huán)境安全的影響,本研究以斑馬魚(Dania rerio)為模式生物。斑馬魚是國際上公認的發(fā)育生物學的模式生物,具有體積小、養(yǎng)殖費用低、生命力頑強等特點,常常被用來檢測水質環(huán)境,在應用與生命科學研究中得到廣泛應用。首先,通過吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯對斑馬魚的急性毒性試驗,計算出兩種殺菌劑對斑馬魚96h的半數(shù)致死濃度(LC50)。然后根據(jù)半數(shù)致死濃度來設置亞慢性毒性試驗的濃度。將斑馬魚暴露于經(jīng)吡唑醚菌酯染毒的去氯自來水中,染毒濃度為0、0.001、0.01、0.02mg?L-1,和經(jīng)氟嘧菌酯染毒的去氯自來水中,染毒濃度為0、0.001、0.01、0.1mg?L-1,分別在染毒后的第7、14、21和28天取樣進行測定。在試驗中測定了活性氧(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)、谷胱甘肽硫轉移酶(GST)、丙二醛(MDA)的活性和肝臟細胞DNA的損傷程度以及這兩種殺菌劑在水中的殘留濃度,綜合評價了吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯對斑馬魚的氧化脅迫和遺傳毒性,為今后全面、科學地評價吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯對水生生態(tài)系統(tǒng)帶來的影響提供理論基礎。本試驗的研究內容和結果如下:(1)吡唑醚菌酯對斑馬魚的96h LC50為0.056 mg?L-1,急性毒性為劇毒;氟嘧菌酯對斑馬魚的96h LC50為0.514mg?L-1,急性毒性為高毒,且吡唑醚菌酯對斑馬魚的急性毒性要高于氟嘧菌酯。(2)吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯均會對斑馬魚產(chǎn)生氧化脅迫效應。在吡唑醚菌酯(0.001、0.01、0.02mg?L-1)和氟嘧菌酯(0.001、0.01、0.1mg?L-1)的暴露下,在整個染毒期間ROS含量均高于對照組水平且與對照組差異性顯著,ROS的含量隨染毒濃度的增大而逐步升高。(3)在吡唑醚菌酯的暴露下,各處理組(0.001、0.01、0.02mg?L-1)斑馬魚肝臟細胞內的SOD和CAT活性均出現(xiàn)被抑制現(xiàn)象;氟嘧菌酯處理組(0.001、0.01、0.1mg?L-1)的SOD活性先被激活狀態(tài)然后處于被抑制狀態(tài),CAT活性表現(xiàn)為先被抑制后激活的現(xiàn)象。酶活性的變化表明斑馬魚肝臟細胞受到了一定程度的損傷。(4)經(jīng)吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯染毒處理后,各濃度處理組斑馬魚肝臟細胞內的解毒酶GST活性有明顯的變化。吡唑醚菌酯的處理組0.001和0.01mg?L-1,GST活性在第7天~21天處于被抑制狀態(tài),第28天被激活,處理組0.02mg?L-1一直處于被激活狀態(tài);氟嘧菌酯各處理組GST活性整體上處于被激活狀態(tài),除處理組0.001mg?L-1,GST活性在第21天后恢復至對照水平。(5)經(jīng)吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯染毒處理后,斑馬魚肝臟細胞內MDA含量出現(xiàn)明顯的變化。吡唑醚菌酯處理組(0.001、0.01和0.02mg?L-1)的MDA含量均處于激活狀態(tài),并且與對照組差異顯著;氟嘧菌酯處理組(0.001、0.01和0.1mg?L-1)MDA含量在第14天和第21天處于被激活狀態(tài),第7天和第28天出現(xiàn)輕微的降低。(6)經(jīng)吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯染毒處理后,斑馬魚肝臟細胞DNA均受到了明顯損傷,并且DNA損傷程度均隨著濃度的增高和染毒時間的增加而增強,存在明顯的劑量-效應關系,彗星試驗也是本試驗最為敏感的指標。(7)在測定各項指標的毒性效應的同時,對染毒的水溶液進行了殘留分析測定。吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯各處理組回收率均在90.3%~100.4%范圍內波動。吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯在整個暴露期間濃度基本維持穩(wěn)定,變化不超過10%。
【學位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X174;S482.2

【參考文獻】

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本文編號：1294390