不同光波长对水中乙草胺光分解的影响

以高压汞灯和太阳光为光源,以不同波长滤光片处理得相应波长区域,研究了乙草胺在水中的光解动态。结果表明:在胡敏酸存在下,乙草胺的光解动态符合一级动力学规律,其光解速度随着照射光波长的延长而减慢,光解半衰期延长,与未用滤光片处理的对照相比,差异极显著,表明乙草胺在水中的光解速度与照射光波长关系极大。     

螺虫乙酯对雌性斑马鱼的毒性及氧化应激效应

为评价新型季酮酸衍生物类杀虫剂螺虫乙酯(spirotetramat)对水生生物的毒性,以雌性斑马鱼为受试对象,研究了螺虫乙酯对其的急性毒性及氧化应激效应。急性毒性试验测得螺虫乙酯对雌性斑马鱼的96 h-LC50值为7.21 mg/L,属中等毒性。经不同浓度螺虫乙酯(0、36、360和1 800μg/L)处理28 d后,通过检测铜/锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)、锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等抗氧化酶的活性,Cat、Gpx、Mn-Sod、Cu/Zn-Sod等基因的相对表达量,以及丙二醛(MDA)含量等指标的变化水平,研究了螺虫乙酯对斑马鱼肌肉组织的氧化应激效应。结果表明,螺虫乙酯可引起斑马鱼肌肉组织中CAT、GSH-Px活性和MDA含量,以及Cat、Mn-Sod、Gpx的相对表达量显著升高,但未发现螺虫乙酯对Cu/Zn-SOD活性及Cu/Zn-Sod的相对表达量有明显影响。研究表明,螺虫乙酯能够诱导雌性斑马鱼肌肉组织的氧化应激效应,并可能引起机体的氧化损伤。     

玉米对乙草胺的敏感性研究

采用营养钵蛭石水培法 ,测定了乙草胺对不同玉米杂交品种及自交系幼苗芽和根鲜重的影响和农大 10 8玉米在不同萌动期对乙草胺的敏感性差异。结果表明 ,在多剂量给药的情况下 ,不同玉米品种对乙草胺的敏感性不同 ;同一品种芽和根的敏感性亦不同。回归分析结果表明 ,玉米幼苗芽和根的鲜重抑制率与乙草胺药液浓度的自然对数值呈直线相关 ,利用Finney机率分析法求出了各玉米品种的抑制率回归式和 L C50 值等。玉米种子在萌动期接触药剂越早 ,玉米生长受抑制程度越大 ,药害越重 ,且玉米芽长和芽重受喷药时期变化的影响较大 ,根长和根重受影响较小 ;乙草胺药害对玉米须根的生长影响较大 ,药害越重 ,须根越少。     

黄腐酸对乙草胺生物活性及持效期的影响

采用玉米根长法或芽长法研究了黄腐酸对乙草胺的生物活性、持效期和除草效果的影响.结果显示:乙草胺浓度和玉米根芽生长呈明显负线性关系,乙草胺浓度与根芽的线性方程为Y1=0.098x1+9.449和Y2=0.079x2+22.255,相关系数R1=-0.9916、R2=-0.9809;黄腐酸能够提高乙草胺的生物活性和除草效果,并延长乙草胺的持效期,添加0.25%～4.00%黄腐酸,乙草胺抑制玉米芽长和根长的活性分别提高7.12%～14.27%和6.32%～11.65%,其持效期延长0.46～12.17天:施药后28天,添加0.5%～2.0%的黄腐酸使乙草胺防除稗草的鲜重抑制率提高11.93%～16.88%.     

