本文選題：咪唑乙煙酸　切入點(diǎn)：2　出處：《浙江大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：中國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó),每年都有大量的農(nóng)藥被用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。農(nóng)藥的大量使用必然導(dǎo)致一定的生態(tài)環(huán)境污染,甚至?xí)M(jìn)入食物鏈,構(gòu)成對(duì)人類(lèi)健康的嚴(yán)重威脅。在當(dāng)前被廣泛利用的農(nóng)藥當(dāng)中,25%以上是具有手性的,而且隨著農(nóng)藥結(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜,這個(gè)比值還在不斷升高。由于生物體的很多基本物質(zhì)組成如DNA、酶等都是手性分子,當(dāng)某一農(nóng)藥的對(duì)映異構(gòu)體進(jìn)入到生物活體內(nèi)時(shí),由于結(jié)構(gòu)的差異,會(huì)與生物大分子之間發(fā)生不同的作用,對(duì)生物體的生命代謝活動(dòng)表現(xiàn)出不同的效應(yīng),盡管它們有著相同的物理化學(xué)性質(zhì)。當(dāng)前已有很多研究結(jié)果顯示,很多農(nóng)藥在靶標(biāo)和非靶標(biāo)生物體內(nèi)都表現(xiàn)出了顯著的對(duì)映體差異,而不具有除草活性和殺蟲(chóng)活性的異構(gòu)體的廣泛生產(chǎn)和使用,不僅增大了環(huán)境污染,也對(duì)整個(gè)生態(tài)和人類(lèi)的健康存在威脅。所以,對(duì)手性農(nóng)藥對(duì)映體進(jìn)行分離純化,研究其對(duì)映體選擇性效應(yīng),從而篩選出更有效的單一異構(gòu)體用于農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)是十分有意義的。這可以有效的減少環(huán)境的化學(xué)污染,避免這些不具有除草殺蟲(chóng)活性的異構(gòu)體給生態(tài)環(huán)境或是人類(lèi)帶來(lái)負(fù)面的影響。我們的主要工作內(nèi)容如下：(1)咪唑乙煙酸(IM)對(duì)擬南芥體內(nèi)微量元素行為擾動(dòng)的對(duì)映體選擇性效應(yīng)。大量的研究表明,微量元素的失衡會(huì)影響植物的生長(zhǎng),引起植物毒性。我們以咪唑乙煙酸作為研究對(duì)象,以擬南芥作為模式生物,研究了咪唑乙煙酸的對(duì)映體R型和S型異構(gòu)體對(duì)擬南芥體內(nèi)微量元素行為的干擾作用,主要包括地上部分微量元素含量的分析及擬南芥葉片和根部15種金屬(Mn、Cu、Fe、Zn)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因表達(dá)情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,R型咪唑乙煙酸對(duì)擬南芥的毒性大于S型,S型基本無(wú)毒且未對(duì)微量元素的行為產(chǎn)生顯著性的影響。相對(duì)于對(duì)照組和S型處理組而言,R型咪唑乙煙酸處理后,擬南芥葉片和根部的ROS含量明顯上升,葉綠素a、b的含量以及chl a/chl b的比值顯著性下降。R型咪唑乙煙酸處理后,擬南芥地上部分的大量、中量元素Na、P、K、Ca、Mg的含量顯著性降低,微量元素Mn、Cu的含量顯著性降低,Fe的含量顯著上升,Zn的含量沒(méi)有顯著性的改變。R型咪唑乙煙酸擾亂了擬南芥體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白對(duì)微量元素的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,其中,葉片中的FRO3、ZIP2、ZIP4、NRAMP1、NRAMP3和NRAMP4這六種基因的表達(dá)顯著性上調(diào),FRO2、IRT2、ZIP9、COPT1、COPT2 和 MTP11這六種基因的表達(dá)顯著性下調(diào),而IRT1、ZIP5和ECA3這三種基因的表達(dá)不存在顯著的對(duì)映體差異。