高效氯氰菊酯在柑橘中的残留及降解动态研究
氯氰菊酯在甘蓝上的残留动态及室内清洗效果的研究

氯氰菊酯在甘蓝上的残留动态及室内清洗效果的研究付建涛;黄日林;王世英;李梓豪;张志祥【摘要】研究了3.2%甲维盐·氯氰菊酯微乳剂中氯氰菊酯在甘蓝上的消解动态、残留以及室内清洗的去除效果,为甘蓝的安全食用提供理论依据.检测得到2013年氯氰菊酯在广东、广西、湖北三地甘蓝上的残留动态以及不同时间、不同温度清洗对高效氯氰菊酯残留量的影响.氯氰菊酯在甘蓝中降解速率较快,半衰期为2.14 ~2.56 d,消解动态符合一级动力学方程.残留量与氯氰菊酯施药量、施药次数有关,氯氰菊酯在甘蓝中的残留量随着施药量增多而略有增高,施药次数越多残留量也越高.最终残留量的检测表明在国家规定的安全间隔期内即其在施药后的第3天采收氯氰菊酯的残留量均低于国家规定的最大残留限量(5 mg/kg).另外,在室内清洗过程中水温越高、洗涤浸泡时间越长,供试农药的去除率越高,基本可以保证甘蓝的放心安全使用.实验证明在安全间隔期内采收甘蓝经过室内常规清洗程序处理后食用是相对安全的.【期刊名称】《西南农业学报》【年(卷),期】2016(029)010【总页数】4页(P2388-2391)【关键词】氯氰菊酯;甘蓝;残留;清洗【作者】付建涛;黄日林;王世英;李梓豪;张志祥【作者单位】华南农业大学天然农药与化学生物学教育部重点实验室,广东广州510642;广州甘蔗糖业研究所广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室,广东广州510316;华南农业大学天然农药与化学生物学教育部重点实验室,广东广州510642;华南农业大学天然农药与化学生物学教育部重点实验室,广东广州510642;华南农业大学天然农药与化学生物学教育部重点实验室,广东广州510642;华南农业大学天然农药与化学生物学教育部重点实验室,广东广州510642【正文语种】中文【中图分类】X592甘蓝在我国各地普遍栽培,是东北、西北、华北等地区春、夏、秋季的主要蔬菜之一,具有易贮耐运、产量高和品质好等特点[1]。
气相色谱法检测柑橘中的腈菌唑残留

气相色谱法检测柑橘中的腈菌唑残留Abstracts: A method for the determination of myclobutanil residue in orange was established by gas chromatography with nitrogen phosphorus detector(GC-NPD). Myelobutanil residue was extracted from orange by acetonitrile, and cleaned up by ProElut Carb/NH2 SPE and detected by GC with NPD. The detection limit was 0.008 mg/kg, the average recoveries of myclobutanil in orange peel, pulp and whole orange at the spiked amounts of 0.10,0.50, 1.00 mg/kg were 89.4%~98.0%, 90.0%~108.2% and 94.0%~101.0%, respectively, and the relative standard deviations were 9.65%~14.97%, 1.10%~13.78% and 6.27%~16.15%, respectively. The results showed that this method was suitable for detecting myclobutanil in orange.Key words: gas chromatography; myclobutanil; orange; determination; residue腈菌唑是美国罗姆-哈斯公司1982年开发的一种广谱杀菌剂,又名叶斑清[1],英文名为myclobutanil,化学名称为2-(4-氯苯基)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-甲基)乙腈,分子式:C15H17ClN4。腈菌唑属三唑类杀菌剂,是甾醇脱甲基化抑制剂,具有内吸、保护和治疗性。其原药为淡黄色固体,熔点69 ℃,纯品为无色针状结晶,沸点202~208 ℃,25 ℃蒸汽压213 MPa,25 ℃水中溶解度142 mg/L,溶于醇、芳烃、酯、酮(50~100 g/L),不溶于脂族烃,日光下其水溶液易降解[1,2]。近年来,在我国农业生产中大量使用腈菌唑农药,用于防治水果叶斑病、黑星病等,被认为是一种前景较好的杀菌剂[2,3]。目前仅有小麦和毛豆中腈菌唑残留量分析技术的报道[1-5],而腈菌唑在柑橘中残留量的分析技术尚未见报道。本研究建立了柑橘中腈菌唑残留的气相色谱分析方法,以期为我国柑橘中腈菌唑残留量检测提供技术参考。1材料与方法1.1材料柑橘分别采自于武汉和贵州等地的某柑橘种植基地,采收后,分别取果皮、果肉、全果均质分装,储存于-18 ℃冰箱中待用。1.2试剂分析纯乙腈、正己烷、甲苯,均购于Mallinckrodt Baker公司;分析纯氯化钠购于国药试剂公司,在140 ℃下烘烤4 h备用。腈菌唑标准溶液,准确称取腈菌唑标样(来源于农业部环境保护科研监测所)(纯度>95%),以丙酮定容至10 mL,置于-18 ℃冰箱待用,使用前依所需浓度准确吸取适量体积注入容量瓶中并以丙酮定容,配制标准工作溶液。1.3仪器及条件GC-2010气相色谱仪,带氮磷检测器NPD(岛津,日本),毛细管柱(Rtx-1,30 m×0.25 mm×0.25 μm);AB204/01型分析天平和PL2002/01型电子顶载天平(梅特勒-托利多,瑞士);FJ-200型高速分散均质机(上海标本模型厂,中国)。1.4方法1.4.1腈菌唑提取分别称取10 g搅碎混匀的柑橘果皮、果肉、全果试样,置于100 mL具塞量筒中,加入20 mL乙腈,匀浆2 min。再加入3~5 g氯化钠,匀浆1 min,盖上塞子,3 500 r/min离心5 min,使乙腈和水相分层。1.4.2石墨化炭黑柱/氨基柱组合净化从100 mL具塞量筒中吸取10 mL乙腈相溶液(上层)放入150 mL烧杯中[6],将烧杯放在水浴锅(65 ℃)上加热,将乙腈蒸发近干。用1 mL乙腈-甲苯(体积比3∶1)溶液溶解烧杯中的试样残渣,全部转入石墨化炭黑柱-氨基柱。再用1 mL乙腈-甲苯(体积比3∶1)清洗烧杯,并入上述石墨化炭黑柱-氨基柱[7],弃去全部流出液。用10 mL乙腈-甲苯(体积比3∶2)洗脱石墨化炭黑柱-氨基柱,接收全部洗脱液。于水浴锅中蒸发近干取出,加入丙酮-正己烷(体积比2∶8)定容至5 mL,供气相色谱分析。1.4.3气相色谱分析升温程序:100 ℃保持1 min,然后以20 ℃/min升温至180 ℃;再以10 ℃/min升温至300 ℃;保持6 min。进口温度:260 ℃,进样量:1 μL,载气:氮气(≥99.999%),流速为 1.0 mL/min;氢气:1.5 mL/min;空气:145 mL/min;NPD温度:300 ℃;进样方式:不分流进样,0.75 min后打开分流阀和隔垫吹扫阀。2结果与分析2.1提取方法的选择乙腈是农残分析中常用的提取溶剂[8-10],能与水互溶,加入氯化钠后可与水分层,可避免糖类、脂肪、蛋白质等杂质干扰,对腈菌唑提取回收率较好。本研究比较了甲醇、乙腈的提取效果,将样品用甲醇萃取,加入氯化钠水溶液,使用二氯甲烷萃取,净化后再用丙酮定容上机。