温度对乙草胺的除稗活性和安全性的影响

采用稗草胚轴法和光照培养箱盆栽试验法，分别测定了乙草胺在不同温度下的除稗活性及对水稻的安全性，结果表明，乙草胺在30℃，除稗活性最高，但对水稻安全性也最差。     

乙草胺对热带爪蟾的早期致畸效应及遗传毒性研究

为了评价乙草胺对热带爪蟾Xenopus tropicalis早期发育阶段的影响,采用爪蟾胚胎致畸试验 (FETAX) 测定了乙草胺对爪蟾胚胎发育的致畸效应。结果表明,乙草胺对热带爪蟾胚胎的致畸中浓度(TC50) 为有效成分1.20 mg/L,且能引起爪蟾腹部水肿、面部畸形、脊柱弯曲、尾巴弯曲、头部畸形等多种胚胎畸形。乙草胺的致畸指数(TI) 为1.88,具有潜在的致畸风险。爪蟾蝌蚪在亚致死浓度的乙草胺中暴露4 d后,微核和单细胞凝胶电泳试验结果显示,乙草胺可导致蝌蚪血细胞的微核率显著升高,其尾部DNA含量和Olive 尾矩两个指标也均显示细胞DNA受到损伤,且随着药剂浓度的增加,对DNA的损伤程度增强。     

不同氮肥用量下乙草胺对土壤氮转化过程的影响

在实验室培养条件下,研究了不同氮肥用量水平下土壤中分别添加除草剂乙草胺对尿素态氮的水解、硝化及反硝化等氮素转化过程的影响。试验设7个处理,分别为施氮量0、75、150和300mg/kg以及氮75、150、300mg/kg+乙草胺(有效成分10mg/kg)处理。结果表明:当施氮量为75mg/kg时,乙草胺对尿素态氮的水解和硝化作用无明显影响;施氮量为150和300mg/kg时,乙草胺可抑制尿素态氮的水解过程(PP<0.01)。研究表明,施用乙草胺对土壤中氮素的转化过程具有一定影响,然而在不同的施氮量条件下,其影响效果差异较大,高氮时影响更明显。     

乙草胺对花生地杂草的防治适期试验

经试验，５０％乙草胺乳油防除花生地杂草不同施药时间的总体防效依次为播种后１ｄ（９０．１９％），播后３ｄ（８７．０％），播后５ｄ（８６．１％），播前２ｄ的防效（５２．３％）最差。各处理对花生出苗均无影响，而对花生产量有不同的程度的增产。     

硅对芹菜幼苗乙草胺药害的缓解效应

［目的］ 明确硅对芹菜幼苗乙草胺药害的缓解效果,为除草剂解毒提供依据。［方法］ 在除草剂乙草胺处理下,研究不同浓度的硅对芹菜幼苗生长及生理特性的影响。［结果］ 与对照相比,乙草胺抑制了芹菜幼苗的生长,降低了芹菜的根系活力和叶绿素含量,从而减少了干物质的积累。外施硅可以显著提高芹菜叶片SOD、POD、CAT保护酶活性,缓解了叶片电解质渗漏率及丙二醛含量的快速增加,从而有效缓解乙草胺对芹菜幼苗的影响。施用1.0 mmol/L硅处理20 d时,芹菜干物质积累达到了对照的95.1%;但施用2.0 mmol/L硅,缓解效果则降低。［结论］ 外施一定浓度的硅可以缓解乙草胺对芹菜幼苗生长的影响,但外施浓度过高,缓解效果则降低。     

微生物及环境因子对土壤中乙草胺持效性的影响

以稗草为生物测定材料,研究了土壤微生物及环境因子对乙草胺持效性的影响。结果显示:在相同温度、湿度和光照条件下,相同浓度的乙草胺在灭菌土壤中的持效期比在非灭菌土壤中的持效期长;在中性偏碱的华北褐土中的持效期比在中性偏酸的东北黑土和湖南红土中的短;在试验湿度和温度范围内,乙草胺在非灭菌土壤中的持效期随土壤湿度或温度的提高而变短。与黑暗处理相比,光照可延长土壤中乙草胺的持效期。对5种试验因子的影响程度进行综合分析可知,土壤微生物是影响乙草胺持效性的主要因素,有益于土壤中微生物生长的环境因素对土壤中乙草胺的持效期有降低作用。可以预测,通过栽培耕作等措施改变环境因子可以起到对农药的持效期进行人为调控的作用。     

