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氰氟草酯、嘧啶肟草醚和噁唑酰草胺对克氏原螯虾的毒性作用

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氰氟草酯、嘧啶肟草醚和噁唑酰草胺对克氏原螯虾的毒性作用

作者：韩沂芳华中农业大学

学位级别：硕士

“稻虾共作”模式是近年来兴起的一种将水稻种植与克氏原螯虾养殖结合的高效、绿色生产模式,该模式在一定程度上控制了杂草的发生,减少了除草剂的使用,有效保护了田间水体生态环境。但随着稻虾共作年限的延长,田间杂草发生和多样性表现... 详细信息

“稻虾共作”模式是近年来兴起的一种将水稻种植与克氏原螯虾养殖结合的高效、绿色生产模式,该模式在一定程度上控制了杂草的发生,减少了除草剂的使用,有效保护了田间水体生态环境。但随着稻虾共作年限的延长,田间杂草发生和多样性表现出先减少后增加态势,而目前除草剂并未登记用于“稻虾共作”田杂草防控,且其对克氏原螯虾的安全性未知,对“稻虾共作”绿色生产模式存在安全风险。基于此,本文调查了“稻虾共作”与水直播栽培模式田间杂草发生及除草剂使用情况;研究了氰氟草酯、嘧啶肟草醚和噁唑酰草胺3种除草剂对克氏原螯虾的毒性。该结果有助于该模式的绿色健康发展,对“稻虾共作”模式下田间杂草防控及除草剂的科学合理使用具有重要意义。主要研究结果如下:(1)2种稻作模式水稻田主要杂草为稗草和千金子;“稻虾共作”模式田间所用除草剂有丁草胺、苄嘧磺隆、二氯喹啉酸、噁唑酰草胺、氰氟草酯、氯吡嘧磺隆和嘧啶肟草醚;部分地区氰氟草酯使用剂量大于药剂推荐剂量。(2)氰氟草酯、嘧啶肟草醚和噁唑酰草胺对克氏原螯虾LC(96 h)分别为10.24、103.94和>200.00 mg/L,依据大型甲壳类生物毒性划分标准,3种除草剂对克氏原螯虾均为低毒。在氰氟草酯(1.02 mg/L)暴露28 d后,克氏原螯虾的体重、体长、全长、大鳌长、头胸甲长宽高和尾扇长受到显著(P草醚(5.20和10.40 mg/L)暴露28 d后,克氏原螯虾的体重、体长、全长、大鳌长和头胸甲长受到显著(P草胺在试验浓度暴露下对克氏原螯虾无影响。(3)克氏原螯虾在氰氟草酯(1.02、3.07和5.12 mg/L)和嘧啶肟草醚(10.40、31.20和52.00 mg/L)分别暴露24、48、72和96 h,体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)活性及丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量测定结果表明:氰氟草酯暴露可引起克氏原螯虾体内SOD、CAT活性显著降低,GST活性和GSH含量显著增加,MDA含量与对照基本无显著差异。嘧啶肟草醚暴露抑制克氏原螯虾体内SOD、CAT活性,诱导GST活性和GSH、MDA含量增加。克氏原螯虾在氰氟草酯(0.06、0.13、3.07、0.26和1.02 mg/L)、嘧啶肟草醚(0.65、1.30、2.60、5.20和10.40 mg/L)和噁唑酰草胺(1.25、2.50、5.00、10.00和20.00 mg/L)暴露28 d后体内SOD、CAT、GST酶活性和GSH、MDA含量研究结果表明:低剂量氰氟草酯、嘧啶肟草醚和噁唑酰草胺长期暴露克氏原螯虾,可诱导体内SOD、CAT、GST活性上升和MDA含量增加;低剂量氰氟草酯和嘧啶肟草醚可引起克氏原螯虾体内GSH含量的上升。由此可见,高浓度的氰氟草酯和嘧啶肟草醚能抑制克氏原螯虾抗氧化酶的活性,破坏体内抗氧化酶系统;低浓度的氰氟草酯、噁唑酰草胺和嘧啶肟草醚长期暴露均能诱导克氏原螯虾产生氧化应激,以保护机体抵抗外源物质的胁迫。