通过对不同提取方法的摸索,确定使用乙腈提取法,实验结果表明,采用乙腈提取的基质干扰小,回收率较高。2.2净化方法的选择比较了不同的净化方法,首先采用乙腈-甲苯(体积比3∶1)直接洗脱,效果不理想。再考察了直接用乙腈-甲苯(体积比3∶2)洗脱,也存在干扰,通过对不同的净化方法的摸索,确定使用乙腈-甲苯(体积比3∶1)上样、淋洗,弃去淋洗液,再收集用乙腈-甲苯(体积比3∶2)洗脱的溶液,回收效果好。2.3色谱分析条件的选择经过多次实验,确定采用本方法的程序升温,使用Rtx-1毛细管色谱柱进行分离可得到较好的分离结果,本方法可将腈菌唑和样品中杂质完全分离。依照上述实验条件,腈菌唑保留时间约为12.4 min,以峰面积作为定量指标,标准色谱图(见图1)及柑橘全果的空白及添加0.1 mg/kg标样色谱图(见图2)如下:2.4线性范围腈菌唑在水果中的限量标准为0.20~1.00 mg/kg[11,12],因此本方法以0.01~1.00 mg/kg作为标准曲线的范围,分别配制了0.01 、0.05、0.10、0.50、1.00 mg/L标准工作液,取1.00 μL进行测定,外标法定量。以腈菌唑质量浓度X(mg/L)为横坐标,以相应的峰面积Y为纵坐标绘制工作曲线(图3),回归方程为Y=496 761X-2 982.4,R=0.999 7。2.5回收率及方法精密度分别在10 g柑橘果肉、全果、果皮样品中加入不同量的标准溶液,按照样品处理步骤进行添加回收实验,每个添加浓度重复5次,结果见表1。从表1中可以看出,0.10、0.50、1.00 mg/kg 3个添加水平在果皮、果肉、全果中的回收率分别为89.4%~98.0%、90.0%~108.2%、94.0%~101.0%,相对标准偏差(RSD)分别为9.65%~14.97%、1.10%~13.78%、6.27%~16.15%,方法的重现性较好。2.6方法检出限当称样量为10 g,定容体积为5 mL,进样量为1 μL时,以3倍信噪比计算检出限,结果为0.008 mg/kg。2.7样品测定利用该方法对在武汉、贵州等地的柑橘部分试验样品的全果进行腈菌唑残留检测,典型色谱图如图4所示。采用外标法测定目标化合物的含量,其结果见表2。3结论本研究的柑橘中腈菌唑残留量检测方法表明,供检样品经乙腈提取,石墨化碳柱/氨基柱净化,使用乙腈-甲苯(体积比3∶1)上样、淋洗,弃去淋洗液,再收集用乙腈-甲苯(体积比3∶2)洗脱的溶液,蒸近干,加入丙酮-正己烷(体积比2∶8)定容至 5 mL,采用GC-NPD测定技术方法,具有方法快速、准确、重复性好等特点,同时还具备高灵敏度的特征,对腈菌唑的检出限达到0.008 mg/kg,各项技术指标均符合农药残留量分析要求,可用于柑橘中腈菌唑的残留量的检测分析。参考文献:[1] 陈丽萍,林志平. 毛豆中腈菌唑残留量的气相色谱法测定[J]. 亚热带植物科学,2006,35(3):48-50.[2] 郭桂文,李皓,史记,等. 12.5%腈菌唑乳油防治香蕉叶斑病试验研究[J]. 农药,2000, 39(9):31.[3] 王璧生,刘景梅,彭埃天,等.腈菌唑防治香蕉黑星病药效试验[J]. 广东农业科学,2004(3):38-39.[4] 夏昕,吴剑英,王立东,等. 腈菌唑在小麦、土壤上残留与降解的动态研究[J]. 农药,1996,35(10):29-31.[5] 施翠娥,陈枥乙,王军,等. 12.5%腈菌唑乳油在梨和土壤中的残留分析方法及残留动态研究[J]. 安徽农业科学,2008,36(16):6850-6852.[6] SN/T 1624-2009进出口食品中嘧霉胺、嘧菌胺、腈菌唑、嘧菌酯残留量的检测方法气相色谱质谱法[S].[7] 刘锦霞,王美玲,黄志强,等. 高效液相色谱-串联质谱法测定猪肉中10种苯甲酰脲类杀虫剂[J]. 分析试验室,2010,29(9):39-43.[8] GB/T 19648-2005水果和蔬菜中446种农药多残留测定方法气相色谱-质谱和液相色谱-串联质谱法[S].[9] 王连珠,杨明智,王瑞龙,等. 气相色谱-质谱法测定生姜中丙炔氟草胺残留量[J]. 食品科学,2006,27(10):461-463.[10] ZHI Y Z, XIAN J L, XIANG Y Y, et al. Pesticide residues in the spring cabbage(Brassica oleracea L. var. capitata) grown in open field [J]. Food Control, 2006(4):1-8.[11] DB31/T 262.2-2001 安全卫生优质水果生产技术操作规范[S].[12] 赵雁冰,庞国芳,范春林,等. 气相色谱-串联质谱法快速测定禽蛋中203种农药及化学污染物残留[J]. 分析试验室,2011,30(5):8-21.。
高效氯氟氰菊酯的微生物降解研究进展

化学与生物工程2020,V o l .37N o .03㊀w w w.h x y s w gc .c o㊀C h e m i s t r y &B i o e n g i n e e r i n g基金项目:山西省重点研发计划项目(201803D 221002G1)收稿日期:2019G11G28作者简介:王晓慧(1993-),女,山西吕梁人,硕士研究生,研究方向:高效氯氟氰菊酯的微生物降解,E Gm a i l :1103752328@q q.c o m ;通讯作者:徐宏英,博士,E Gm a i l :420945396@q q .c o m ;张智清,硕士研究生,E Gm a i l :605673127@q q.c o m .d o i :10.3969/j.i s s n .1672-5425.2020.03.002王晓慧,商文贤,徐宏英,等.高效氯氟氰菊酯的微生物降解研究进展[J ].化学与生物工程,2020,37(3):7G14.WA N G X H ,S HA N G W X ,X U H Y ,e t a l .R e s e a r c h p r o g r e s s i nm i c r o b i a l d e g r a d a t i o no f l a m b d a c y h a l o t h r i n [J ].C h e m i s t r y &Bi o Ge n g i n e e r i n g,2020,37(3):7G14.高效氯氟氰菊酯的微生物降解研究进展王晓慧,商文贤,徐宏英∗,张智清∗(太原科技大学环境与安全学院,山西太原030024)摘㊀要:简介了高效氯氟氰菊酯的性质特征,综述了其在土壤和农作物中的残留现状以及降解该农药的微生物㊁降解酶㊁降解基因㊁降解机理和途径等,提出了寻求超强降解的微生物资源㊁提高微生物酶的稳定性和降解效率将是今后微生物降解高效氯氟氰菊酯的重点研究方向.