杀虫活性化合物杠柳新苷P对东方粘虫中肠细胞上结合蛋白的影响

杠柳新苷P是从杠柳根皮提取物中分离得到的一种甾体糖苷类化合物,对东方粘虫表现出较好的杀虫活性。为了进一步研究其杀虫机理,探究杠柳新苷P作用于东方粘虫中肠疑似作用位点,通过对杠柳新苷P进行结构修饰,与东方粘虫幼虫中肠刷状缘膜囊泡(BBMV)组织体外孵育,利用其结构修饰后增强的紫外吸收特性,经蛋白分离、纯化,进而得到杠柳新苷P作用于粘虫中肠BBMV上的结合蛋白。结果表明:在粘虫中肠BBMV上存在杠柳新苷P的疑似结合蛋白,且经分离鉴定得到5种疑似结合蛋白,分别为类异翅盘蛋白、氨肽酶、二硫键异构酶、苯基贮存蛋白以及精氨酸激酶;通过进一步的分析推测,氨肽酶可能是杠柳新苷P作用于东方粘虫幼虫中肠BBMV上的结合蛋白。初步明确杠柳新苷P作用于东方粘虫中肠的疑似作用位点,但仍需进一步的验证工作进行确认,为今后研究杠柳新苷类化合物的作用机理及靶标提供依据。     

杠柳新苷T人工抗原合成及多克隆抗体制备

【目的】合成并鉴定杠柳新苷T人工抗原,制备多克隆抗体,为进一步开展杠柳新苷类化合物作用机理的研究奠定基础。【方法】以杠柳新苷T为起始反应物,与丁二酸酐反应生成杠柳新苷T的衍生物(半抗原),采用HPLC-ELSD、MS和NMR对衍生物的结构进行鉴定;将半抗原与载体蛋白(BSA和OVA)进行偶联,采用紫外图谱对人工抗原进行鉴定,并采用2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS)法测定结合比;以乳化的人工抗原免疫8周龄雌性Balb/c小鼠获得杠柳新苷T的多克隆抗体,并测定其效价。【结果】成功合成杠柳新苷T的半抗原和人工抗原,半抗原和载体蛋白(BSA和OVA)的结合比分别为5∶1和7∶1。免疫小鼠后产生针对杠柳新苷T的特异性抗体,其效价为1∶1 600,对杠柳新苷T的半数抑制浓度(IC50)为12.429 4μg/mL。【结论】制备了杠柳新苷T的多克隆抗体,可以用于杠柳新苷T作用靶标的定位研究。     

杠柳新苷P和E对粘虫和小地老虎中肠3种解毒酶的影响

为进一步探讨杠柳新苷类化合物在昆虫体内的代谢机制。比较研究高活性杠柳新苷P(Periploca sepium P,PSP)和无杀虫活性的杠柳新苷E(Periploca sepium E,PSE)对6龄粘虫幼虫(Mythimna separata)与小地老虎幼虫(Agrotis ypsilon)中肠3种代谢酶[羧酸酯酶(CarE)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)、细胞色素P450-O-脱甲基酶]活性的影响。结果表明:药后8h,PSP和PSE使粘虫幼虫GST活性增加,但PSP上升趋势比PSE更高。而2种化合物对试虫CarE活性均无明显影响。药后12h,PSP和PSE使粘虫中肠细胞色素P450-O-脱甲基酶酶比活力显著下降,而小地老虎中该酶活性无明显变化。因此,可推测GST可能参与昆虫对杠柳毒素的解毒作用,而细胞色素P450-O-脱甲基酶活性被杠柳毒素抑制可能是造成粘虫中毒的机制之一。     