关键词：稻虾共作氰氟草酯嘧啶肟草醚噁唑酰草胺急性毒性亚慢性毒性氧化应激

氰氟草酯在不同基质中的残留分析方法及在水稻中的消解动态研究

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氰氟草酯在不同基质中的残留分析方法及在水稻中的消解动态研究

作者：顾艳萍安徽农业大学

学位级别：硕士

氰氟草酯是一种对水稻具有高度安全性的新型除草剂，因此是目前国内登记比较热门的品种。近年来关于氰氟草酯药效及除草机理方面的研究报道较多，而10%氰氟草酯水乳剂在稻田环境中残留消解行为尚未见报道。本论文通过研究10%氰氟草酯水... 详细信息

氰氟草酯是一种对水稻具有高度安全性的新型除草剂，因此是目前国内登记比较热门的品种。近年来关于氰氟草酯药效及除草机理方面的研究报道较多，而10%氰氟草酯水乳剂在稻田环境中残留消解行为尚未见报道。本论文通过研究10%氰氟草酯水乳剂在水稻植株中残留消解行为，为指导10%氰氟草酯水乳剂的合理使用和保证农产品质量安全提供依据。主要研究结果如下： 1.氰氟草酯在不同基质中残留分析方法的建立水样用二氯甲烷萃取三次，乙腈定容，HPLC-UV检测，添加浓度在0.005mg/L-0.1mg/L范围内，氰氟草酯的添加回收率在82.96%-90.16%，变异系数在3.06%-9.18%之间，最低检测浓度为0.004mg/L;土壤和稻米用乙腈机械振荡提取，过弗罗里硅土层析柱，用40mL正己烷/丙酮（V/V=9/1）淋洗净化，乙腈定容，HPLC-UV测定，添加浓度在0.05mg/kg-1.0mg/kg范围内，氰氟草酯的添加回收率在80.94%-93.76%之间，变异系数在3.26%-6.33%，最低检测浓度分别为0.08mg/kg、0.04mg/kg;植株和稻壳用乙腈提取，过GCB（石墨化炭黑）小柱，用6mL乙腈/甲苯（V/V=3/1）淋洗净化，乙腈定容，HPLC-UV测定，添加浓度在0.1mg/kg-1.0mg/kg范围内，氰氟草酯的添加回收率在77.90%-94.52%之间，变异系数在3.29%-7.76%，最低检测浓度为0.08mg/kg，所选定的方法完全符合农药残留分析与检测的技术规范与要求。 2.氰氟草酯在水稻中的消解动态氰氟草酯在三地（合肥、郑州、湛江）水稻植株中的消解均符合一级动力学方程Ct=C0e-kt，半衰期分别为0.71d、0.73d和1.82d;在水稻中的降解速度较快，残留期较短，属于易降解农药。

关键词：氰氟草酯水稻残留分析消解动态

QuEChERS-超高效液相色谱法测定谷物及油籽中氰氟草酯和氰氟草酸残留量

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食品工业科技 2022年第11期43卷 310-317页

作者：彭红霞刘娅杨丽吕新明徐新忠徐鑫王珂石河子大学食品学院新疆石河子832000 阿拉山口海关技术中心新疆阿拉山口833418 哈密市市场监督管理局新疆哈密839000

目的:建立了一种能同时检测谷物和油籽中氰氟草酯和氰氟草酸残留量的QuEChERS-超高效液相色谱法。方法:称取样品2.0 g和5.0 g,用0.1%甲酸水-乙腈(1:1,V/V)提取,经N-丙基乙二胺(PSA)、C_(18)、氯化钠、无水硫酸镁等净化后,过0.22μm滤膜,... 详细信息