关键词:高效氯氟氰菊酯;微生物降解;降解酶;降解基因;降解机理中图分类号:T Q 450.2㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1672G5425(2020)03G0007G08R e s e a r c hP r o g r e s s i n M i c r o b i a lD e g r a d a t i o no f l a m b d a C yh a l o t h r i n W A N GX i a o h u i ,S H A N G W e n x i a n ,X U H o n g y i n g ∗,Z H A N GZ h i q i n g∗(C o l l e g e o f E n v i r o n m e n t a n dS a f e t y ,T a i y u a nU n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,T a i yu a n 030024,C h i n a )A b s t r a c t :W eb r i e f l y i n t r o d u c e t h ec h a r a c t e r i s t i c so f l a m b d a c yh a l o t h r i n ,a n dr e v i e wt h ec u r r e n t s t a t u so f r e s i d u e s i n c o n t a m i n a t e d s o i l a n d c r o p s ,a n dm i c r o o r g a n i s m ,e n z y m e ,g e n e ,d e g r a d a t i o nm e c h a n i s ma n d p a t h w a yf o r d eg r a d i n g l a m b d a c yh a l o t h ri n .F u r t h e r m o r e ,w e f i n a l l yp u t f o r w a r d t h ek e y r e s e a r c hd i r e c t i o n so fm i c r o b i a l d e g r a d a t i o no f l a m b d a c y h a l o t h r i n i n t h e f u t u r e ,w h i c ha r e t o s e e k f o r s u p e r d e gr a d a t i o no fm i c r o b i a l r e s o u r c e s a n d i m p r o v e t h e s t a b i l i t y a n dd e g r a d a t i o ne f f i c i e n c y o fm i c r o b i a l e n z ym e s .K e y w o r d s :l a m b d a c y h a l o t h r i n ;m i c r o b i a ld e g r a d a t i o n ;d e g r a d a t i o ne n z y m e ;d e g r a d a t i o n g e n e ;d e g r a d a t i o n m e c h a n i s m㊀㊀拟除虫菊酯是天然除虫菊素的衍生化合物,因其较低的毒性㊁良好的稳定性,杀虫谱广,对哺乳动物安全性高,被广泛应用于公共卫生和农业领域.拟除虫菊酯进入环境后会在固相㊁液相㊁气相中循环,过度使用会污染陆地和水生环境,也会对非目标生物造成影响[1G2].其中,高效氯氟氰菊酯是新一代Ⅱ型广谱高效拟除虫菊酯杀虫剂,毒性更强,药效更快.它具有神经毒性,通过干扰钠通道作用于昆虫的神经系统,并破坏神经元而达到除虫效果[3].高效氯氟氰菊酯过去被认为具有对非靶标生物具有低毒㊁易被人体内氧化酶系统降解㊁不积累㊁低毒等特点.但研究表明,高效氯氟氰菊脂具有脂溶性,含有αG氰基G3G苯氧基苯甲醇和含有卤素基团羧酸部分,吸入后很容易从呼吸道吸收,口服后也容易在胃肠道吸收[4].频繁过量地使用高效氯氟氰菊酯会增加非靶标生物的环境风险,会对生物的运动系统㊁生殖系统㊁呼吸系统㊁免疫系统等造成损害[5G7].高效氯氟氰菊酯在自然光照射下具有光稳定性,并且对植物和微粒有很强的吸附亲和力[8],容易在环境中大量残留.微生物降解效率高,成本低,生态恢复良好,环境友好,无二次污染,在农药降解方面有很王晓慧,等:高效氯氟氰菊酯的微生物降解研究进展/2020年第3期好的前景和优势[9G10],是修复高效氯氟氰菊酯残留的主要方法[11].作者综述了高效氯氟氰菊酯在土壤和农作物中的残留现状及其微生物降解的研究进展.1㊀高效氯氟氰菊酯的残留现状1.1㊀高效氯氟氰菊酯在土壤中的残留动态高效氯氟氰菊酯在土壤中的高疏水性和持久性,使其在土壤中迁移和大量残留,会对土壤的生态功能㊁菌群结构㊁生态平衡造成影响.郑钊等[12]研究了功夫菊酯在海南沙土和壤土的残留动态:好氧条件下,在沙土中的半衰期(T1/2)为115.52d,壤土中的T1/2为99.02d;厌氧条件下,沙土中的T1/2为49.51d,壤土中的T1/2为30.13d,表明高效氯氟氰菊酯在壤土中的降解较好,且厌氧条件下降解速度比好氧条件下快.杜红霞等[13]以济南㊁太原及杭州三地为试验点,测定了高效氯氟氰菊酯在梨园土壤中的T1/2㊁安全施用剂量:在土壤中的T1/2为2.6~23.1d,太原点和杭州点低于济南点,且2.5%的高效氯氟氰菊酯的安全施用剂量为12.5g a.i. h m-2.李宏宇等[14]研究了杭州㊁乌鲁木齐安宁渠的高效氯氟氰菊酯在大白菜土壤中的残留动态:T1/2为9.0~11.9d,乌鲁木齐安宁渠的土壤残留量稍低于杭州.乌鲁木齐安宁渠土壤偏碱性,试验时间在夏季;杭州的土壤偏酸性,试验时间在冬季;表明高效氯氟氰菊酯更易在碱性㊁温度比较高的环境下降解.研究人员[15G17]同时测定了白菜㊁玉米和小麦土壤中高效氯氟氰菊酯的残留,在玉米土壤中的T1/2为19.6~28.1d,在小麦土壤中的T1/2为16.5~19.3d,而在小白菜土壤中降解迅速,T1/2为8.3~13.4d,发现高效氯氟氰菊酯在玉米土壤中降解较慢.可见,土壤的类型㊁酸碱度㊁通气量㊁温度㊁时间㊁农作物种类等均会影响高效氯氟氰菊酯在土壤中的降解.1.2㊀高效氯氟氰菊酯在蔬菜㊁水果及农作物中的残留动态㊀㊀高效氯氟氰菊酯可有效防治蔬菜㊁水果及农作物上多种害虫,但大量或不规范的施用,会造成农药在果蔬和农作物中的残留,最终通过食物链在人体内累积,威胁人类健康.山西韭菜农残检测显示,农药总检出率为80%,其中高效氯氟氰菊酯检出率为16.7%[18];广西荔枝主产区农残现状的调查表明,高效氯氟氰菊酯的检出率为20.4%,超标率为0.02%[19];北京市蔬菜农残状况调查显示,高效氯氟氰菊酯超标率为0.2%,韭菜根部农药残留明显[20];杭州市蔬菜农残现状表明,拟除虫菊酯类农药的总检出率为12.6%,总超标率为2.1%,高效氯氟氰菊酯的检出率最高[21];李琰等[22]对上海市闵行区市场果蔬农残情况作了分析,高效氯氟氰菊酯检出率最高,其残留量最高的蔬菜㊁水果分别为鸡毛菜和苹果;王冬群等[23]对蔬菜中拟除虫菊酯的残留情况进行了调查,其中豌豆中高效氯氟氰菊酯的超标率为25%;徐晶等[24]抽检了哈尔滨市的17家超市蔬菜样品,发现菊酯类农药总检出率为12.67%,超标率为2.98%,高效氯氟氰菊酯检出率为12.5%,叶类蔬菜问题最多.郝宁等[25]调查了2010~2013年邯郸市蔬菜中的拟除虫菊酯残留,8种拟除虫菊酯的总检出率为18.62%,高效氯氟氰菊酯的检出率最高,农药主要集中在鳞茎类㊁叶茎类㊁豆类蔬菜中.综上,我国高效氯氟氰菊酯的残留和超标现象较为普遍,由于其对光和热的稳定性,在环境中有很长的半衰期,它引起的一些生物慢性毒性㊁致癌致突变性严重威胁人类健康[26G28].2㊀高效氯氟氰菊酯降解菌我国是一个生物资源大国,微生物物种㊁代谢和生态类型丰富多样,自然环境中存在着大量的细菌㊁放线菌㊁真菌及藻类等微生物,为菌株的筛选提供了充足的资源.从长期高浓度农药污染土壤中筛选高效降解菌株,再与土著微生物群落共同作用降解农药残留,是修复污染土壤的有效途径[29],微生物功能的生物修复是国际土壤修复科学中的热点内容[30].