精甲霜灵对蚯蚓的氧化损伤及遗传毒性效应
精甲霜灵(Metalaxyl-M)是首个面市的具有光活性的杀菌剂，对由霜霉属菌、疫霉属菌和腐霉属菌造成的作物疾病有非常显著的预防和控制效果。甲霜灵有2种对映体，分别为S型和R型，其中R型异构体在甲霜灵活性中占有更重要的地位，然而传统销售的甲霜灵以其外消旋体“rac-甲霜灵”为主。精甲霜灵的主要组成是R构型的甲霜灵，其中R构型的甲霜灵约占97.5％。目前传统销售的“rac-甲霜灵”已逐步被“精甲霜灵”所取代，并在世界上广泛应用。 精甲霜灵，作为一种杀菌剂，最终会被释放到环境中去，我们必须考虑其对人类和环境的影响。然而，目前的研究重点主要集中在对精甲霜灵的降解上。对于精甲霜灵的生态安全评价主要依据rac-甲霜灵的数据。研究已经表明不同的对映体有不同的环境行为，且R异构体的活性是S异构体的3到10倍。因此我们猜测精甲霜灵的毒性可能比rac-甲霜灵高。已经有研究表明R构型的甲霜灵对水生动物的毒性比rac-甲霜灵高。然而却没有足够多的关于精甲霜灵对土壤生物毒性的数据，使补充一些精甲霜灵对土壤生物毒性的数据的工作显得尤为重要。因此本文以蚯蚓为指示生物，研究了精甲霜灵对蚯蚓抗氧化酶、活性氧和DNA损伤的影响。本文旨在确定精甲霜灵是否对土壤生物也有细胞毒性和遗传毒性，并为研究精甲霜灵对土壤生物毒性提供数据，为精甲霜灵的环境安全评估提供理论依据。主要研究结果如下: (1)活性氧(ROS):经精甲霜灵处理后，ROS水平随着浓度的升高显著上升。在整个暴露期间，除第7天，1mg/kg处理组ROS水平低于对照组，其余精甲霜灵处理组的ROS水平均高于对照组。当浓度大于0.1 mg/kg，各处理组ROS水平与对照组相比出现显著性差异。 (2)丙二醛(MDA):在整个暴露期间，MDA含量总体呈现先上升后下降的趋势。在第7天，1mg/kg和3mg/kg处理组MDA含量有明显升高。在第14天，只有3 mg/kg处理组MDA含量显著高于对照组。在第21天和28天，MDA含量减少，并且各处理组之间没有明显差异。 (3) DNA损伤:彗星实验本研究中最敏感的指标。在暴露期间，尾距(OTM)值随着时间和浓度的增大而增大。当浓度大于0.1 mg/kg时，出现显著性差异。且在第28天，0.1，1和3mg/kg处理组的尾距值分别是对照组的5倍，7倍和12倍。 (4)抗氧化酶系统:选择抗氧化酶系统中的SOD、CAT和POD活性作为指标。SOD酶活性在第7天随着浓度的升高被显著激活。然而，这种促进作用在第14、21和28天消失了。相反的，SOD酶活性在第14、21和28天随着浓度的升高被显著抑制。此外，在暴露期间，SOD酶活性随着时间的推移也表现出下降趋势;CAT酶活性在整个暴露期间表现出与ROS相似的趋势，即总体呈上升趋势。当浓度大于0.1 mg/kg，CAT酶活性被显著激活。此外，1 mg/kg处理组CAT酶活性在第7天和21天显著上升，在第14天和28天降低，表现出先降低后升高又降低的趋势。POD酶活除了在第7天表现出MDA相似的趋势外，在其他暴露期间没有明显趋势。在第7天，POD酶活性随着浓度的升高显著上升。在第14天，仅仅3 mg/kg处理组POD活性与其他组有显著性差异。尽管各处理组POD活性在第21天几乎没有差异，其在第28天表现出显著性差异。在第28天，0.1 mg/kg处理组POD活性高于其余各处理组。 (5)谷胱甘肽转移酶(GST): GST活性在第7天和第14天随着浓度的增大被激活，但这种促进作用在第21天和28天消失。在第7天，1 mg/kg处理组与其他处理组相比有显著性差异。在第14天，差异变得更为显著。在第21天和28天，各处理组之间的GST活性几乎没有差异。
杀菌剂;精甲霜灵;蚯蚓;氧化损伤;遗传毒性
山东农业大学
硕士
农业资源利用
朱鲁生
2015
中文
S482.2
44
2015-09-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）