目的:建立了一种能同时检测谷物和油籽中氰氟草酯和氰氟草酸残留量的QuEChERS-超高效液相色谱法。方法:称取样品2.0 g和5.0 g,用0.1%甲酸水-乙腈(1:1,V/V)提取,经N-丙基乙二胺(PSA)、C_(18)、氯化钠、无水硫酸镁等净化后,过0.22μm滤膜,以0.1%磷酸水溶液-甲醇-乙腈为流动相进行梯度洗脱,使用ACQUITY UPLC BEH C_(18)(50 mm×2.1 mm,1.7μm)色谱柱分离,UPLC分析检测,外标法定量。结果:在0.002~5μg/mL范围内,氰氟草酯和氰氟草酸的质量浓度与峰面积呈良好的线性关系,谷物和油籽中的定量限浓度分别为0.01 mg/kg和0.02 mg/kg。谷物中氰氟草酯和氰氟草酸加标回收率分别为89.23%~101.12%和87.98%~100.02%,油籽中分别为85.12%~92.34%和82.63%~89.55%,相对标准偏差均为1.1%~3.3%。结论:该方法前处理过程简单,检测过程准确、高效,灵敏度和准确度达到了农残检测的要求,适用于谷物和油籽中氰氟草酯和氰氟草酸的残留检测。

关键词：氰氟草酯氰氟草酸超高效液相色谱 QuEChERS 农药残留

氰氟草酯及其代谢物在稻田环境中的残留量研究

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氰氟草酯及其代谢物在稻田环境中的残留量研究

作者：方国林合肥学院

学位级别：硕士

研究建立了同时测定水稻糙米、稻壳、秸秆、田水、土壤中氰氟草酯及其代谢物ACID、DIACID的液相色谱质谱联用检测法。对10%氰氟草酯乳油在稻田环境上的消解规律和在水稻上的最终残留情况进行了研究,为氰氟草酯及代谢物ACID、DIACID在水... 详细信息

研究建立了同时测定水稻糙米、稻壳、秸秆、田水、土壤中氰氟草酯及其代谢物ACID、DIACID的液相色谱质谱联用检测法。对10%氰氟草酯乳油在稻田环境上的消解规律和在水稻上的最终残留情况进行了研究,为氰氟草酯及代谢物ACID、DIACID在水稻上安全使用及评估提供依据。完成了10%氰氟草酯乳油在水稻中的残留试验,评价其在水稻上的残留水平,提出使用建议,并且根据此残留量结果进行膳食风险评估。建立了基于气相色谱-质谱联用仪和高效液相色谱-质谱联用仪的糙米、稻壳、秸秆等稻田环境基质中的氰氟草酯及其代谢物氰氟草酸、氰氟草二酸的检测体系。试验结果表明,氰氟草酯在糙米、稻壳、秸秆中的回收率为74%09%;氰氟草酸在糙米、稻壳、秸秆中的回收率为82%04%;氰氟草二酸在糙米、稻壳、秸秆中的回收率为99%08%。氰氟草酯、氰氟草酸、氰氟草二酸在糙米、稻壳和秸秆中的定量限均为0.02 mg/kg,且在仪器上的保留时间均低于10.0min,样品检测结果均符合残留试验准则要求。经检验,检测方法出峰速度快,灵敏度好,适用于多基质种类农残样品及大批量农残样品的快速检测。氰氟草酯及其代谢物氰氟草酸、氰氟草二酸在水稻及稻田环境各基质中的低温储藏稳定性试验结果表明:在-20℃冷冻储藏条件下,080天储藏期内,氰氟草酯及其代谢物氰氟草酸、氰氟草二酸在水稻及稻田环境各基质中的消解率最高达17.6%,小于30%,说明氰氟草酯及其代谢物氰氟草酸、氰氟草二酸在水稻及稻田环境各基质中的稳定性较好。这可能与水稻及稻田环境基质的酸碱性相关,使得氰氟草酯及其代谢物氰氟草酸、氰氟草二酸得以在各基质样品中保持较好的稳定性;-20℃冷冻储藏条件也抑制了基质中的微生物活性,减弱了微生物对样品中氰氟草酯系的消解作用。基于试验结果,在180天储藏期内完成水稻及稻田环境基质中氰氟草酯及其代谢物氰氟草酸、氰氟草二酸残留试验样品的测定,所得结果应是准确可靠的。最终残留试验在施药后于水稻收获期对12个试验地水稻样品中氰氟草酯及其代谢物氰氟草酸、氰氟草二酸的含量进行测定,结果表明:按分子量将氰氟草酸、氰氟草二酸折算入氰氟草酯总含量,各地水稻样品中氰氟草酯总含量均未超过GB 2763-2021规定的最大残留限量:糙米0.1 mg/kg。基于最终残留试验结果给出使用建议:10%氰氟草酯乳油,用于防治一年生禾本科杂草,施药剂量为有效成分18025克/公顷,于直播水稻2叶1心后,禾本科杂草2-3叶期,兑水茎叶喷雾,最多施药1次。水稻收获期采收。试验证明施药方法安全可行,可于施药后在水稻收获期安全采收,符合氰氟草酯的最大残留限量规定。结合试验中氰氟草酯在糙米基质上的残留中值与最大残留值结果,对其进行膳食风险评估,结果表明,风险熵值(RQ)远小于1,按田间试验推荐剂量与采收时间,氰氟草酯在糙米上潜在的膳食摄入风险是可以接受的,安全的。

