烟嘧磺隆降解菌株DT-4的降解特性及对高粱药害的缓解作用

土壤中烟嘧磺隆残留可对后茬作物产生不同程度药害。为解决玉米地烟嘧磺隆残留对后茬作物高粱药害问题,使用前期筛选出的烟嘧磺隆高效降解菌株绿木霉Trichoderma virens DT-4,通过高效液相色谱-质谱法检测其降解率,利用室内盆栽生测结合田间小区试验方法,确定降解菌株对土壤中烟嘧磺隆降解效果,降低烟嘧磺隆残留对高粱的药害。结果显示,烟嘧磺隆残留浓度在0.0025～0.1 ug/mL范围内,标准曲线线性良好,符合农残分析要求;PDB液体培养基中烟嘧磺隆在DT-4降解菌处理100 h的降解率高达93.00%;菌株最佳降解条件为培养温度35 ℃、pH 5、最适接种量5%、烟嘧磺隆初始质量浓度200 mg/L。盆栽试验土壤中烟嘧磺隆残留浓度为0.075 mg/kg时,加入降解菌DT-4后能够明显缓解高粱的株高、根长、鲜重、叶绿素含量、根系活力和净光合速率等生长发育指标,对高粱生长有明显的促进作用。田间小区试验中,不同剂型降解菌剂处理,高粱抽穗期效果最为显著,降解菌能够将低于60 g a.i./hm²烟嘧磺隆污染土壤的高粱修复至无明显药害水平,且降解菌剂应用效果为粉剂＞菌液。本研究表明高效降解菌株绿木霉DT-4可有效缓解烟嘧磺隆残留对后茬作物高粱的毒害作用,为玉米高粱轮作体系下烟嘧磺隆残留污染土壤的微生物修复提供科学参考。     

烟嘧磺隆的研究与开发进展

本文概述了烟嘧磺隆除草剂的发现过程、作用机理、合成研究及其应用开发进展和市场前景。     

4％烟嘧磺隆悬浮剂不同施用量对玉米田杂草的药效药害试验

针对玉米常用的苗后除草剂4％烟嘧磺隆悬浮剂,以河北省衡水地区大田生产上常用的夏玉米品种郑单958为试材,在玉米5叶期（此时杂草基本出齐）采用不同施药量（1050、1500和1950 mL/hm2）进行喷施,分别以喷施清水和人工除草为对照,分析不同施药量对杂草防除效果以及玉米安全性和产量的影响,以确定最佳施药量。结果表明：在玉米5叶期用4％烟嘧磺隆悬浮剂进行除草,适宜用量为1500 mL/hm2,不仅对各种杂草防治效果好,而且对玉米不产生药害,玉米产量高。     

反枝苋乙酰乳酸合成酶与烟嘧磺隆分子结合模式分析及抗性位点预测

为研究反枝苋对乙酰乳酸合成酶 (ALS) 抑制剂的抗性机制，本研究根据反枝苋的ALS氨基酸序列，利用同源模建的方法构建了其三维结构，并采用分子对接和分子动力学模拟的方法预测了反枝苋ALS与烟嘧磺隆分子的结合模式。根据结合模式对已报道的Pro 197和Trp 574等位点突变产生抗性的原因进行了分析。结果发现:Pro 197和Trp 574等位点的残基与烟嘧磺隆分子之间存在重要的疏水作用和π-π作用等其他相互作用，或该位点的残基具有特殊结构影响着通道形状。分析表明，ALS与烟嘧磺隆之间的氢键、疏水作用等非共价相互作用以及通道形状的改变都有可能影响二者结合稳定性，从而使杂草产生抗性。基于此结论，本研究预测Val 196、Met 200、Phe 206和Lys 256突变同样可能使杂草对ALS抑制剂敏感度发生变化。本研究利用计算机模拟技术分析了ALS抗性机制，为反抗性除草剂的分子设计提供了指导。     

