本文關(guān)鍵詞：土壤中手性除草劑2,4-滴丙酸對映體選擇性降解和對映體轉(zhuǎn)化研究　出處：《浙江大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 2 4-滴丙酸 對映體選擇性 對映體轉(zhuǎn)化 rapA和sdpA

【摘要】：手性苯氧羧酸類除草劑廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,在防治闊葉雜草、提高農(nóng)作物產(chǎn)量等過程中扮演了重要的角色。但是手性苯氧羧酸類除草劑的過量使用不僅給我們的環(huán)境帶來了污染,更對人類健康具有潛在風(fēng)險,如多個國家都在水體中檢測到其殘留超標(biāo)。由于它們的對映異構(gòu)體在除草活性、環(huán)境行為、生態(tài)毒性和生物吸收等方面都可能具有立體選擇性,因此我們需要在手性層面研究手性苯氧羧酸類除草劑的環(huán)境歸趨。目前關(guān)于手性苯氧羧酸類除草劑在土壤中對映體選擇性降解的研究已經(jīng)有過很多報道,但是關(guān)于引起對映體選擇性降解的相關(guān)功能基因的研究報道還很少。本文以典型手性苯氧羧酸除草劑2,4-滴丙酸外消旋體、R型對映體和S型對映體為研究對象,研究了它們在經(jīng)過篩選的四種土壤中的降解動力學(xué)、對映體選擇性降解和對映體轉(zhuǎn)化,并分析了土壤基本理化性質(zhì)與對映體選擇性之間的相關(guān)性。同時,對培養(yǎng)過程中功能基因rdpA和sdpA的相對豐度變化做了初步探索,主要研究結(jié)果如下:(1)Rac-2,4-滴丙酸,R-2,4-滴丙酸和S-2,4-滴丙酸在土壤中的降解均符合一級反應(yīng)動力學(xué)模型,滅菌土壤中的降解速率遠(yuǎn)小于非滅菌土壤,說明它在土壤中以微生物降解為主要降解方式。2,4-滴丙酸在不同類型土壤中降解時表現(xiàn)出了不同的對映體選擇性,森林土(安徽)和菜地土(浙江寧波)中R型對映體被優(yōu)先降解,水稻土(浙江寧波)中S型對映體被優(yōu)先降解,試驗田土(浙江杭州)中沒有表現(xiàn)出對映體選擇性。滅菌條件下均沒有表現(xiàn)出對映體選擇性,說明非生物降解沒有對映體選擇性。有機質(zhì)含量會影響2,4-滴丙酸在土壤中的對映體選擇性,相關(guān)性分析結(jié)果說明有機質(zhì)含量的增加會促進R-2,4-滴丙酸或抑制S-2,4-滴丙酸的降解。(2)森林土(安徽)中,S-2,4-滴丙酸對映體單體培養(yǎng)時沒有檢測到R-2,4滴丙酸存在,R-2,4-滴丙酸對映體單體培養(yǎng)時檢測到S-2,4-滴丙酸的生成,轉(zhuǎn)化速率kRS為1.6×10-2d-1;其他三種土壤中,R型或S型對映體單體培養(yǎng)時,均檢測到了未添加對映體單體的生成,說明對映體之間發(fā)生了相互轉(zhuǎn)化;水稻土(浙江寧波)中偏向于R型→S型對映體轉(zhuǎn)化,菜地土(浙江寧波)和試驗田土(浙江杭州)為偏向S型→R型對映體轉(zhuǎn)化,K=kRS/kSR分別為1.60,0.54和0.53。(3)2,4-滴丙酸三種對映體形式分別進行添加培養(yǎng)時,四種土壤中都沒有檢測到rdpA基因,檢測到了sdpA基因;sdpA基因的相對豐度隨著培養(yǎng)時間有明顯變化,且均在2,4-滴丙酸外消旋體添加培養(yǎng)條件下出現(xiàn)峰值。sdpA基因相對豐度變化與R-,S-和Rac-2,4-滴丙酸殘留濃度呈顯著性負(fù)相關(guān)(0-10 d),說明三種不同對映體形式2,4-滴丙酸均能誘導(dǎo)sdpA基因的擴增。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ457

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本文編號：1334161