关键词：氰氟草酯氰氟草酸氰氟草二酸残留量膳食风险评估

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氰氟草酯对斑马鱼的生理毒性基础研究

氰氟草酯对斑马鱼的生理毒性基础研究

作者：涂杰合肥学院

学位级别：硕士

氰氟草酯是一种芳氧苯氧丙酸类除草剂,对水稻十分安全,能有效去除稻田中的禾本科杂草,到目前为止,氰氟草酯的使用量也在逐年升高,但对于除草剂的过度使用则会对生态环境造成严重的危害,所以对氰氟草酯展开毒性效应的研究就显得尤为重要... 详细信息

氰氟草酯是一种芳氧苯氧丙酸类除草剂,对水稻十分安全,能有效去除稻田中的禾本科杂草,到目前为止,氰氟草酯的使用量也在逐年升高,但对于除草剂的过度使用则会对生态环境造成严重的危害,所以对氰氟草酯展开毒性效应的研究就显得尤为重要。为了研究氰氟草酯对水生生物的毒性效应,选用斑马鱼为模式生物,以氰氟草酯作为污染物,研究其对斑马鱼的急性毒性,根据急性毒性的LC50展开生物富集和氧化胁迫的试验。氰氟草酯对斑马鱼的急性毒性试验得到的96h LC50是3.964mg/L,之后设计0.39mg/L(1/10 LC50)、0.039mg/L(1/100 LC50)两个氰氟草酯的浓度,采用半静态法测试生物富集系数,经过8天的氰氟草酯暴露试验,氰氟草酯对斑马鱼的生物富集试验结束,测得0.39mg/L、0.039mg/L浓度下的生物富集系数分别为22.4、13.4。将斑马鱼暴露于浓度为0.5、0.8、1 mg/L的氰氟草酯溶液中,同时设置空白对照和丙酮对照,在染毒后第3d、7d、14d和21d,取斑马鱼的肝脏组织,分别测定其抗氧化酶活性(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT的活性,还原型谷胱甘肽GSH含量)、脂质过氧化的程度(丙二醛MDA含量)的变化来评价氰氟草酯对斑氧化系统损伤。测定了不同浓度的氰氟草酯对斑马鱼酶活性的影响。本文研究显示氰氟草酯对斑马鱼有一定的毒性效应,本次实验测定的酶活指标时,出现激活或抑制的现象。具体如下:抗氧化酶系:抗氧化酶以SOD和CAT作为指标,氰氟草酯对斑马鱼肝脏内的这两种酶活性的影响均呈现先激活后抑制的情况。丙二醛(MDA含量):测定了不同浓度的氰氟草酯对斑马鱼脂质过氧化,肝脏的MDA含量随着氰氟草酯染毒时间的推移,基本上呈现稳步上升的态势,除第7d时0.5mg/L处理组与对照组有显著性差异外,其他组分均没有显著性差异。GSH含量:在本研究中,斑马鱼肝脏中的GSH含量表现为先升高后下降的趋势,从第7d到第21d,各浓度组与对照组都出现显著性差异,随浓度的增高表现出的下降趋势越为显著。GSH也是所有酶中最为敏感的一个,可作为衡量氰氟草酯对斑马鱼的氧化损伤的重要指标。