粪产碱杆菌ZWS11菌株对烟嘧磺隆的酶促降解特性

为明确粪产碱杆菌Alcaligenes faecalis ZWS11菌株对烟嘧磺隆的酶促降解特性,采用丙酮沉淀、超声波破碎和高速离心等方法,提取制备了ZWS11菌株的胞外和胞内粗酶液以及菌体碎片悬浮液,并分别测定了其酶活力。结果表明:当V（菌体发酵液）:V（丙酮）=1:3时提取到的胞外粗酶液具有较高的酶活力;胞外粗酶液、胞内粗酶液和菌体碎片悬浮液对24.9 μmol/L烟嘧磺隆的平均降解率分别为87.4%、16.9%和17.4%,胞外粗酶液的降解能力与胞内粗酶液或菌体碎片悬浮液相比差异显著（P<0.05）,由此确定对烟嘧磺隆起降解作用的酶属于胞外酶。最适降解条件研究表明:该降解酶的酶促反应适宜温度为35℃,较适pH值为6.0,反应时间为30 min,在此条件下其对烟嘧磺隆的降解率在80%以上。此外,该降解酶在35～70℃、pH值4.0～9.0范围内均能够保持较高的酶活力,对烟嘧磺隆的降解率均在60%以上,表明该降解酶具有较好的热稳定性和酸碱稳定性。加入不同浓度十二烷基硫酸钠（SDS）和苯甲基磺酰氟（PMSF）,对该降解酶的活力表现出了不同程度的抑制作用。研究结果可为烟嘧磺隆降解酶制剂的规模化生产及被烟嘧磺隆污染土壤的生物修复提供科学依据。     

烟嘧磺隆的微生物降解研究进展

烟嘧磺隆属磺酰脲类除草剂,因其对玉米安全,对一年生和多年生禾本科杂草及部分阔叶杂草、莎草科杂草高效而在玉米田广泛应用,但其在土壤中的残留则易对后茬敏感作物产生药害。微生物对烟嘧磺隆的降解有望成为修复污染土壤的有效措施。文章从烟嘧磺隆的使用及危害,可降解烟嘧磺隆的微生物种类及降解特性、降解途径、降解酶及其编码基因等方面进行了综述。目前有关烟嘧磺隆微生物降解的研究多集中于其降解菌的筛选、降解特性及降解途径等方面,对于其微生物降解过程中起关键作用的酶和基因方面的研究仍较少,因此未来的研究趋势将主要体现在降解复合菌系的培养、降解微生物的环境生态学、降解基因以及降解酶制剂等方面。     

20%烟嘧磺隆可分散油悬浮剂对玉米田一年生杂草的防除效果研究

为进一步明确烟嘧磺隆可分散油悬浮剂对玉米田一年生杂草的防治效果,达到合理使用的目的,通过田间试验研究20%烟嘧磺隆可分散油悬浮剂对防除玉米田一年生杂草的效果,和在杂草防除后对杂草氮、磷、钾及水分累积的影响。结果表明,施用20%烟嘧磺隆可分散油悬浮剂防除玉米田一年生杂草效果十分显著,对防治稗草、马唐、旱莲草、马齿苋等一年生杂草均具有很好的效果,总草鲜重防效可达79.70%~93.23%。防除降低了杂草在玉米田间对水分和氮、磷、钾的消耗,在一定程度上改善了玉米田间的水肥条件。在20%烟嘧磺隆可分散油悬浮剂处理后,玉米产量达到7436.29 ~7791.29 kg/hm²,增产效果显著,相较于空白对照产量增加20.89%~26.66%。研究认为,20%烟嘧磺隆可分散油悬浮剂防控玉米田一年生杂草具有十分广阔的应用前景,推荐剂量为每公顷使用有效成分45~60 g。     

黑曲霉YF1菌株对烟嘧磺隆的降解条件研究

黑曲霉(Aspergillus niger)YF1菌株是本实验室筛选得到的对烟嘧磺隆具有较强降解能力的菌株。为优化YF1菌株的降解条件,本试验分别对葡萄糖浓度、培养温度、初始pH和转速进行单因素试验,结果表明,YF1菌株降解烟嘧磺隆的最适条件为:葡萄糖浓度5g/L、培养温度30℃、初始pH值6.50和转速50r/min。本试验在研究其降解条件的同时,发现溶液的pH均出现下降,随后采用高效液相色谱检测草酸、L-苹果酸、α-酮戊二酸、乙酸、柠檬酸、D-苹果酸、琥珀酸的标准品,通过保留时间确定样品中的有机酸为草酸,但未检测出其它6种有机酸,因此,可以确定YF1菌株可以代谢葡萄糖产生草酸。本试验初步明确了黑曲霉YF1菌株对烟嘧磺隆的降解特性,为该菌株的应用奠定了基础。     

6%烟嘧磺隆SC防除玉米田杂草的效果

采用6%烟嘧磺隆SC等除草剂对上海地区玉米田杂草进行田间防除试验。结果表明,在玉米4叶期左右,6%烟嘧磺隆SC 900～1 200 g/hm2兑水45 kg进行茎叶喷雾,能有效防除玉米田马唐、牛筋草、刺苋、凹头苋、马齿苋等一年生杂草。