雷帕霉素的水解行为及对4种非靶标生物的急性毒性

雷帕霉素为大环内脂类抗生素药剂,对多种人类疾病有效,近年发现其对多种植物病原真菌也有较好的抑制活性,有望开发为微生物源农药用于植物病害的防治,而目前关于雷帕霉素的水解行为及其对非靶标生物的急性毒性还未见报道。为评价雷帕霉素的水解行为及其对非靶标生物的急性毒性,本研究通过室内模拟试验,测定了雷帕霉素在不同pH值、温度、初始浓度及光源中的水解特性,同时测定了其对家蚕、意大利工蜂、斑马鱼及赤子爱胜蚯蚓4种非靶标生物的急性毒性。水解试验结果表明:碱性环境、紫外光照及高温有利于雷帕霉素的水解。当其初始质量浓度为10 mg/L时,半衰期分别为66.63、38.93及77.00 h;初始质量浓度为50 mg/L时,半衰期分别为144.38、105.00及165.00 h。急性毒性试验结果表明:雷帕霉素对家蚕和斑马鱼的96 h-LC₅₀值分别为 386.46和3.50 mg/L (有效成分,下同);对意大利工蜂的急性经口毒性48 h-LD₅₀值为8.95 μg/bee,急性接触毒性48 h-LD₅₀值为16.79 μg/bee;对赤子爱胜蚯蚓的14 d-LC₅₀值为223. 81 mg/kg。按照 “化学农药环境安全评价准则” (GB/T 31270—2014) 的毒性等级划分标准,雷帕霉素对家蚕、斑马鱼、赤子爱胜蚯蚓的急性毒性分别为 “低毒”、“中毒” 和 “低毒”,对意大利工蜂的急性经口毒性为 “中毒”,急性接触毒性为 “低毒”。研究表明,雷帕霉素属于易降解性药剂,对家蚕、意大利工蜂、斑马鱼及赤子爱胜蚯蚓4种非靶标生物安全。     

高效液相色谱柱后衍生法测定农田沟渠水中草甘膦残留

为了准确评价草甘膦在农田沟渠水中使用后其对生态环境的安全性,建立了高效液相色谱(HPLC)-柱后衍生法对农田沟渠水中草甘膦残留量的检测方法。将田间沟渠水样中草甘膦经次氯酸钠和邻苯二甲醛、巯基乙醇衍生化后,采用荧光检测器检测。衍生剂1(5%)次氯酸钠添加量100μL/L;衍生剂2硼酸钾和OPA添加量分别是130g/L和100mg/950mL。草甘膦在0.05～2mg/L范围内线性良好,相关系数为0.999 9。在农田沟渠水中,草甘膦3个添加水平(0.05、0.5、1mg/L)的平均回收率(n=5)为98.2%～104.4%,5次测量的相对标准偏差为2.1%～3.6%,方法检出限为0.05mg/L。该方法灵敏、简便、快速,适合于农田沟渠水中草甘膦残留量的检测。     

鞘腐病发生程度与玉米倒伏及产量损失间的相关性分析

为深入探讨鞘腐病的发生对玉米倒伏及产量的影响,通过温室接种法测定了玉米不同发育阶段鞘腐病的发病程度及相关防御酶活性,以确定玉米鞘腐病的易感时期;并通过田间接种不同浓度的层出镰孢菌获得不同发病级别的玉米鞘腐病病株,于乳熟期调查病害发生程度,利用YYD-1B数显植物茎秆强度检测仪测定每株玉米茎秆的抗倒伏能力,收获后测定其产量。结果显示,玉米鞘腐病的易感时期为开花期,郑单958和浚单20在此时期鞘腐病的发病率分别为64.36%和40.22%;病情指数分别达42.73和19.58,均高于其它时期;玉米自交系OH43Ht1、郑58和杂交品种郑单958的茎秆抗倒伏能力均随着玉米鞘腐病发病级别的升高而降低;郑58和郑单958的产量随玉米鞘腐病发病级别的升高而降低,每公顷产量损失郑58从13.84%增加到29.53%、郑单958从3.99%增加到16.72%。表明玉米鞘腐病严重发生时能够降低玉米的抗倒伏能力和产量,且对自交系的影响大于杂交品种,生产中应引起高度重视。     

