番茄|二酰胺殺蟲劑氰蟲酰胺在番茄植株中的持久性和代謝

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摘要農藥的植物吸收和代謝是復雜而動態的過程 , 有助于農藥的總體毒性 。 我們研究了氰蟲酰胺在番茄不同生育階段的代謝命運 。 氰蟲酰胺是葉片、花朵和果實中的主要殘留物 , 在處理后10天(DAT)內 , 相對代謝物與親本的比例保持在<28% 。
在整個研究中 , 成熟葉含有的氰蟲酰胺殘留物始終高于嫩葉 。 花朵氰蟲酰胺殘基含量最高 , 可達21 DAT , 然后逐漸減少 。 未成熟的綠色果實氰蟲酰胺殘留量最高 , 向紅色成熟階段下降 。 氰蟲酰胺的代謝主要發生在葉片中 , 初步鑒定出21種代謝物 。

花和果實分別含有14種代謝物 。 主要轉化途徑的特征是閉環 , 其次是N-去甲基化和糖基化 。 此外 , 氰蟲酰胺的植物代謝也與幾種次要的I期 , II期和分解代謝物有關 。 這些代謝物在植物中的發生因組織類型及其發育階段而異 。 我們的研究強調了番茄中氰蟲酰胺代謝物的組織特異性生物轉化和積累 。

前言農藥是現代農業的支柱 , 使種植者能夠減少作物中的害蟲侵擾 。 然而 , 農藥的廣泛使用也引起了公眾對殘留物對非目標生物體和人類健康的不利影響的持續關注 。 部分受這種擔憂的推動 , 在過去的幾十年里 , 美國的殺蟲劑使用量減少了約40% , 轉向擬除蟲菊酯和新煙堿類 , 它們對鳥類和哺乳動物的毒性較小 。

本研究以土壤施用氰蟲酰胺為研究對象 , 研究了土壤施用氰蟲酰胺在番茄植株不同組織中的吸收和分布及其轉化途徑 。 番茄是全世界重要的經濟作物代表一種果實蔬菜 , 其中氰蟲酰胺對幾種害蟲有效使用高分辨率質譜信息的靶向和非靶向代謝組學來鑒定候選代謝物 , 以及番茄植株不同發育階段葉子、花朵和果實中代謝物譜的變化 。

木質部汁液和植物組織中氰蟲酰胺的殘留物在整個研究過程中 , 未觀察到用氰蟲酰胺處理的植物的植物毒性 , 并且與對照植物相比 , 處理過的植物顯示出相同的生長和發育 。 施用后 , 氰蟲酰胺很快被根系吸收 , 并通過木質部蒸散流向脊椎輸送 。

木質部汁液中氰蟲酰胺的最高濃度在7和14DAT時觀察到 , 并在隨后的樣品中逐漸下降 , 在4 DAT時達到0.0 ± 7.84 ng/mL. , 在果實成熟之前的所有采樣間隔下 , 在所有植物組織中也檢測到氰蟲酰胺 , 殘留物濃度按葉子>花>果實的順序下降 , 葉片年齡與采樣間隔在確定殘留物濃度方面存在顯著交互作用 。