目前,研究人员已经分离到大量的拟除虫菊酯类农药降解菌株,见表1[31G39].有关高效氯氟氰菊酯降解菌的研究也不少,见表2.王彦辉等[40]筛选到一株高效降解真菌,经鉴定为青霉菌(P e n i c i l l i u m s p.),菌株在p H=7.0㊁30ħ㊁底物浓度为50m g L-1时降解效果最好,在此条件下培养7d,功夫菊酯降解率可达到83.90%.刘珍[41]分离筛选到两株真菌,为棘孢曲霉(A s p e r g i l l u s a c u l e a t u s)和草酸青霉(P e n i c i l l i u mo x a l i c u m),在28ħ㊁接种量为5%的条件下培养5d后,两株真菌对100m g L-1功夫菊酯的降解率分别为69.89%和84.83%.张建等[42]分离到一株对功夫菊酯有高效降解作用的细菌,鉴定为芽孢杆菌属(B a c i l l u s s p.),它的最适生长温度㊁p H值分别为30ħ㊁7,底物浓度为100m g L-1时,3d对功夫菊酯的降解率为85%.徐莲等[43]分离到一株三氟氯氰菊酯高效降解细菌,为芽孢杆菌属(B a c i l l u s s p.),该菌株最适生长温度㊁p H值分别为30ħ㊁8~9,具有耐盐性,底物浓度为100m g L-1时,1d降解率可达到98.4%,且对三氟氯氰菊酯的耐受性极强,可以达到600m g L-1.翟逸[44]分离到一株人苍白杆菌(O c h r o b a c t r u ma n t h r o p i),菌株在30ħ㊁王晓慧,等:高效氯氟氰菊酯的微生物降解研究进展/2020年第3期表1㊀降解拟除虫菊酯的微生物类群T a b.1㊀T h em i c r o b e g r o u p f o r d e g r a d i n gp y r e t h r i o d s属名分离来源可降解农药参考文献寡养单胞菌属(S t e n o t r o p h o m o n a s)农药厂污染淤泥中毒死蜱和联苯菊酯[31]芽孢杆菌属(B a c i l l u s C o h n)茶园土壤氯氰菊酯[32]苍白杆菌属(O c h r o b a c t r u m)拟除虫菊酯污染土壤顺式和反式氯氰菊酯[33]沙雷氏菌属(S e r r a t i a B i z i o)溴氰菊酯污染土壤溴氰菊酯㊁高效氯氰菊酯㊁氯氰菊酯[34G35]不动杆菌属(A c i n e t o b a c t e r s p.)农药厂附近的地表土壤三氟氯氰菊酯㊁联苯菊酯㊁溴氰菊酯㊁氯氰菊酯[36]产碱菌属(A l c a l i g e n e s)三氟氯氰菊酯㊁甲氰菊酯㊁溴氰菊酯㊁氯氰菊酯㊁氯菊酯[37]曲霉属(A s p e r g i l l u s)污水处理厂排污口高效氯氰菊酯[38]链轮丝菌属(S t r e p t o v e r t i c i l l i u m)使用氯氰菊酯的蔬菜大棚氯氰菊酯[39]链霉菌属(S t r e p t o m y c e s)使用氯氰菊酯的蔬菜大棚氯氰菊酯[39]诺卡氏菌属(N o c a r d i a)使用氯氰菊酯的蔬菜大棚氯氰菊酯[39]表2㊀降解高效氯氟氰菊酯的微生物类群T a b.2㊀T h em i c r o b e g r o u p f o r d e g r a d i n g l a m b d aGc y h a l o t h r i n属名分离来源菌株名称参考文献青霉属(P e n i c i l l i u m)农药厂污水处理口青霉菌(P e n i c i l l i u m s p.)[40]青霉属(P e n i c i l l i u m)农药厂生化处理池草酸青霉(P e n i c i l l i u mo x a l i c u m)[41]曲霉属(A s p e r g i l l u s)农药厂生化处理池棘孢曲霉(A s p e r g i l l u s a c u l e a t u s)[41]芽孢杆菌属(B a c i l l u s s p.)农药厂废水处理池G FG1菌株[42]芽孢杆菌属(B a c i l l u s s p.)农药厂废水排放口G FG3菌株[43]苍白杆菌属(O c h r o b a c t r u m)拟除虫菊酯生产厂废水处理系统人苍白杆菌(O c h r o b a c t r u ma n t h r o p i)[44]鞘氨醇杆菌属(S p h i n g o m o n a s s p.)农药厂排污口的污泥鞘氨醇杆菌(S p h i n g o b a c t e r i u m s p.)[45]不动杆菌属(A c i n e t o b a c t e r s p.)农药厂排污口不动杆菌(A c i n e t o b a c t e r s p.)[46]产碱菌属(A l c a l i g e n e s)农药厂废水排污口Y F11菌株(未知种)[47]肠杆菌属(E n t e r o b a c t e r)农药长期污染土样阴沟肠杆菌(E n t e r o b a c t e r c l o a c a e)[48]p H=7.0㊁2.0%接种量㊁高效氯氟氰菊酯浓度50m g L-1时,降解率为84%,耐受能力强,对高效氯氟氰菊酯耐受浓度可达到400m g L-1,且该菌株对其中间代谢产物3G苯氧基苯甲酸能有效降解,使残留被彻底清除.王琨[49]筛选到3株高效氯氟氰菊酯降解菌,菌株B EG1降解率最高,在30ħ㊁p H值7.0㊁初始浓度为100m g L-1时,降解率为49.6%.吴浩豪等[45]筛选到一株鞘氨醇杆菌属(S p h i n g o b a c t e r i u m s p.),对氯氟氰菊酯有降解作用,该菌株的最适温度㊁p H值分别为30ħ㊁7.0,菌株有很宽的p H值适用范围,在p H 值5~9的条件下,对氯氟氰菊酯的降解率都可以达到50%以上,底物浓度为200m g L-1时,7d降解率可以达到77.2%.肖红利[46]分离得到一株不动杆菌(A c i n e t o b a c t e r s p.),最适温度㊁p H值分别为28ħ㊁7.0,具有广谱性,能以拟除虫菊酯㊁有机磷等多种农药为碳源,且对农药的耐受浓度高达500m g L-1,菌株在28ħ㊁180r m i n-1培养108h,对200m g L-1三氟氯氰菊酯降解率为77.8%.虞云龙等[47]分离到一株产碱菌属(A l c a l i g e n e s)的一个未知种,该菌株最适温度㊁p H值分别为30ħ㊁7.0~7.5,该菌株具有广谱性,对三氟氯氰菊酯有降解作用,50m g L-1的三氟氯氰菊酯降解速率为3.04μm o l L-1 h-1.目前筛选到的能降解高效氯氟氰菊酯菌株降解能力强,有广谱性,大多是细菌,少量为真菌,很少筛到放线菌.细菌对环境适应能力强,在高浓度农药的作用下,易发生突变,在农药的微生物降解中起主导作用[50].3㊀高效氯氟氰菊酯的降解酶和降解基因农药降解酶主要来自于微生物.微生物的降解实质是酶促反应,是微生物通过物理或化学方法,产生水解酶和各类氧化酶将农药分解转化的过程.酯酶在拟除虫菊酯的降解中具有重要的调节作用[51].降解酶王晓慧,等:高效氯氟氰菊酯的微生物降解研究进展/2020年第3期通常比降解菌更能忍耐极端环境,不受温度㊁p H值㊁土著微生物吞噬㊁农药浓度等外部环境的影响,环保安全,降解谱广,降解效率高.当前拟除虫菊酯降解酶的研究主要集中在提取㊁纯化粗酶液以及酶学性质方面.