玉米抗大斑病相关基因片段的表达研究

以玉米自交系B37Htl与玉米大斑病菌0号小种和1号小种构成非亲和性互作和亲和性互作体系,利用mRNA差异显示(DDRT-PCR)技术研究了互作过程中玉米叶片基因表达的情况.结果表明,非亲和性互作中特有的表达片段7条,较亲和性互作及对照表达明显增强的片段21条,表达明显减弱的18条.对非亲和性互作中特有的表达片段进行克隆、测序及同源性分析,发现它们与已知抗病基因没有同源性.     

玉米大斑病菌Velvet基因家族生物信息学分析

采用生物信息学方法对玉米大斑病菌Velvet基因家族成员进行序列鉴定,并从理化性质、保守结构域、二级及三级结构以及功能域等方面进行预测和分析。结果表明,该家族各成员无信号肽结构。玉米大斑病菌Velvet家族基因与其他植物病原真菌Velvet家族基因具有较高同源性。该家族成员具有典型的Velvet超家族保守结构域。二级结构分析结果显示,该家族各成员蛋白质的结构元件均主要由无规则卷曲构成。家族成员可能通过可逆磷酸化在植物病原真菌的次生代谢中发挥作用。上述结果为进一步研究Velvet基因家族在植物病原真菌次生代谢中的作用打下了基础。     

玉米大斑病菌Ht－毒素的硅胶G柱层析分析

通过硅胶Ｇ柱层析（２７×６７０ｍｍ）对玉米大斑病菌Ｈｔ－毒素进行了分离、纯化。试验结果表明，用丙酮（１／３）氯仿（２／３）混合为洗脱液，以１６．７ｍＬ／ｈ的洗脱速度可获得单一的Ｈｔ－毒素组分Ｉ，经气相色谱分析证实分离得到的组分Ｉ确为纯品。     

黏质沙雷氏菌Ha1菌株复合菌剂除草效果评价

明确黏质沙雷氏菌(Serratia marcescens)Ha1菌株在玉米田的应用前景,为除草剂减量和杂草绿色防控提供科学依据。对Ha1菌株与死谷芽孢杆菌(Bacillus vallismortis)07-1菌株进行复合菌剂的制作,按照国家标准规定对颗粒剂的生物特性指标进行检测,并分别采用平皿法和茎叶喷雾法评价Ha1复合菌剂对杂草的室内抑制作用及在田间条件下对化学除草剂的减量效果。结果表明,Ha1菌株复合菌剂生物特性检测结果符合国家标准。田间试验结果表明,Ha1菌株复合菌剂与化学除草剂40%乙·莠悬乳剂减量30%复配进行苗前处理28 d后对杂草的株数防效和鲜质量防效分别为80.65%和98.02%,处理区玉米产量较对照区提高了6.70%。Ha1复合菌剂与26%烟·莠可分散油悬浮剂减量30%复配苗后处理14 d对杂草鲜质量防效为98.62%,28 d后的株数防效与鲜质量防效分别为85.16%和99.59%,玉米产量较对照区提高了17.93%。说明Ha1菌株复合菌剂与苗后除草剂26%烟·莠可分散油悬浮剂减量30%复配效果最好,增产作用明显。     

两步扩增法在玉米抗大斑病相关基因片段分离中的应用

对一步扩增法和两步扩增法在DDRT-PCR中的扩增效率进行了比较,结果发现,两种方法得到的片段大小都在150~1500 bp之间,但条带数量和清晰度不同。一步扩增法得到的扩增条带为30~45 条,条带较模糊,两步扩增法得到的扩增条带为40~60条,条带清晰。一步扩增法获得102 条玉米抗大斑病差异表达条带,只有55条带中的cDNA能够成功回收并产生有效扩增,差异条带回收率为53 9%,而两步扩增法获得了148条差异条带,其中138条带都能得到有效回收和扩增,回收率达93 2%。因此,两步扩增法更有利于差异条带的回收和二次扩增。