关键词：氰氟草酯斑马鱼急性毒性生物富集氧化胁迫

氰氟草酯降解菌分离鉴定、降解特性的研究及氰氟草酯水解酶基因（chbH）的克隆和表达

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氰氟草酯降解菌分离鉴定、降解特性的研究及氰氟草酯水解酶基因（...

作者：聂志娟南京农业大学

学位级别：硕士

氰氟草酯（cyhalofop-buty1）是一种芳氧苯氧羧酸酯类除草剂,其在环境中的迁移、转化和分解等环境行为及其对人类健康的潜在危害正日益受到关注,分离筛选能降解氰氟草酯的微生物并研究其降解机制具有非常重要的理论和应用价值。本... 详细信息

氰氟草酯（cyhalofop-buty1）是一种芳氧苯氧羧酸酯类除草剂,其在环境中的迁移、转化和分解等环境行为及其对人类健康的潜在危害正日益受到关注,分离筛选能降解氰氟草酯的微生物并研究其降解机制具有非常重要的理论和应用价值。本文通过对长期受芳氧苯氧丙酸类除草剂污染的稻田土壤中进行富集筛选,分离到五株能降解氰氟草酯菌株,分别命名为QDZ-1, QDZ-A, QDZ-B, QDZ-C, QDZ-D经过形态、生理生化实验及16S rRNA基因序列分析,分别鉴定其属Pseudomonas sp. （QDZ-1）, Agromyces sp. （QDZ-A）, Stenotrophomonas sp. （QDZ-B）, Aquamicrobium sp. （QDZ-C）, Microbacterium sp. （QDZ-D）.经过对降解效果进行比较,选择一株较高效氰氟草酯降解菌QDZ-1为研究对象,并对其生物学特性进行研究。菌株QDZ-1无芽孢、革兰氏阴性、短杆状、一端生多根鞭毛。在LB固体平板培养两天后,菌落圆形、边缘光滑、呈黄色。能在15℃-37℃生长,最适生长温度为25℃-30℃,菌株QDZ-1在pH5.5-10.0范围内生长良好,当pH低于5.5菌株的生长明显受到抑制,最适pH值为7.0,好氧性生长,QDZ-1的最适生长NaCl浓度是0.5%,当NaCl浓度小于2.5%时,菌体生长良好,当NaCl浓度大于3.5%时,生长受到明显的抑制。菌株QDZ-1能够以氰氟草酯为唯一碳源进行生长,经过5d的培养,降解率达到84.5%。菌株QDZ-1降解氰氟草酯的最适温度为30℃,最适pH为7.0。QDZ-1同样也能降解其他芳氧苯氧羧酸酯类除草剂,5d能降解68.9%的禾草灵,64.6%的精吡氟氯禾灵,92.6%的精喹禾灵,90.8%的精恶唑禾草灵和79.6%的精吡氟禾草灵。菌株和菌株的粗酶液能够在有农药（150 mg/L）的平板上产生水解圈。通过质谱机检测到QDZ-1以氰氟草酯为唯一碳源的液体基础盐培养基中代谢此农药时产生的代谢产物。在对代谢物结构的分析基础上推测了QDZ-1降解氰氟草酯的代谢途径。结果表明QDZ-1在降解氰氟草酯时,首先断裂其结构核心—酯键生成氰氟草酸,其次醚键断裂脱羧,最后氰基酰胺化。通过构建基因组DNA文库,以氰氟草酯水解为氰氟草酸产生的透明水解圈作为氰氟草酯水解酶活力筛选标记,成功从菌株Pseudomonas ***-1中克隆到一个新的氰氟草酯水解酶基因,命名为chbH。通过Omiga软件分析chbH具有996碱基得到编码332个氨基酸,分子量为36KDa。ChbH推测的氨基酸序列在NCBI的蛋白序列数据库中比对,结果表示chbH编码蛋白属于酯（脂肪）酶超家族。chbH编码蛋白与一些假设或推测性水解酶相似性最高;与Pseudomonas fluorescens的酯酶,82%的同源性;与Ralstonia eutropha H16的水解酶,50%的同源性;Burkholderia multivorans ATCC17616的α/β-水解酶,48%的同源性。以pET29a为表达载体,构建表达质粒pET29a-chbH,实现了ChbH蛋白在E. coli BL21 （DE3）中的融合表达,并用镍离子亲和层析柱纯化融合蛋白ChbH能水解多种芳氧苯氧丙酸酯类除草剂如精喹禾灵、精恶唑禾草灵、氰氟草酯、禾草灵和精吡氟氯禾灵。水解速率顺序为：精喹禾灵≈精恶唑禾草灵＞氰氟草酯＞禾草灵≈精吡氟氯禾灵。醇链长度严重影响芳氧苯氧丙酸酯类除草剂的生物降解,对具有相同的醇链长度的不同芳氧苯氧丙酸酯类除草剂拥有相似的降解效率,芳香烃上取代基对此类除草剂的生物降解影响很小