林淦[48,52]从阴沟肠杆菌WG1中提取的粗酶液,可以水解氯氟氰菊酯,反应速率最大为63.93n m o l m L-1 m i n-1,氯氟氰菊酯在浓度为20m g L-1㊁35ħ㊁p H值7.5时,粗酶液在1h的降解率可以达到83%,且该粗酶液的胞内酶表现出降解底物的活性.解开治等[53]从恶臭假单胞菌X P12中提取粗酶液,在p H值6.5~8.0㊁25~40ħ时对高效氯氟氰菊酯㊁高效氯氰菊酯和溴氰菊酯的降解率均在70%左右,将粗酶液用于叶类蔬菜上,其对高效氯氟氰菊酯降解率可达到83.5%,起催化降解作用的是胞内酶.虞云龙等[54]从广谱性产碱菌中提取了粗酶液,该粗酶液在p H值5.0~10.5范围内均有较好的降解活性,有广谱性,能降解部分拟除虫菊酯,降解三氟氯氰菊酯的最适p H值为7.5,米氏常数为8.67m m o l L-1,最适温度为32.5ħ,胞内酶对拟除虫菊酯农药起降解作用.拟除虫菊酯农药酶促降解的研究表明,降解酶具有更高的降解率,且对温度和p H值有更宽的适应性,在实际应用中有很好的前景,对农药降解起主要作用的是胞内酶.也有研究人员发现,胞外酶对降解拟除虫菊酯农药起作用,徐莲等[43]从能高效降解三氟氯氰菊酯的芽孢杆菌中提取能降解三氟氯氰菊酯的粗酶液,酶的定域试验和底物诱导试验表明,该降解酶为组成型胞外酶,粗酶液反应温度为30~60ħ,在温度和p H值分别为40ħ㊁9.0时有最高降解活性,60ħ时酶的活性保持在50%左右;且发现其降解基因在染色体的D N A上,不在质粒上.郭鹏[55]对一株能高效降解甲氰菊酯的范氏鞘酯菌J ZG2进行深入研究,并且通过硫酸铵沉淀㊁凝胶层切和切胶回收电洗脱等纯化粗酶液,获得了一个新的菊酯水解酶P y t H,该酶属组成型胞内酶,在温度为25~50ħ㊁p H值为6.0~8.5时,均对酶的活性没有影响,该酶的最大降解速率和米氏常数分别为7.536n m o l m i n-1㊁0.05n m o l m L-1,纯化的水解酶有广谱性,对其它拟除虫菊酯也有水解作用.从筛选到的高效降解菌株中分离到的酶含量低,且酶的分离纯化费时㊁费力㊁成本高.通过克隆酶的降解基因并进行异源表达可以提高酶的产量.关于拟除虫菊酯克隆基因的报道还很少,仅克隆到几个降解基因,即e s t P水解酶基因(克雷伯氏菌Z D112)㊁p y t H水解酶基因(鞘酯菌J ZG1)㊁p y e3水解酶基因[56G58].肖红利[46]从不动杆菌属菌中克隆了氯氰菊酯降解酶片段(约5k b),并在大肠杆菌E.c o l i B L21中进行了表达,应用分子生物学技术构建了4GD菌株基因组文库,从中得到的重组质粒对高效氯氰菊酯和三氟氯氰菊酯有良好降解性,重组质粒中可能有拟除虫菊酯降解基因,有待进一步的研究.翟逸[44]构建了人苍白杆菌Y ZG1的基因组文库,从中克隆了一个新型的酯酶基因p y t Z,它与已知的几个拟除虫菊酯水解基因序列相似性极低,p y t Z有一个606b p的开放阅读框,用来编码拟除虫菊酯水解羧酸酯酶;转入大肠杆菌系统中诱导纯化获得的P y t Z蛋白,在温度20~45ħ和p H值6.0~8.0范围内均可以降解高效氯氟氰菊酯,P y t Z底物特异性广泛㊁酶活性高㊁稳定性好,为微生物降解拟除虫菊酯提供了有利资源.通过基因改良技术将降解酶基因转入易于繁殖的宿主中获得高表达,可增大酶产量,提高降解效率,也避免了直接使用微生物菌株存在的问题.通过基因组文库的成功构建,为高效氯氟氰菊酯降解基因的提取提供了有利条件.4㊀高效氯氟氰菊酯的降解机理和途径拟除虫菊酯类农药种类繁多,代谢途径也较为复杂,这类农药的化学式中都有酯键,其微生物降解失去神经毒素的关键就是酯键的断裂[59].由菌株对高效氯氰菊酯㊁溴氰菊酯㊁联苯菊酯降解途径(图1~3)发现,其降解的第一步就是酯键的断裂.目前对高效氯氟氰菊酯的微生物降解机理研究较少.林淦等[48]研究了阴沟肠杆菌对高效氯氟氰菊酯的降解途径,在粗酶液作用下,水解生成αG氰基G3G苯氧基苄醇和2,2G二甲基G3G(2G氯G3,3,3G三氟G1G丙烯基)环丙烷羧酸(图4).C h e n等[60]分析了苏云金芽孢杆菌对氯氟氰菊酯的降解途径,该菌株通过酯键和芳基键的断裂,产生了6种代谢产物:αG羟基G3G苯氧基苯甲酰基乙腈㊁3G苯氧基苯基乙腈㊁NG(2G异丙氧基苯基)G4G苯氧基苯甲酰胺㊁3G苯氧基苯甲醛㊁3G苯氧基苯甲酸酯和苯酚.B iGr o l l i等[61]分析了海洋真菌对(ʃ)G氯氟氰菊酯的降解途径,首先被羧酸酯酶水解,酯键断裂,产生2G羟基G2G(3G苯氧基苯基)乙腈和2,2G二甲基G3G(2G氯G3,3,3G三氟G1G丙烯基)环丙烷羟酸,2G羟基G2G(3G苯氧苯基)乙腈可以通过一种氧化腈酶(将氰醇转化为醛的酶)生成3G苯氧基苯甲醛,氰醛通过氧化生成3G苯氧基苯甲酸,最后生成3G(羟基苯氧基)苯甲酸(图5).作为拟除虫菊酯的主要中间代谢产物3G苯氧基苯甲酸(3GP B A)比母体农药更具流动性和持久性,毒性更强,它对环境及人体有潜在危害[62].微生物对农药的降解过程中存在污染物的不完全降解,会带来二次污染,造成被修复王晓慧,等:高效氯氟氰菊酯的微生物降解研究进展/2020年第3期土壤的毒性作用增强,所以研究菌株对高效氯氟氰菊酯的降解途径是很有必要的.图1㊀枯草芽孢杆菌对氯氰菊酯的降解途径F i g .1㊀D e g r a d a t i o n p a t h w a y o f b e t a Gc y p e r m e t h r i nb y Ba c i l l u s s ub t i l is 图2㊀无色杆菌对溴氰菊酯的降解途径F i g .2㊀D e g r a d a t i o n p a t h w a y o f d e l t a m e t h r i nb yC h r o m a t i c b a c t e r ia图3㊀醋酸钙不动杆菌对联苯菊酯的降解途径F i g .3㊀D e g r a d a t i o n p a t h w a y of b i f e n t h r i n b y Ac i n e t o b a c t e r a c e t a te 图4㊀阴沟肠杆菌对高效氯氟氰菊酯的降解途径F i g .4㊀D e g r a d a t i o n p a t h w a y o f l a m b d a Gc y h a l o t h r i nb yE n t e r o b a c t e r c l o a c ae图5㊀海洋真菌对(ʃ)氯氟氰菊酯的降解途径F i g .5㊀D e g r a d a t i o n p a t h w a y o f (ʃ)l a m b d a Gc yh a l o t h r i n b y m a r i n e d e r i v e d f u n gi王晓慧,等:高效氯氟氰菊酯的微生物降解研究进展/2020年第3期5㊀结语目前对高效氯氟氰菊酯降解菌的筛选工作,仅限于实验室条件下单一菌株的培养和降解,而从实验室到自然环境中,受到各因素的制约,实际效果不太理想,同时菌株的安全性评价有待进一步考察.筛选高效广谱㊁适应性强及环境友好的高效氯氟氰菊酯降解菌株,用分子生物学和基因工程等技术对降解酶基因资源进行克隆,构建高效工程降解菌,制备多菌株复合系,是解决上述问题的根本方法.很多情况下微生物并不能将农药完全降解矿化,某些中间代谢产物的毒性大于母体化合物毒性,通过质谱等手段分析高效氯氟氰菊酯降解的中间代谢产物以推断降解途径,并深入研究菌株的降解途径对提高微生物的修复有重要作用.关于高效氯氟氰菊酯降解酶的分离纯化和固定化研究相对较少.天然的分离菌株其产酶量较低,且酶在土壤中的活动性较差,而纯化的降解酶更能忍受异常环境,因此对降解酶进行纯化和固定化可以提高酶的稳定性和适应力,应该大力加强这方面的研究.参考文献:[1]㊀T 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柑橘及土壤中高效氯氟氰菊酯残留分析方法研究