杠柳新苷Ｔ作用东方粘虫幼虫中肠细胞的免疫定位研究

【目的】明确杠柳新苷T作用后在东方粘虫幼虫中肠肠壁细胞中的分布,探讨其杀虫作用机制。【方法】鉴于杠柳新苷T对东方粘虫幼虫具有明显的胃毒活性,而对小地老虎幼虫无杀虫活性,采用胶体金免疫电镜技术,比较观察了杠柳新苷T处理的东方粘虫幼虫和小地老虎幼虫中肠肠壁细胞的变化。【结果】东方粘虫幼虫经杠柳新苷T处理后,胶体金颗粒首先出现在微绒毛上,且密度随着处理时间延长而逐渐增大,最终破坏微绒毛;同时,胶体金颗粒在细胞内的细胞器膜上也有出现,并损伤细胞器。小地老虎幼虫经杠柳新苷T处理后,中肠肠壁细胞及细胞器均没有明显变化,其上也没有发现胶体金颗粒的存在。【结论】杠柳新苷T对东方粘虫幼虫和小地老虎幼虫的选择性与其在2种试虫中肠肠壁细胞上的特异性结合存在显著差异有关,杠柳新苷T作用东方粘虫幼虫后的初始结合部位可能是其中肠肠壁细胞,推测杠柳新苷T的靶蛋白可能存在于中肠肠壁细胞膜及细胞器膜上。     

哒螨灵农药在土壤中的降解吸附和移动特性

采用室内模拟试验方法,研究了哒螨灵在3种土壤中的降解、吸附和移动特性.结果表明,25℃下,哒螨灵在汀两红壤、河南二合土和东北黑土中的降解半衰期分别为41.0、55.9和72.2 d,属于易降解农药,其降解速率依次为江西红壤>河南二合土>东北黑土.酸性条件有利于哒螨灵的降解,土壤pH值对哒螨灵降解的影响比土壤有机质含量大.3种土壤对哒螨灵农药的吸附均较好地符合Freundich方程,吸附系数kd值分别为3.35×103、6.17×103和8.48×103,具有极强的吸附性,且土壤有机质含量越高,对哒螨灵的吸附性越强.土壤对哒螨灵的吸附自由能,变化均小于40 kJ·mol-1,属于物理吸附.哒螨灵在土壤中不易移动,3种土壤薄层移动试验的Rf,值均仪为0.05,正常条件下不会造成对地下水的污染.     

10%杠柳根皮提取物微乳剂的研制

通过对溶剂、助表面活性剂和乳化剂的筛选,成功配制出10%杠柳根皮提取物微乳剂。所制微乳剂成分为：w=10%的杠柳根皮浸膏,w=5%的DBS-ca,w=10%的农乳400,w=21%的甲醇,w=12%的环己酮,其余用水补足至100%。主要技术指标：杠柳根皮浸膏质量分数10%,其中有效成分杠柳新苷T的质量分数为0.08%;外观为黄色透明均相液体;pH为5～8;透明温度范围为-5～70 ℃;与水可以任意比互溶;制剂反复冷冻后,在室温下能自行恢复为透明均相液体;（54±2） ℃的条件下,贮存14 d,杠柳新苷T的分解率为4.8%（<8%）。各项技术指标均符合商品农药的要求,田间药效表明该制剂对菜青虫有较好的防效,具有推广价值。     

0.2%苦皮藤素乳油在土壤中的吸附与降解

测定了0.2%苦皮藤素乳油在土壤中的吸附、淋溶与降解行为。结果表明,苦皮藤素在土壤中能被较好的吸附;在小麦地、蔬菜地和水稻田土壤中的生物半衰期依次为199.75,167.43和165.43h。     

虱螨脲在土壤中的降解、吸附和移动特性

采用室内模拟试验方法,研究了虱螨脲在3种土壤中的降解、吸附和移动特性.结果表明:25℃下,虱螨脲在江西红壤中的降解半衰期为101 d,属于中等降解农药;在太湖水稻土和东北黑土中的降解半衰期分别为74.5 d和55.5 d,属于较易降解农药.土壤有机质含量是影响虱螨脲降解速率的主要因素;3种土壤对虱螨脲具有较强的吸附性,且土壤有机质含量越高,对虱螨脲的吸附性越强;3种土壤对虱螨脲的吸附自由能变化均小于40kJ·mol-1,属于物理吸附;虱螨脲在土壤中不易移动,正常条件下不会造成地下水的污染.     