三唑磷对斑马鱼H19和Sox2OT基因表达调控的影响

长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA) 是指长度大于200 nt且不具有编码蛋白质功能的一类RNA分子。当生物体暴露于环境污染物时,其lncRNA通常会异常表达,并与癌症等疾病的发生相关。采用亚致死浓度的三唑磷处理斑马鱼后,利用人源基因芯片初步筛选出了异常表达的斑马鱼lncRNA,并通过生物信息学软件预测了与lncRNA相互作用的微RNA (micro RNA, miRNA)及其靶基因,最后通过实时荧光定量PCR验证了该miRNA及其靶基因在斑马鱼中的表达,从而构建起了长链非编码RNA-微RNA-信使RNA (lncRNA-miRNA-mRNA) 的调控网络。荧光定量PCR检测结果表明:与空白对照组相比,经三唑磷处理后,斑马鱼lncRNA Sox2OT基因的表达下调了35%;lncRNA H19基因的表达上调了1.41倍,而与其可能存在相互作用的dre-let-7c基因的表达则下调了78%,同时dre-let-7c的靶基因ddx18的表达上调了2.11倍;差异均达显著水平 (P < 0.05)。据此推测,在三唑磷的作用下,lncRNA H19可能作为靶基因ddx18的竞争性内源RNA而与dre-let-7c发生相互作用,从而调控靶基因ddx18的表达。因此,lncRNA H19、dre-let-7c及ddx18都有可能作为生物标志物用于监测三唑磷对环境和生物体的影响。     

苯氧威对斑马鱼不同发育阶段急性毒性及胚胎卵黄囊仔鱼阶段慢性毒性作用

为了解苯氧威对斑马鱼的毒性作用,采用半静态方法,研究了苯氧威对斑马鱼不同发育阶段的急性毒性。结果表明:苯氧威对斑马鱼胚胎、孵化12 h和72 h的仔鱼以及成鱼的96 h-LC50值分别为2.35、0.98、1.87和1.67 mg/L,其对斑马鱼成鱼具有中等毒性;苯氧威对斑马鱼胚胎的自主运动、心率、孵化率、仔鱼体长等亚致死效应指标均有影响,并使得胚胎出现了心包囊肿、脊柱弯曲及无黑色素附着等畸形现象。进一步研究了苯氧威对斑马鱼胚胎卵黄囊仔鱼阶段的慢性毒性作用。结果显示:苯氧威对斑马鱼胚胎24 h自主运动、48 h心率、72 h畸形率及11 d孵化仔鱼体长均有不同程度的抑制作用,其最低可观测效应浓度(LOEC)值分别为0.60、0.20、0.60和0.80 mg/L,而与之对应的无可观测效应浓度(NOEC)值分别为0.40、0.10、0.40和0.60 mg/L。试验中还发现:苯氧威对斑马鱼胚胎孵化有明显抑制作用;心率是斑马鱼胚胎卵黄囊仔鱼阶段毒性试验最敏感的观察指标。     