柑橘及土壤中高效氯氟氰菊酯残留分析方法研究杨玉霞;莫仁甫;王天顺;周其峰【期刊名称】《南方农业学报》【年(卷),期】2012(043)001【摘要】[目的]建立快速、实用的测定柑橘及土壤中高效氯氟氰菊酯残留的方法.[方法]样品经甲醇提取、弗罗里硅土柱净化、浓缩、定容后,用带μ-ECD检测器的气相色谱仪进行测定.[结果]高效氯氟氰菊酯在0.005~1.000 μg/mL范围内线性良好,线性相关系数r=0.9996.该方法对高效氯氟氰菊酯标样的最小检出限为1.0×10-12 g,对橘皮、橘肉和土壤的最低检出浓度均为0.001 mg/kg,样品平均回收率为90.96%~104.21%,相对标准偏差为2.73%~10.45%.[结论]建立的GC-μECD检测方法具有分离效果好、回收率高、经济快速、准确度和灵敏度高的特点,适用于柑橘及土壤中高效氯氟氰菊酯的残留检测.【总页数】4页(P38-41)【作者】杨玉霞;莫仁甫;王天顺;周其峰【作者单位】广西农业科学院植物保护研究所,南宁530007;广西农业科学院植物保护研究所,南宁530007;中国农业科学院甘蔗研究中心/广西农业科学院甘蔗研究所,南宁530007;广西农业科学院植物保护研究所,南宁530007【正文语种】中文【中图分类】S481.8【相关文献】1.柑橘和土壤中吡草醚残留分析方法研究 [J], 胡秀卿;吴珉;赵华;朱亚红;徐浩;平立凤;李振2.杀扑磷在柑橘和土壤中的残留分析方法研究 [J], 金铨;吴慧明;朱国念3.柑橘及土壤中高效氯氟氰菊酯残留分析方法研究 [J], 杨玉霞;莫仁甫;王天顺;周其峰4.苯醚甲环唑在柑橘和土壤中的残留分析方法研究 [J], 郑海香5.联苯肼酯在柑橘及其土壤中的残留分析方法 [J], 戴魏;李晓刚;陈力华;聂思桥;任竞;梁骥;付启明;张贵群;刘义珂;刘金胜;刘力因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
柑橘黄龙病防治研究现状概述

柑橘黄龙病防治研究现状概述作者:张文辉刘洁余冠学陈绪杨韦杰来源:《广西农学报》2022年第02期摘要:黄龙病被称为柑橘“癌症”,严重损害果农效益,阻碍柑橘产业的高质量发展。
概述柑橘黄龙病在农业综合防治、化学药物防治、生物防治、物理防治、生态防治五个方面的研究现状,从中看出,国内外研究都从不同的角度进行黄龙病防控策略的研究,最多研究的是化学药物的防治策略,是主要的研究方向;其次是物理防治和生物防治,也有较多研究;最少研究的是生态防治。
这些防治策略也存在缺陷,建议从财政保障、管理执行、技术应用三方面开展柑橘黄龙病防控,加强技术应用研究,关注生态防治的研究探索,促进生态防治技术的进步。
关键词:柑橘;黄龙病;研究;防控中图分类号:S436.66 文献标识号:A 文章编号:1003-4374(2022)02-0079-05Overview of Research Status on Control of Citrus Huanglong DiseaseZhang Wen-hui, Liu Jie, Yu Guan-xue, Chen Xu-yang, Wei Jie *(college of Agriculture, Guangxi University, Nanning, Guangxi 530003, China)Abstract: Huanglong disease is known as citrus' cancer', which seriously damages the benefit of fruit growers and prevents the high-quality development of citrus industry. The research status of citrus Huanglong disease from five aspecs in agricultural integrated control, chemical pesticide control, biological control, physical control and ecological control were summarized, it shows that the research botn at home and abroad has carried out the research on the prevention and control strategies of Huanglong disease from different perspectives, and the most research is the prevention and control strategy of chemical pesticide, which is the main research direction. Second is physical control and biological control, which also has many stuchies, the least research is ecological control, which also existing defects. It is suggested to carry out the prevention and control of citrus Huanglong disease from three aspects of financial support, management implementation and technical application, strengthen technical application research, pay attention to the research and exploration of ecological control, and promote the progress of ecological control technology.Key words: citrus, Huanglong disease, research, prevention and control黃龙病被称为柑橘“癌症”,是世界上为害柑橘生产最具有严重的破坏性的病害之一,近几十年来对我国乃至世界范围内都造成了不可估量的重大损失,根据全国农业技术服务中心的预测,我国柑橘黄龙病发生面积达14.7万公顷,主要发生在华南、江南南部等地区,部分地区可能存在较为严重的暴发,并且染上黄龙病的病株,幼苗期存在矮小化、抽梢困难、叶片斑驳黄化明显的现象,成熟期果实果肉苦涩、红鼻子果、果皮绿化,严重破坏柑橘的价值,使得果农的多年辛苦经营功亏一篑。
4.5%高效氯氰菊酯乳油防治柑桔潜叶蛾田间药效试验

4.5%高效氯氰菊酯乳油防治柑桔潜叶蛾田间药效试验
何婷婷
【期刊名称】《农业研究与应用》
【年(卷),期】2013(000)002
【摘要】为探索4.5%高效氯氰菊酯乳油防治柑桔潜叶蛾的效果,以2.5%敌杀死(溴氰菊酯)乳油为对照,进行了田间药效试验.结果表明:4.5%高效氯氰菊酯乳油300倍、600倍、1200倍3种浓度防治柑桔潜叶蛾药后7d平均防效均达80%以上,防治效果比较理想,药后24d保梢效果达76%以上,且对柑桔安全.建议用于防治柑桔潜叶蛾,推荐使用浓度为300~1200倍.