关键词：氰氟草酯 Pseudomonas sp.QDZ-1 微生物降解基因克隆和表达氰氟草酯水解酶基因chbH

苄基淀粉醚与烷基多糖苷复配制备氰氟草酯水乳剂

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应用化学 2013年第9期30卷 1048-1053页

作者：商建杨凯凯刘峰山东农业大学农药毒理与应用技术省级重点实验室泰安271018

以苄基淀粉醚与烷基多糖苷复配为乳化剂，油酸甲酯为溶剂，采用浓缩乳化法制备了高度稳定的10％氰氟草酯水乳剂。分析了苄基淀粉醚的红外和紫外特征图谱。采用正交试验设计，通过测定乳滴粒径分布，结合乳液外观，研究了乳化方法、预处... 详细信息

以苄基淀粉醚与烷基多糖苷复配为乳化剂，油酸甲酯为溶剂，采用浓缩乳化法制备了高度稳定的10％氰氟草酯水乳剂。分析了苄基淀粉醚的红外和紫外特征图谱。采用正交试验设计，通过测定乳滴粒径分布，结合乳液外观，研究了乳化方法、预处理液中苄基淀粉醚与烷基多糖苷质量分数、转速和剪切时间等工艺条件对乳液稳定性的影响。结果表明，苄基淀粉醚与原淀粉相比，在红外、紫外光照射下出现了苯甲基的特征吸收峰。以苄基淀粉醚与烷基多糖苷质量比3：2复配为乳化剂、质量分数9％油酸甲酯为溶剂制备的10％氰氟草酯水乳剂，乳滴平均粒径在1．02μm左右，且经（54±2）℃密封14d加速试验和常温储存6个月后，平均粒径仅增长0．1～0．6μm，析水率为2．7％，均优于用常规乳化剂和溶剂制备的10％氰氟草酯水乳剂。因此，苄基淀粉醚与烷基多糖苷以及油酸甲酯可作为备选乳化剂和溶剂，用于环境相容性好的农药剂型加工。