壬基酚在土壤中的降解和吸附特性

采用室内模拟试验,研究了壬基酚(NP)在3种土壤中的降解和吸附特性。结果表明,NP在土壤中的降解分为快速和慢速降解阶段,半衰期分别为6.74～9.72d和70.02～78.77d。降解前期3种土壤中的降解速率相差较大,依次为黑龙江黑土>北京潮土>广西红壤,与土壤有机质含量相一致,随培养时间推移,降解速率差异减小。NP在土壤中具有不同结合状态及异构体降解性不同可能是出现慢速降解阶段的主要原因。土壤对NP的吸附较为符合Linear等温吸附方程(r≥0.9686),黑龙江黑土、北京潮土和广西红壤中吸附常数Kd值分别为65.52、31.66和32.71,黑龙江黑土对NP的吸附最强,广西红壤和北京潮土的吸附能力较为接近。各土壤理化性质参数中,以土壤有机质含量对NP吸附的影响最大(r=0.9950),阳离子交换量对吸附也有一定影响,粘粒含量和pH对吸附的影响较小。NP在3种土壤中的有机碳吸附常数KOC在3696.22～4334.51之间,移动性很弱,吸附自由能变化均小于40kJ·mol-1,NP在土壤中的吸附以物理吸附为主。     

灭多威在土壤中的吸附、移动及降解行为

研究了灭多威在土壤中的主要环境行为--吸附、移动及降解特性.结果表明:灭多威在粉土、壤土和粘土中的土壤吸附常数Kd分别为1.08,5.43和11.56,属土壤较难吸附至难吸附的农药;在粉土、壤土和粘土中移动性分别表现为中等移动、可移动和极易移动;在粉土、壤土和粘土中的降解半衰期分别为16.9,32.8,15.1 d,属于土壤易降解的农药品种.     

降解蒽遗传重组菌在蒽污染环境中的降解和存活能力研究

为了提高外源蒽降解菌An降解蒽的能力和存活能力，采用原生质体电融合技术，在蒽降解菌An和土生优势菌Tu之间实行了原生质体电融合，并从再生的融合子F中筛选到具有特定性状的后代菌株。把融合子接种于蒽污染的土壤与水环境中，研究其降解蒽的能力与存活能力。结果表明，在蒽污染的土壤中，40d时，融合子F与亲本An对蒽的降解率分别为70．7％、55．5％，融合子比出发菌株高15．2％；100h内融合子F和亲本An对水环境中蒽的降解转化率分别为75％、67．2％。说明在蒽污染的土壤和水环境中．在初始接种量相同的情况下，融合子的存活率明显高于出发菌株。     

完全生物降解高分子薄膜PHBV在土壤和水介质中的降解过程研究

采用土壤掩埋试验,研究了生物降解高分子PHBV(生物代谢合成的3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的无规共聚物)薄膜在环境中的降解行为及其影响因素。研究表明,PHBV薄膜在土壤中的降解率要高于在水体中的降解率。PHBV薄膜在江西红壤中降解最快,60d时其失重率达80%,其次为吉林黑土、北京菜园土和垃圾土。PHBV薄膜在垃圾渗滤液中的失重率要大于农田水和自来水。影响PHBV薄膜在环境介质中降解的主要因素为微生物的数量和土壤特性。PHBV薄膜在水相中的降解行为包括微生物降解和水解反应,好氧菌和厌氧菌均能促进薄膜的降解。     

土库曼斯坦水土资源特征及其开发利用研究

在广泛收集有关水文、土地、水土利用现状资料和实际调查数据的基础上,介绍了土库曼斯坦降水、地表水、地下水、土地资源等资源概况,并分析了该区域水土资源利用现状,探讨了水土资源在开发利用中所面临的问题,并为实现水资源、社会经济与生态环境的协调可持续发展,提出重要举措.该研究为土库曼斯坦今后发展及中亚其他干旱区国家建立水土资源可持续利用模式提供了重要的依据.     