【总页数】2页(P62-63)
【作者】何婷婷
【作者单位】广西扶绥县植保植检站,扶绥532100
【正文语种】中文
【相关文献】
1.4.5%高效氯氰菊酯乳油防治棉铃虫田间药效研究 [J], 方仁祥
2.4.5%高效氯氰菊酯乳油防治十字花科蔬菜菜青虫田间药效试验 [J], 梁彩勤
3.4.5%高效氯氰菊酯乳油防治柑桔潜叶蛾田间药效试验 [J], 何婷婷;
4.4.5%高效氯氰菊酯乳油防治菜青虫田间药效试验 [J], 吉训聪;肖敏;陈绵才;史勇;崔义
5.25%胺酮乳油防治柑桔潜叶蛾田间药效试验 [J], 邹建掬;向延平;易志红
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高效氯氟氰菊酯乳油和水乳剂在大豆上的残留和降解动态

Vol.20 No.2Apr. 2021第20卷第2期2021年4月现代农药Modem Agrochemicals♦残留#环% ♦高效氯氟氧菊酯乳油和水乳剂在大豆上的残留和降解动态孙明娜,童 舟,董 旭,褚),王 梅,高同春,段劲生*(安徽省农业科学院植物保护与农产品质量安全研究所/农业农村部农产品质量安全风险评估实验室(合肥), 合肥 230031)摘要:笔者研究了施药后高效氯氟=菊酯乳油和水乳剂在大豆的叶片上的原始沉降量和降解动态规律。
试验数据表明,乳油和水乳剂产品施药2 h 后,高效氯氟=菊酯在大豆叶片上的原始沉积量分别为 1.386±0.214、1.167±0.132 mg/kg ,在豆荚上分别为0.067±0.006、0.051 ±0.005 mg/kg ;在叶片 上 的降解半衰期分别为4.1、5.2 d ,在豆荚上则分别为2.8、5.0 d o 药后21 d ,大豆中2种剂型农药的残留量均小于0.005 mg/kg ,小于最大残留限量(MRL )。
相对于乳油,水乳剂在大豆叶片和豆荚上的降解速 率相对较慢,尤其是在豆荚上半衰期较长,为5.2 d ,可以较好地维持对大豆食心虫的防效,既高效又 环境友好。
研究结果为指导不同剂型的高效氯氟=菊酯在大豆上的科学高效应用提供了理论支持。
关键词:高效氯氟=菊酯;乳油;水乳剂;大豆;残留中图分类号:S 481+.8文献标志码:A doi :10.3969/j.issn.1671-5284.2021.02.008Residue and Degradation Dynamics of Lambda -cyhalothrin in SoybeanSUN Mingna, TONG Zhou, DONG Xu, CHU Yue, WANG Mei, GAO Tongchun , DUAN Jinsheng *(Institute of Plant Protection and Agricultural Product Quality and Safety, Anhui Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Agro-Product Safety Risk Evaluation (Hefei), Hefei 230031)Abstract : In this paper, the original deposition and degradation dynamics of different forms lambda-cyhalothrin (EC andEW) in soybean leaves were studied. The original deposition of lambda-cyhalothrin EC and EW on soybean leaves were 1.386&0.214 mg/kg and 1.167 ±0.132 mg/kg, respectively, and the degradation half lives of lambda-cyhalothrin EC andEW on soybean pods were 0.067 ±0.006 mg/kg and 0.051 ±0.005 mg/kg, respectively. The degradation half lives of lambda-cyhalothrin EC and EW were 4.1 d and 5.2 d on soybean leaves, respectively, and were 2.8 d and 5.0 d on soybean leaves, respectively. After 21 d, the residues of the two forms lambda-cyhalothrin in soybean were less than 0.005 mg/kg(less than MRL value). Compared with EC, the degradation rate of EW on soybean leaves and pods was relatively slow, especially on pods. The half-life of EW was 5.2 d, which could maintain the contact control effect on soybean pod borer(Leguminivora glycinivorella) and efficient and environmentally friendly. The results provide data support for the scientificand efficient application of different forms of lambda-cyhalothrin in soybean.Key words : lambda-cyhalothrin; emulsifiable concentrate(EC); emulsion in water(EW); soybean; residue高效氯氟y 菊酯为神经毒 菊酯 有特效,并具有药效迅速,效期, 性高且杀虫剂(图1),其通过触杀、胃毒作幼 产生抗性,用药量比其他拟除虫菊酯类药剂明收稿日期:2021-01T5基金项目:国家重点研发计划(2016YFD0200207-4)作者简介:孙明娜(1979—0,女,安徽舒城人,硕士,副研究员,主要从事农产品质量安全及农药残留标准研究。
亚洲柑橘木虱响应高效氯氰菊酯胁迫的转录组分析

·829·亚洲柑橘木虱响应高效氯氰菊酯胁迫的转录组分析宋晓兵,崔一平,凌金锋,黄峰,陈霞,彭埃天*(广东省农业科学院植物保护研究所/农业农村部华南果蔬绿色防控重点实验室/广东省植物保护新技术重点实验室,广东广州510640)摘要:【目的】筛选高效氯氰菊酯胁迫下的柑橘木虱抗药性相关基因及其网络,探讨柑橘木虱应对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性机制,为柑橘木虱的抗药性治理提供科学依据。
【方法】采用Illumina NovaSeq 6000测序系统对高效氯氰菊酯和空白对照处理的柑橘木虱成虫进行转录组测序,采用生物信息学软件Hisat2、DESeq2和clusterProfiler 等对差异表达基因(Differentially expressed genes ,DEGs )进行功能注释、分类以及参与的信号通路分析。
【结果】从所检测的柑橘木虱转录组数据中筛选到显著DEGs 4596个,其中显著上调表达基因2900个、显著下调表达基因1696个。
DEGs 中有624个富集到KEGG 的103条代谢通路,富集的通路主要涉及Hippo 信号通路、核糖体、吞噬体、药物代谢、嘌呤代谢、硫胺素代谢和细胞凋亡等与昆虫抗药性紧密相关的7条代谢通路。
与昆虫抗药性相关的DEGs 38个,涉及细胞色素P450、谷胱甘肽转移酶、钠离子通道、三磷酸腺苷合酶、细胞色素b 、酸性磷酸酯酶、钙粘蛋白、糖基转移酶、脱羧酶和ABC 转运蛋白等多个代谢抗性和靶标抗性基因。
【结论】挖掘获得大量的柑橘木虱响应拟除虫菊酯类杀虫剂的抗药性相关基因,显著富集的通路主要涉及Hippo 信号通路、核糖体、吞噬体和硫胺素代谢等与昆虫抗药性紧密相关的代谢通路,为研究柑橘木虱的抗药机制以及进行抗药性治理提供了丰富的数据基础。