关键词：氰氟草酯水乳剂苄基淀粉醚烷基多糖苷油酸甲酯

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华东部分稻区水稻田千金子对氰氟草酯的抗性

农药学学报 2019年第3期21卷 285-290页

作者：武向文王法国曹青上海市农业技术推广服务中心上海201103 青岛清原化合物有限公司山东青岛266071

采用整株生物测定法检测了华东部分稻区水稻田千金子Leptochloa chinensis (L.)Nees对氰氟草酯的抗性水平并初步探讨了其抗性发生的分子机理。结果表明:与敏感种群(LC-S)相比,采自华东部分稻区水稻田的25个千金子种群对氰氟草酯均表现... 详细信息

采用整株生物测定法检测了华东部分稻区水稻田千金子Leptochloa chinensis (L.)Nees对氰氟草酯的抗性水平并初步探讨了其抗性发生的分子机理。结果表明:与敏感种群(LC-S)相比,采自华东部分稻区水稻田的25个千金子种群对氰氟草酯均表现出一定的抗性,其中LC-17-276、LC-17-281、LC-17-282、LC-17-283、LC-17-289和LC-17-290种群的抗性水平较高,抗性指数分别为16、21、27、30、12和15。通过分子手段检测,首次发现在千金子抗性种群LC-17-276中,乙酰辅酶A羧化酶(acetyl CoA carboxylase,ACCase)的CT结构域中的色氨酸(Trp)-1999被丝氨酸(Ser)取代,而其他9个被检测的千金子抗性种群却并未发现ACCase的CT结构域位点发生变异。研究表明,华东部分稻区水稻田千金子对氰氟草酯产生了广泛的抗性,其中LC-17-276中ACCase基因的W1999S突变很可能是导致该抗性种群对氰氟草酯产生抗性的重要原因之一。

关键词：稻田千金子氰氟草酯乙酰辅酶A羧化酶抗性

氰氟草酯对黄河鲤鱼不同发育阶段的毒性研究以及与二甲四氯钠的联合毒性

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氰氟草酯对黄河鲤鱼不同发育阶段的毒性研究以及与二甲四氯钠的联...

作者：王佩瑾河南师范大学

学位级别：硕士

稻田-鱼类嵌套养殖在现代农业中越来越受欢迎,但稻田中喷洒的农药会残留在水体中,这可能会对养殖的鱼类产生不利的影响。此外,农药通常以混合物的形式应用于农作物,因此多种农药的综合毒性作用已被认为是生态毒理学中的重要考虑因素。... 详细信息

