甲氧咪草煙對水稻的對映選擇毒性.pdf

1、甲氧瞇草煙(imazamox)是原美國氰胺（現(xiàn)巴斯夫）公司研發(fā)的咪唑啉酮類除草劑，主要用于防除大豆田一年生雜草。該類除草劑為典型的手性農(nóng)藥，但是目前，甲氧咪草煙對環(huán)境生物的安全性評價工作仍然選用外消旋體進行開展，從手性層面上關(guān)于甲氧咪草煙對非靶標生物的毒性研究就更少了。本文通過研究甲氧咪草煙外消旋體及其兩個對映異構(gòu)體與廣西種植規(guī)模較大的常規(guī)稻品種（玉絲占）和超級稻品種（桂兩優(yōu)2號）的毒性效應，初步探討了甲氧咪草煙對兩個水稻品種的對映選擇

2、毒性效應的生理生化機制，以期為甲氧咪草煙的科學合理使用和安全性評價提供一定的科學依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　1.甲氧咪草煙對兩個水稻品種的幼苗生長表現(xiàn)出對映選擇毒性。Rac-，S-和R-甲氧咪草煙對常規(guī)稻幼苗地上部分的IC50,5d值分別為0.0152，0.0507和0.0092 mg L-1;對常規(guī)稻根系的IC50,5d值分別為0.0207，0.0478和0.0161 mg L-1;對超級稻地上部分的IC50,5d值分別為0.

3、0293，0.2640和0.0056 mg L-1，在處理濃度范圍內(nèi)，對超級稻根長的最大抑制率僅為41％左右。結(jié)果表明，甲氧咪草煙對常規(guī)稻和超級稻的幼苗生長（包括地上部分和根系）均產(chǎn)生了對映選擇毒性效應，導致生物量顯著減少，比較發(fā)現(xiàn)，甲氧咪草煙對兩個水稻品種的地上部分的毒性大于根系，對常規(guī)稻的毒性大于超級稻。毒性大小方面，R-甲氧瞇草煙對兩個水稻品種的幼苗生長的毒性最大，S-甲氧咪草煙毒性最小，外消旋體毒性介于兩個對映異構(gòu)體之間。隨處理

4、濃度增大，三種除草劑對兩個水稻品種的毒性差異達到顯著水平(p＜0.05）。
　　根系形態(tài)指標方面，甲氧咪草煙對兩個水稻品種的根系均產(chǎn)生了明顯的毒害作用，導致常規(guī)稻的根表面積和根體積顯著下降，側(cè)根顯著減少，根直徑顯著增大，并表現(xiàn)出對映選擇毒性，毒性大小為:R-甲氧咪草煙＞S-甲氧咪草煙;其對超級稻根系形態(tài)的毒性效應與常規(guī)稻相似，但根直徑未發(fā)生顯著性變化。
　　2.甲氧咪草煙對兩個水稻品種的幼苗生理表現(xiàn)出對映選擇毒性。總體來看，

5、Rac-甲氧咪草煙對常規(guī)稻和超級稻的根系活力具有抑制作用;S-甲氧咪草煙對兩個水稻品種的根系活力具有促進作用;R-甲氧咪草煙對常規(guī)稻的根系活力具有促進作用，對超級稻的根系活力具有抑制作用。隨藥劑處理時間的延長，兩個水稻品種的根系活力均不斷下降。兩個水稻品種葉片中的葉綠素含量均隨著處理濃度的增大而減少，三種除草劑間的抑制作用差異顯著(p＜0.05)。
　　采用透射電鏡觀察常規(guī)稻幼苗根尖細胞超微結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，與對照相比，Rac-，S-和R

6、-甲氧咪草煙均會對根尖細胞結(jié)構(gòu)造成破壞，導致根尖細胞出現(xiàn)不同程度的細胞壁降解、質(zhì)壁分離、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體腫脹、核糖體減少或者脫落，細胞器和細胞質(zhì)溶解、根尖細胞空洞等現(xiàn)象，其毒性大小依次為:R-甲氧咪草煙＞Rac-甲氧咪草煙＞S-甲氧咪草煙。
　　3.甲氧咪草煙對兩個水稻品種的幼苗葉片產(chǎn)生了氧化脅迫。Rac-，S-和R-甲氧咪草煙對常規(guī)稻和超級稻葉片中的抗氧化酶，即超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)及過氧化物酶(POD)活

7、性產(chǎn)生了毒性效應，總體來看，隨三種除草劑處理濃度增大，SOD和CAT活性顯著下降，POD活性增強，丙二醛(MDA)含量總體呈上升趨勢。S-和R-甲氧咪草煙對兩個品種水稻葉片的毒性差異達到顯著水平(p＜0.05），毒性大小表現(xiàn)為R-甲氧咪草煙＞S-甲氧咪草煙。
　　本研究從幼苗生長影響和植物生理生化方面揭示了甲氧咪草煙對兩個品種水稻的手性選擇毒性效應。研究結(jié)果表明，甲氧咪草煙對兩個品種水稻均表現(xiàn)出對映選擇毒性。結(jié)論對甲氧咪草煙的合理