关键词:柑橘木虱;高效氯氰菊酯;抗药性;转录组中图分类号:S436.661.2文献标志码:A文章编号:2095-1191(2023)03-0829-10收稿日期:2022-05-11基金项目:“十四五”广东省农业科技创新十大主攻方向“揭榜挂帅”项目(2022SDZG06);广东省现代农业产业技术体系建设专项(2022KJ108)通讯作者:彭埃天(1962-),https:///0000-0002-8568-7459,研究员,主要从事南方果树病虫害综合防控研究工作,E-mail :***************第一作者:宋晓兵(1980-),https:///0000-0003-0526-2272,博士,副研究员,主要从事柑橘病虫害防控研究工作,E-mail :**************Transcriptome analysis of Diaphorina citri Kuwayamain response to beta-cypermethrin stressSONG Xiao-bing ,CUI Yi-ping ,LING Jin-feng ,HUANG Feng ,CHEN Xia ,PENG Ai-tian*(Institute of Plant Protection ,Guangdong Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Green Prevention andControl on Fruits and Vegetables in South China ,Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Guangdong Provincial KeyLaboratory of High Technology for Plant Protection ,Guangzhou ,Guangdong 510640,China )Abstract :【Objective 】To screen Diaphorina citri Kuwayama resistance genes and their network regulation under thestress of beta-cypermethrin ,and explore the resistance mechanism of D.citri to pyrethroid insecticides.【Method 】The Illu-mina NovaSeq 6000sequencing system was used to sequence the transcriptome of the adult citrus psyllids treated with beta-cypermethrin and blank control.The differentially expressed genes (DEGs )were functionally annotated and classi-fied using bioinformatics softwares such as HISAT2,DESeq2and clusterProfiler ,as well as the signal pathways analysis involved.【Result 】A total of 4596significant DEGs genes were screened in the citrus psyllid transcriptome data ,in which 2900were significantly up-regulated and 1696were significantly down-regulated.Among the DEGs ,624were enriched in 103different metabolic pathways in KEGG.Seven enriched pathways of insect resistance mainly involved Hippo sig-54卷南方农业学报·830·0引言【研究意义】亚洲柑橘木虱(Diaphorina citri Kuwayama)属半翅目(Hemiptera)扁木虱科(Liviidae),是毁灭性病害柑橘黄龙病(Huanglongbing)的重要传播虫媒,目前已扩散到美洲和非洲(江宏燕等,2018),其引发的柑橘黄龙病暴发成灾造成严重的经济损失。
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高效氯氰菊酯在柑橘中的残留及降解动态研究高效氯氰菊酯,英文通用名:beta cypermethrin,化学名称:2,2-二甲基-3-(2 ,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸-α-氰基-(3-苯氧基)-苄酯,其结构式见图1。
高效氯氰菊酯是一种广谱杀虫剂,对许多虫害,如蚜虫、甜菜夜蛾、棉铃虫、潜叶蛾、菜青虫、蚜虫等具有良好的防治效果 [1-6]。
关于高效氯氰菊酯在蔬菜、水果等作物[7-12]上的残留研究国内外已有诸多报道,多采用GC、GC-MS、HPLC、HPLC-MS/MS等方法,本研究在 * 的基础上进行方法优化,结合GC-ECD,测定了高效氯氰菊酯在柑橘和土壤中的残留量,并对其降解规律进行了研究,为高效氯氰菊酯在柑橘上的膳食风险评估及残留监测提供了科学依据。
1.1 试剂与仪器
1.1.1 药剂及试剂
99%高效氯氰菊酯标准品(Dr.Ehrenstorfer GmbH);2%高效氯氰菊酯乳油(EC),本实验室研制。
二氯甲烷、正己烷、乙腈、丙酮(美国天地公司)、无水硫酸钠、氯化钠(上海国药集团)。
1.1.2 仪器设备
xx气相色谱仪(ECD,岛津公司),IKAT-25高速组织分散器(德国IKA公司),高速冷冻离心机H2050R-1(长沙湘仪有限公司),AB204-E型电子天平(瑞士梅特勒公司)。
1.2 田间试验设计
田间试验于xx和2018年在桂林市、长沙市和厦门市进行。
按农药残留试验准则要求,设5个处理小区,重复3次,每小区2棵树,另设对照小区。
2%高效氯氰菊酯EC防治柑橘虫害。
降解动态试验:柑橘一半大小时施药,剂量为20 mg/kg,施药后2 h、1 d、2d、3 d、5 d、7 d、14 d、21 d、30 d、35 d采样,处理重复3次,处理间设保护隔离区,另设空白对照。
土壤样品:施药和采样方法参照植株样品。
所有样品均装入样品袋中,贴好标签,保存于-20 ℃冰箱中待测。
最终残留试验:按照20 mg/kg浓度药液施药2次、20 mg/kg浓度药液施药3 次、13.3 mg/kg浓度药液施药2 次、13.3 mg/kg浓度药液施药3次、空白对照五个处理顺序施药。
按最后一次药后间隔14、21、30、45 d,采用随机方法在每株柑橘的不同方向、不同部位采集果实,四分法取250 g装入聚乙烯塑料密封袋中,所有样品均装入样品袋(瓶)中,贴好标签,保存于-20 ℃冰箱中待测。
1.3 分析方法
1.3.1 样品前处理
称取20 g果皮(果肉、土壤)样品于广口瓶中,加入30 ml丙酮和30 ml石油醚,震荡提取30 min,抽滤,用10 ml丙酮分别洗涤三角瓶和滤渣后,转移到250 ml的容量瓶中,加入100 ml 3%氯化钠溶液,充分摇匀静置分层,将下层转移至另一250 ml的分液漏斗中,用2×20 ml的石油醚萃取,合并三次萃取的石油醚层,过无水硫酸钠,经旋转蒸发仪减压浓缩10 ml左右,待净化。
玻璃层析柱中先加入1 cm高的无水硫酸钠,再加入5 g 5%水脱活的弗罗里硅土,上层加少量的无水硫酸钠,轻轻敲实,用20 ml石油醚淋洗柱子,弃去淋洗液,柱面要有少量液体,小柱中依次加入5 ml丙酮和正己烷(1: 9,v:v)的混合溶液,5 ml的正己烷活化,当液面到达吸附层表面时立即加入待净化溶液,用15 ml的离心管收集洗脱液,用5 ml丙酮和正己烷(1: 9,v:v)冲洗烧杯后淋洗弗罗里硅土小柱,再重复一次。
将盛有淋洗液的离心管放在氮吹仪上,在50 ℃的水浴条件下,浓缩小于5 ml,用正己烷定容至5 ml,装入样品瓶待测。
1.3.2 气相色谱条件
仪器:岛津xx;色谱柱:RTX-1701 30 m*0.25 mm*0.25 μm;检测器:ECD;载气:高纯氮,2.5 ml/min;检测温度:进样口250 ℃;检测器280 ℃;柱温:15 ℃ 6 ℃/min 270 ℃,保持8 min;进样方式:不分流;进样体积:1 μL;保留时间:27.73/28.08 min。
1.3.3 添加回收率
在空白柑橘和土壤中添加浓度范围为0.01~1.0 mg/kg的高效氯氰菊酯标准溶液,每个浓度设5个平行,同时设空白对照。
按上述前处理方法进行操作和分析,计算添加回收率和相对标准偏差。
2.1 添加回收率和精密度
高效氯氰菊酯的添加回收率试验结果(见表1),当添加水平为0.01-1.0 mg/kg 时,高效氯氰菊酯在土壤中平均回收率为
87.66-91.52%,相对标准偏差7.3%-10.0%;在果肉中的平均回收率
为86.58-90.65%,相对标准偏差6.2%-11.3%;在果皮中的平均回收率为86.52%-88.98%,相对标准偏差8.1%-15.6%,各样本中的添加回收率和相对标准偏差均在允许范围之内,符合农药残留分析的要求。
由最低添加水平得到最低检测浓度为0.01 mg/kg。
高效氯氰菊酯的最小检出量为0.1×10-12 g。
表1 高效氯氰菊酯在土壤、柑橘中的添加回收率及相对标准偏差(n=5)
Tab.1 The Recoveries (%) and the relative standard deviation (RSD, %) of beta cypermethrin in citrus and soil (n=5)
2.2 消解动态试验结果
采用2%高效氯氰菊酯EC对柑橘树进行喷雾施药,高效氯氰菊酯在柑橘和土壤中的残留量均随着时间的推移而逐渐降低。
高效氯氰菊酯在柑橘和土壤中的降解半衰期分别为3.5~6.0 d和1.6~2.5 d,高效氯氰菊酯在土壤中降解相对更快。
2.3 最终残留试验结果
采用2%高效氯氰菊酯EC对柑橘树进行喷雾防治柑橘蚜虫,用药浓度13.3 mg/kg和20 mg/kg,于柑橘蚜虫初发期施药,兑水喷雾3次,每次间隔7 d,末次药后14 d柑橘果肉中高效氯氰菊酯的残留量均低于0.01 mg/kg;建议高效氯氰菊酯在柑桔中的MRL值为0.02 mg/kg。
本文建立了一种用于测定高效氯氰菊酯在柑橘和土壤中残留量的气相色谱分析方法,该方法符合农药残留量分析与检测的技术要求;
高效氯氰菊酯在柑橘和土壤中的降解半衰期为1.6~6.0 d,属于易降解农药[13]。
收获期柑橘果肉中高效氯氰菊酯的残留量均低于0.01 mg/kg;建议高效氯氰菊酯在柑桔中的MRL值为0.02 mg/kg。
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内容仅供参考。