稻田-鱼类嵌套养殖在现代农业中越来越受欢迎,但稻田中喷洒的农药会残留在水体中,这可能会对养殖的鱼类产生不利的影响。此外,农药通常以混合物的形式应用于农作物,因此多种农药的综合毒性作用已被认为是生态毒理学中的重要考虑因素。然而目前的研究主要集中在单一农药对鱼类抗氧化系统和细胞核内炎症因子的影响,而关于农药及其联合作用对抵抗药物胁迫且传递信号激活生物体细胞核内免疫应答的TLR信号通路的研究却知之甚少。黄河鲤鱼作为中国经济且珍贵的淡水鱼类,不仅是人们餐桌上常见的美食,而且是水生毒理学试验的理想材料。因此,本文就以黄河鲤鱼为实验动物模型,研究稻田中常用的除草剂氰氟草酯对黄河鲤鱼胚胎发育阶段的毒性影响、幼鱼阶段的抗氧化酶体系和TLR信号通路的毒性影响以及其与二甲四氯钠联合使用时的毒性影响。1、本文评估了氰氟草酯（0、0.4、0.8、1.2、1.6和2 mg/L）对黄河鲤鱼胚胎发育的影响。结果发现,氰氟草酯抑制了胚胎的孵化,并且孵化率随着暴露浓度的增加而降低。黄河鲤鱼胚胎的死亡率在氰氟草酯暴露后增加,且在1.6和2 mg/L暴露48 h以后增加显著,而2 mg/L处理组中的胚胎在孵化后48 h时都已全部死亡。同时,氰氟草酯的暴露对与凋亡相关的基因的转录水平也产生了影响。此外,氰氟草酯的暴露导致胚胎在发育过程中产生了一系列形态变化（心包水肿、尾部变形和脊柱变形）,这些变化与其相关基因的表达显著改变的结果是一致的。2、本文研究了氰氟草酯（0、0.49和0.98 mg/L）对黄河鲤鱼幼鱼的亚急性毒性影响。结果表明,氰氟草酯的暴露增加了黄河鲤鱼幼鱼体内ROS和MDA含量,且在低浓度暴露下增加了SOD,CAT和GSH-Px活性以及与抗氧化防御系统相关的基因（SOD,CAT,GSH）的表达量以消除由于氰氟草酯暴露所产生的ROS;但在高浓度的氰氟草酯暴露下,其活性以及相关基因的转录水平降低,导致ROS积累过多从而引起氧化应激且造成组织损伤。同时,氰氟草酯的暴露导致TLR20的表达量增加并激活了TLR信号通路的级联反应来应对外来的胁迫,因此TLR信号通路中配体及关键基因TRAF6、TAK1、AP1和P50的表达量在氰氟草酯暴露初期时均是上调的。而上调的TLR信号通路关键基因又可通过NF-k B信号通路和MAPK途径来促进免疫反应中细胞因子（IL-1β,INF-γ,TNF-α）的分泌,从而导致黄河鲤鱼的炎症反应增加。此外,免疫相关基因（C3,LYZ）下调导致非特异性免疫防御能力下降。3、本文研究了氰氟草酯和二甲四氯钠对黄河鲤鱼幼鱼的联合毒性作用。为了进一步验证这两种除草剂的联合毒性效应,我们分析了氰氟草酯单一及其与二甲四氯钠联合（0.98 mg/L+139.2 mg/L）对黄河鲤鱼幼鱼抗氧化酶体系和TLR信号通路相关基因表达影响的差异。结果表明,氰氟草酯和二甲四氯钠联合属于协同作用。氰氟草酯与二甲四氯钠联合暴露下SOD、CAT以及GSH的基因表达变化趋势相对于氰氟草酯单一暴露来说幅度比较大,且CAT和GSH的基因表达量在联合暴露组中几乎都呈现逐渐下降的趋势,而在单一暴露组中却是先上升后下降的趋势。然而,联合暴露组和单一暴露组中TLR20、TRAF6、TAK1、AP1和P50的基因表达的变化趋势基本上是一致,但联合暴露组中它们的表达量几乎都高于氰氟草酯单一暴露。此外,联合暴露组中IL-1β、IFN-γ和TNF-α各个时间点的表达量也几乎都要高于氰氟草酯单一暴露组,但是联合暴露组中C3和LYZ的m RNA表达量基本上要低于单一暴露组。综上所述,氰氟草酯的暴露抑制黄河鲤鱼胚胎的孵化,增加了死亡率并导致其畸形发育。此外,氰氟草酯的暴露还导致了黄河鲤鱼幼鱼体内ROS的异常产生,MDA含量的增加,抗氧化酶活性及其相关基因的m RNA水平的变化。同时,氰氟草酯的暴露还可以通过调节TLR通路途径中重要相关基因的表达来诱导核内促炎因子的表达,从而进一步调节免疫反应。我们的研究还发现,氰氟草酯和二甲四氯钠的联合使用会对黄河鲤鱼幼鱼产生更大的毒性影响。

关键词：黄河鲤鱼氰氟草酯二甲四氯钠抗氧化系统 TLR通路