向日葵3个谷胱甘肽-S-转移酶GST基因的克隆及表达模式分析

从向日葵转录组测序结果中获得了3个对盐胁迫有响应的谷胱甘肽-S-转移酶（GST,EC2.5.1.18）GST基因,构建了系统进化树并进行分析,得知这3个基因属于Tau型GST,并将它们命名为HaGSTU26（HanXRQChr04g0127901）、HaGSTU8（HanXRQChr06g0177581）、HaGSTU27（HanXRQChr10g0316331）,然后以向日葵Sk02R为试验材料,克隆这3个基因,并进行了不同组织和不同胁迫条件下的表达分析。序列分析表明：HaGSTU26基因组为1674bp,CDS（编码蛋白序列）长666bp,编码221个氨基酸,由2个外显子和1个内含子组成;HaGSTU8基因组为2271bp,CDS长654bp,编码217个氨基酸,由2个外显子和1个内含子组成; HaGSTU27基因组为663bp,CDS长663bp,编码220个氨基酸,由1个外显子组成。实时荧光定量PCR分析表明：向日葵HaGSTU26、HaGSTU8、HaGSTU27基因在不同组织（根、幼叶、成熟叶、茎、幼茎、苞叶）中表达量不同,其中,HaGSTU26基因和HaGSTU27基因在根中表达量最高,而HaGSTU8基因在苞叶中表达量最高,但这3个基因均在成熟茎中的表达量最低。在不同胁迫条件下,测定这3个基因在向日葵幼苗中的表达量,结果表明在盐及ABA胁迫下,基因表达量均随着处理时间的增加而呈现先增加后下降的趋势。其中,在盐胁迫下,HaGSTU26基因在12 h后相对表达量最高,HaGSTU8及HaGSTU27基因表达量在3h后相对表达量最高。在ABA胁迫后,HaGSTU26及HaGSTU27基因表达量在12 h后相对表达量最高,HaGSTU8在24 h后相对表达量最高。在冷胁迫下,HaGSTU26和HaGSTU27基因上调表达,它们分别在3、24 h后相对表达量最高,HaGSTU8基因下调表达,其相对表达量随处理时间的延长呈现逐渐减少的趋势。在热胁迫条件下,这3个基因的相对表达量随着胁迫时间的延长而增加,均在24 h后表达量最高。以上结果说明这3个基因对不同非生物胁迫（盐、ABA、冷、热胁迫）均有响应。     

干旱胁迫对赤芍生理特性影响及相关基因的克隆表达

为探究不同干旱程度对赤芍生长发育的影响及其抗旱机制,采用盆栽控水法,设置对照组、轻度干旱和重度干旱3个处理,测定赤芍叶片相对含水量、可溶性糖、可溶性蛋白、脱落酸、叶绿素、类胡萝卜素、类黄酮、丙二醛、游离脯氨酸含量、光合参数及超氧化物酶活性等生理指标,评价赤芍抗旱性;采用RT-PCR结合RACE技术克隆抗旱相关基因（DREB、Psb27、PsaK、MDHAR、SOD和GR）,探究不同干旱程度对赤芍相关基因表达水平的影响。结果表明,重度干旱胁迫下,赤芍可溶性糖、可溶性蛋白、类胡萝卜素、类黄酮、脯氨酸、丙二醛、抗坏血酸及谷胱甘肽的含量均呈上升趋势,如在重度干旱和轻度干旱24 d后,赤芍叶片可溶性糖含量分别为对照的2.50倍和1.66倍,重度干旱胁迫第16天时,可溶性蛋白含量为对照组的2.43倍,类胡萝卜素与类黄酮的含量分别约为对照组的1.8倍和1.4倍,约为轻度干旱的1.4倍和1.2倍;而叶片相对含水量、蒸腾速率、气孔导度、净光合速率与叶绿素含量均降低,如重度干旱胁迫下赤芍叶片含水量不足20%,而轻度干旱和对照组叶片含水量均高于55%,叶绿素含量在第16天降到最低值,约为对照组的26%,为轻度干旱的33%;干旱胁迫下,光合作用相关基因Psb27、PsaK的表达量上调,且重度干旱上调水平更高;多个抗氧化基因的表达量（SOD、GR）、ABA含量以及胞间CO₂浓度呈先升后降趋势,如SOD在重度干旱第16天表达水平达到峰值,分别为轻度干旱与对照组的1.58倍和1.86倍,而后剧烈下降,到第24天时表达水平降到对照组的1.43倍,其中MDHAR的表达量呈下降趋势,重度干旱第24天时表达水平降到对照组的5.53倍。     

草铵膦对斑马鱼胚胎及仔鱼的毒性研究

草铵膦(glufosinate-ammonium,GLA)是一种广谱触杀型非选择性除草剂,随着在生产中应用的不断增加,其生物安全性也越来越受到人们的重视。试验以斑马鱼Danio rerio胚胎为动物模型,用不同剂量的草铵膦染毒受精后2h的斑马鱼胚胎,观察其死亡率和形态学变化,并应用原位杂交和QRT-PCR技术检测了Vasa基因表达情况,以分析草铵膦的毒性作用。结果表明:1.6μg/L的草铵膦对斑马鱼胚胎有显著致死作用、1.3μg/L的草铵膦有显著致畸作用,其中畸形表现为尾部弯曲和阻碍黑色素沉着。原位杂交结果显示:1.3μg/L的草铵膦可引起Vasa表达的部分缺失,QRT-PCR定量分析发现,草铵膦可引起斑马鱼胚胎Vasa基因表达水平下调3.8倍。表明草铵膦对斑马鱼胚胎有较强的致死毒性、致畸作用和潜在的生殖毒性。     