根部中的FRO2、FRO3、IRT1、ZIP4、ZIP9、NRAMP1、NRAMP3、 NRAMP4和ECA3這九種基因的表達(dá)上調(diào),ZIP2、ZIP5 和 COPT2這三種基因的表達(dá)下調(diào),而IRT2、COPT1 和 MTP11這三種基因的表達(dá)不存在顯著的對(duì)映體差異。這說(shuō)明IM對(duì)擬南芥體內(nèi)微量元素行為擾動(dòng)存在顯著的對(duì)映體選擇性。(2)手性除草劑2,4-滴丙酸(DCPP)對(duì)擬南芥體內(nèi)微量元素行為擾動(dòng)的對(duì)映體差異。我們研究了類(lèi)植物激素手性除草劑DCPP不同對(duì)映體對(duì)擬南芥地上部分微量元素含量的影響,并分析了擬南芥葉片和根部15種金屬(Mn、Cu、Fe、Zn)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因表達(dá)情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,R型DCPP對(duì)擬南芥的毒性大于S型,S型基本無(wú)毒且未對(duì)微量元素的行為產(chǎn)生顯著性的影響。R型DCPP處理后,擬南芥葉片和根部的ROS含量明顯大于S處理組和對(duì)照組,葉綠素a、b含量,以及chl a/chl b的比值顯著性下降。R型DCPP處理后,擬南芥地上部分的P、K、Mg、Mn、Zn、Fe的含量顯著性降低,Na、Ca、Cu的含量沒(méi)有顯著性的改變。此外,R型DCPP擾亂了擬南芥體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白對(duì)微量元素的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。其中,葉片中的FR02、FRO3、ZIP2、ZIP4、NRAMP4和COPT2這六種基因的表達(dá)顯著性上調(diào),IRT1、IRT2、ZIP5、ZIP9、NRAMP1、NRAMP3和ECA3這七種基因的表達(dá)顯著性下調(diào),而COPT1和MTP11這兩種基因的表達(dá)不存在顯著的對(duì)映體差異。根部中的ZIP2、ZIP4、ZIP9、NRAMP1、NRAMP3和COPT2這六種基因的表達(dá)下調(diào),FRO2、FRO3、IRT1、IRT2、ZIP5、NRAMP4、COPT1、ECA3和MTP11這9種基因的表達(dá)不存在顯著的對(duì)映體差異。這說(shuō)明DCPP對(duì)擬南芥體內(nèi)微量元素行為擾動(dòng)存在顯著的對(duì)映體選擇性。(3)本次研究首次揭示了光合作用抑制型手性除草劑—除草定除草活性的對(duì)映體選擇性效應(yīng)。綜合葉綠素?zé)晒夂突虮磉_(dá)的數(shù)據(jù)表明,除草定對(duì)擬南芥的光合作用抑制表現(xiàn)出了明顯的對(duì)映體差異,左旋除草定的毒性大于右旋除草定。葉綠素?zé)晒鈹?shù)據(jù)表明除草定阻礙了擬南芥葉片中光合色素的合成,破壞了擬南芥PSⅡ?qū)夂蠙C(jī)構(gòu)的保護(hù)能力,阻礙了光系統(tǒng)對(duì)光能的有效分配,從而對(duì)擬南芥的光系統(tǒng)Ⅱ產(chǎn)生了不可逆的損傷；基因表達(dá)的數(shù)據(jù)表明除草定抑制了光系統(tǒng)Ⅰ中重要的Fd電子傳遞途徑,并對(duì)光系統(tǒng)Ⅱ正常的放氧功能進(jìn)行了干擾,破壞了擬南芥葉片光系統(tǒng)Ⅱ中捕光色素蛋白的結(jié)構(gòu)與功能,導(dǎo)致擬南芥的光合作用受到損傷。左旋除草定對(duì)擬南芥光合作用的抑制作用大于右旋除草定。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X592

【參考文獻(xiàn)】

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