本文關(guān)鍵詞：土壤中手性除草劑2,4-滴丙酸對(duì)映體選擇性降解和對(duì)映體轉(zhuǎn)化研究　出處：《浙江大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：手性苯氧羧酸類(lèi)除草劑廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,在防治闊葉雜草、提高農(nóng)作物產(chǎn)量等過(guò)程中扮演了重要的角色。但是手性苯氧羧酸類(lèi)除草劑的過(guò)量使用不僅給我們的環(huán)境帶來(lái)了污染,更對(duì)人類(lèi)健康具有潛在風(fēng)險(xiǎn),如多個(gè)國(guó)家都在水體中檢測(cè)到其殘留超標(biāo)。由于它們的對(duì)映異構(gòu)體在除草活性、環(huán)境行為、生態(tài)毒性和生物吸收等方面都可能具有立體選擇性,因此我們需要在手性層面研究手性苯氧羧酸類(lèi)除草劑的環(huán)境歸趨。目前關(guān)于手性苯氧羧酸類(lèi)除草劑在土壤中對(duì)映體選擇性降解的研究已經(jīng)有過(guò)很多報(bào)道,但是關(guān)于引起對(duì)映體選擇性降解的相關(guān)功能基因的研究報(bào)道還很少。本文以典型手性苯氧羧酸除草劑2,4-滴丙酸外消旋體、R型對(duì)映體和S型對(duì)映體為研究對(duì)象,研究了它們?cè)诮?jīng)過(guò)篩選的四種土壤中的降解動(dòng)力學(xué)、對(duì)映體選擇性降解和對(duì)映體轉(zhuǎn)化,并分析了土壤基本理化性質(zhì)與對(duì)映體選擇性之間的相關(guān)性。同時(shí),對(duì)培養(yǎng)過(guò)程中功能基因rdpA和sdpA的相對(duì)豐度變化做了初步探索,主要研究結(jié)果如下:(1)Rac-2,4-滴丙酸,R-2,4-滴丙酸和S-2,4-滴丙酸在土壤中的降解均符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,滅菌土壤中的降解速率遠(yuǎn)小于非滅菌土壤,說(shuō)明它在土壤中以微生物降解為主要降解方式。2,4-滴丙酸在不同類(lèi)型土壤中降解時(shí)表現(xiàn)出了不同的對(duì)映體選擇性,森林土(安徽)和菜地土(浙江寧波)中R型對(duì)映體被優(yōu)先降解,水稻土(浙江寧波)中S型對(duì)映體被優(yōu)先降解,試驗(yàn)田土(浙江杭州)中沒(méi)有表現(xiàn)出對(duì)映體選擇性。滅菌條件下均沒(méi)有表現(xiàn)出對(duì)映體選擇性,說(shuō)明非生物降解沒(méi)有對(duì)映體選擇性。有機(jī)質(zhì)含量會(huì)影響2,4-滴丙酸在土壤中的對(duì)映體選擇性,相關(guān)性分析結(jié)果說(shuō)明有機(jī)質(zhì)含量的增加會(huì)促進(jìn)R-2,4-滴丙酸或抑制S-2,4-滴丙酸的降解。(2)森林土(安徽)中,S-2,4-滴丙酸對(duì)映體單體培養(yǎng)時(shí)沒(méi)有檢測(cè)到R-2,4滴丙酸存在,R-2,4-滴丙酸對(duì)映體單體培養(yǎng)時(shí)檢測(cè)到S-2,4-滴丙酸的生成,轉(zhuǎn)化速率kRS為1.6×10-2d-1;其他三種土壤中,R型或S型對(duì)映體單體培養(yǎng)時(shí),均檢測(cè)到了未添加對(duì)映體單體的生成,說(shuō)明對(duì)映體之間發(fā)生了相互轉(zhuǎn)化;水稻土(浙江寧波)中偏向于R型→S型對(duì)映體轉(zhuǎn)化,菜地土(浙江寧波)和試驗(yàn)田土(浙江杭州)為偏向S型→R型對(duì)映體轉(zhuǎn)化,K=kRS/kSR分別為1.60,0.54和0.53。(3)2,4-滴丙酸三種對(duì)映體形式分別進(jìn)行添加培養(yǎng)時(shí),四種土壤中都沒(méi)有檢測(cè)到rdpA基因,檢測(cè)到了sdpA基因;sdpA基因的相對(duì)豐度隨著培養(yǎng)時(shí)間有明顯變化,且均在2,4-滴丙酸外消旋體添加培養(yǎng)條件下出現(xiàn)峰值。sdpA基因相對(duì)豐度變化與R-,S-和Rac-2,4-滴丙酸殘留濃度呈顯著性負(fù)相關(guān)(0-10 d),說(shuō)明三種不同對(duì)映體形式2,4-滴丙酸均能誘導(dǎo)sdpA基因的擴(kuò)增。
【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】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TQ457

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