代谢组学在毒理学研究中的应用

农药在全球范围内广泛使用,然而其毒性效应对人类以及环境中的非靶标生物构成了严重威胁。传统的评价方法观察指标有限,评价效率低,且灵敏度不足,不能完全满足当前的评价需求。代谢组学作为一种新型研究手段,从整体水平上研究生命体代谢活动和状态,具有评价全面,评价效率高,灵敏度高等优点,现已广泛应用于农药环境毒理学研究中。本文拟从代谢组学研究进展以及其在农药环境毒理领域的应用进行回顾性综述。     

棉铃虫BR-C Z2基因的克隆、原核表达及其表达谱

为明确转录因子广泛锌指复合物（broad complex,BR-C）在棉铃虫Helicoverpa armigera生长发育过程中的作用,基于转录组序列从棉铃虫幼虫中肠克隆获得BR-C Z2的cDNA序列并对其氨基酸序列和蛋白结构进行生物信息学分析,利用原核表达系统表达其融合蛋白;用实时荧光定量PCR（real-time fluorescence quantitative PCR,qRT-PCR）技术分析BR-C Z2基因在棉铃虫体内的表达规律,以及2-十三烷酮（2-tridecanone,2-TD）处理后其在棉铃虫6龄幼虫中肠内的变化规律。结果显示,棉铃虫BR-C Z2基因的开放阅读框为1 257 bp,编码418个氨基酸,预测编码蛋白的分子量和理论等电点分别为46.63 kD和6.94,主要定位于细胞核中。系统进化树结果显示棉铃虫BR-C Z2与家蚕Bombyx mori的BR-C Z2亲缘关系最近。成功表达His-HaBR-C Z2融合蛋白。BR-C Z2基因在棉铃虫蛹期和6龄幼虫中肠组织中相对表达量最高;不同浓度2-TD处理后,棉铃虫BR-C Z2基因相对表达量变化趋势不同,其中15 mg/g浓度处理12 h后棉铃虫BR-C Z2基因相对表达量达到峰值,是对照的2.5倍,而20 mg/g浓度处理20 h后棉铃虫BR-C Z2基因相对表达量降到最低,为对照的45.13%。表明BR-C Z2基因可能参与棉铃虫的生长发育,并响应2-TD的胁迫。     

姜黄素对朱砂叶螨几丁质酶基因表达的影响

为明确植物源活性物质姜黄素对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus的杀螨作用机理,克隆并分析了6条朱砂叶螨几丁质酶基因(TcCHTs)的cDNA序列,利用RT-qPCR技术,测定了不同发育阶段的螨体内几丁质酶基因表达的情况,同时研究了姜黄素作用下几丁质酶基因表达的变化。结果表明:6条几丁质酶基因(TcCHIT1、TcCHIT2、TcCHIT3、TcCHT4、TcCHT5和TcCHT6)有不同的结构域,预测其蛋白质分子质量分别为60.80、69.03、104.32、59.75、45.63和49.05 kDa,等电点分别为5.44、8.65、6.23、6.07、6.12和8.27。6条基因的表达量均为幼螨和若螨时期显著高于卵和成螨时期。不同浓度姜黄素处理朱砂叶螨若螨24 h后,6条基因的表达量均有不同程度下调,其中TcCHIT1和TcCHT5的下调更为显著。研究结果表明,姜黄素对朱砂叶螨的杀螨作用机制之一可能是通过抑制几丁质酶的活性,进而影响几丁质的降解过程,最终因螨体壁受损而导致螨不能正常生长发育。