人工桉林土壤孔隙状况及水分变化分析

[目的]探明人工桉林的土壤孔隙状况及水分含量变化影响因子,为华南红壤丘陵区桉树种植生产中土壤水分利用提供参考依据。[方法]在相同气候区内,按上中下不同坡位,采集表土层（ A）、淀积层（ B）和母质层（ C）3个不同剖面发生层的土壤,测定人工桉林、天然林、松林的土壤孔隙度和水分,并在垂直和水平方向分析土壤水分含量的差异状况及影响因子。[结果]A、B、C 3层的人工桉林、天然林与松林的土壤孔隙度平均值分别为45.9%和41.4%、55.3%,水分平均值分别为13.3%、13.4%和15.5%,这3种林分的土壤水分在剖面上和坡位上不存在显著差异（P＞0.05）,但不同林分间的表层土壤水分存在显著差异（P＜0.05）;在水平方向上,总盖度与土壤水分存在极显著正相关。[结论]冠层及草本、落叶层的总盖度是林分表层土壤水分变化的主控因素之一。     

杀虫单在稻田水、土壤及水稻植株中的消解动态研究

2009～2010年在湖南、浙江和广西三地,通过田间试验,借助HPLC分析技术,对杀虫单在水稻中的消解动态进行了研究。结果表明:杀虫单在水稻水和水稻植株中的消解比在稻田土壤中更快一些;杀虫单在水稻水中的消解半衰期为1.86～2.62 d,在水稻土壤中的消解半衰期为6.13～7.70 d,在水稻植株中的消解半衰期为2.91～3.52 d。按照《化学农药环境安全评价实验准则》中对农药划分的动态标准,杀虫单是一种低残留、易降解的农药,其在水稻生产中合理使用是安全的。     

不同土壤条件对氟磺胺草醚降解作用的研究

本文采用仪器分析的方法,利用实验室模拟结合高效液相色谱技术,系统研究了不同土壤条件对氟磺胺草醚降解作用的影响。结果表明:氟磺胺草醚在供试土壤中降解遵循一级动力学方程,不同浓度氟磺胺草醚降解速率存在差异,降解速率大小为:100 mg/kg50 mg/kg150 mg/kg,半衰期分别为86.64 d、100.45 d、119.5 d;氟磺胺草醚的降解速率与土壤温度、土壤有机质含量、土壤含水量均呈正相关性,当土壤持水量从5%增加到20%时,氟磺胺草醚降解速率逐渐加快;氟磺胺草醚降解速率还随温度的增加而逐渐加快,当温度为35℃时氟磺胺草醚降解速率最快;土壤的有机质含量高则有利于增强氟磺胺草醚的降解作用,有机质含量为5.5%时降解速率最快;降解速率与土壤p H值成反比,随土壤p H值的降低降解速率升高,在pH=5时的酸性土壤中降解最快。     

设施栽培对土壤结构及水分特性的影响

在测定土壤水分特征曲线和土壤结构的基础上,就设施栽培对土壤水分特性及结构的影响进行了研究。结果表明:设施栽培后土壤水分特征曲线均低于同层露地土壤,土壤持水性降低;设施土壤与露地土壤水吸力与土壤含水量之间均存在显著的幂函数关系,具有良好的拟合性。设施栽培后0～40cm土层土壤总孔度和毛管孔度均有所增加,土壤田间持水量、有效水含量等水分常数显著提高,有利于改善耕层土壤结构。设施土壤和露地土壤供水性随土壤吸力增加呈递减变化趋势,上层土壤供水性优于下层土壤,两种土壤比水容量均在0.06MPa时达到10-2数量级,土壤吸力小于0.06MPa时设施土壤0～20cm土层对作物有效水的供给能力强于露地土壤。     

