本文關鍵詞：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化研究　出處：《浙江大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 2 4-滴丙酸 對映體選擇性 對映體轉化 rapA和sdpA

【摘要】：手性苯氧羧酸類除草劑廣泛應用于農業(yè)生產中,在防治闊葉雜草、提高農作物產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險,如多個國家都在水體中檢測到其殘留超標。由于它們的對映異構體在除草活性、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有過很多報道,但是關于引起對映體選擇性降解的相關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,研究了它們在經過篩選的四種土壤中的降解動力學、對映體選擇性降解和對映體轉化,并分析了土壤基本理化性質與對映體選擇性之間的相關性。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動力學模型,滅菌土壤中的降解速率遠小于非滅菌土壤,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。有機質含量會影響2,4-滴丙酸在土壤中的對映體選擇性,相關性分析結果說明有機質含量的增加會促進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)生了相互轉化;水稻土(浙江寧波)中偏向于R型→S型對映體轉化,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相關(0-10 d),說明三種不同對映體形式2,4-滴丙酸均能誘導sdpA基因的擴增。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TQ457

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