土壤气态水扩散特征初探

在室内模拟试验的基础上，对旱地不同土层土壤气态水扩散特征进行了探讨，初步推断：①在小于最大吸湿量时，土壤中也存在非气态的水分运移，但气态的水分扩散一般是主要机制；②粘粒含量较高、比表面积较大的土壤中非气态水分扩散所占比例较大；③温度升高，扩散系数增大，④扩散也明显存在滞后现象；⑤对供试土样，在相对水气压约４０％的含水量下，气态水分扩散系数达最大值。     

巴音布鲁克高寒草原不同退化程度土壤化学计量比特征

【目的】研究退化草地土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征的变化规律,为退化草地的恢复治理及草地资源的科学管理提供理论依据。【方法】以巴音布鲁克不同退化阶段(未退化,ND;轻度退化,LD;中度退化,MD;重度退化,HD)高寒草原为对象,采用野外调查和室内分析相结合方法,测定退化草地土壤有机碳、全氮、全磷等养分。【结果】4个不同退化程度草地的土壤C、N、P含量均随土壤深度的增加而减少,其中碳含量在0~10、10~20和20~30 cm土层4个退化程度依次下降了53.0%、54.0%和52.0%,氮、磷含量也依次下降了42.0%~95.0%、29.0%~43.0%(P＜0.05)。0~10、10~20和20~30 cm土层土壤碳氮比在重度退化后达到最低,较未退化分别降低71.0%、75.0%和77.0%(P＜0.05);在20~30 cm土层未退化与轻度退化间差异不显著(P＞0.05);与未退化草地比,重度退化以后0~10、20~30 cm土层氮磷比显著降低了64.0%、59.0%,在轻度退化过程中10~20 cm土层土壤氮磷比要高于未退化(P＜0.05);土壤表层碳氮比、碳磷比和氮磷比与地上生物量呈显著正相关关系(P＜0.05)。土壤C、N、P化学计量比值与地上生物量表现出良好的相关性(P＜0.05)。【结论】巴音布鲁克高寒草原不同退化草地土壤化学计量比明显下降。     

尕海湿地植被退化过程中土壤碳矿化特征研究

以甘肃省甘南尕海则岔自然保护区内的未退化、轻度退化、中度退化及重度退化的湿地为研究对象,采用野外取样和室内测试相结合的方法,应用室内矿化培养实验,分析了植被退化过程中土壤在不同土层(0～10、10～20、20～40 cm)中的有机碳矿化特征。结果表明,植被退化程度、培养时长、温度高低和土层深度均对土壤有机碳矿化速率有显著影响。不同退化程度土壤有机碳矿化量均随着土层加深而降低,未退化[475.74 CO2/(mgC/g)]重度退化[329.302 CO2/mgC/g)]轻度退化[291.50 CO2/(mgC/g)]中度退化[253.11 CO2/mgC/g)]。不同退化程度土壤有机碳矿化量均随着培养时间的变长而降低,且平均在2～6 d下降速度较快,平均在13 d左右后下降速度平缓,基本保持不变。按照CO2-C释放速率变化程度,将矿化曲线划分为快速矿化(平均约12 d)、缓慢矿化(平均约26 d)和平衡矿化三个阶段,其中快速矿化阶段主要为活性碳矿化。双库一级动力学方程可以较好的拟合植被退化中土壤有机碳矿化过程,不同退化程度土壤有机碳矿化量均随土层加深而降低,浅层和未退化土壤矿化能力较强,对难分解有机碳库的利用程度较高,可以有效促进碳循环,提高土壤固碳能力,在研究全球碳循环时应给予重视。