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烟草所在手性酰胺类杀菌剂生态安全与污染控制方面取得重要进展

作者:王秀国、刘通 来源:植物保护研究中心 发布日期:2022-07-05 点击:

近日,中国农业科学院烟草研究所烟草病虫害绿色防控创新团队在手性酰胺类杀菌剂生态安全与污染控制方面取得重要进展。相关研究成果相继发表在环境领域国际学术期刊《有害物质杂志(Journal of Hazardous Materials)》(JCR 1区,Top 5%,IF2021=14.224)和《总环境科学(Science of the Total Environment)》(JCR 1区,Top 25%,IF2021=10.753)上。

杀菌剂在防治农作物病害中发挥着重要作用。近年来,以琥珀酸脱氢酶为靶向的酰胺类杀菌剂成为农药市场中发展最快的杀菌剂种类。由于大多数酰胺类杀菌剂具有手性结构,如何科学评价手性酰胺类杀菌剂的生态毒性对其安全合理使用具有重要的指导意义。同时,针对酰胺类杀菌剂长期使用后的残留问题,如何减轻危害,对保障耕地安全和人类健康有着十分重要的意义。

该团队以全球广泛使用的酰胺类杀菌剂为研究对象,在对映体水平上,采用模式生物蚯蚓进行毒性效应评价。研究发现,酰胺类杀菌剂双炔酰菌胺S-对映体在蚯蚓体内更易富集,进而显著影响了蚯蚓体内的胆汁代谢途径等相关基因的表达差异,导致S-对映体对蚯蚓的毒性显著高于R-对映体。在此基础上,通过宏基因组测序和qPCR方法,进一步挖掘了土壤中潜在的双炔酰菌胺降解微生物菌群,明确了伯克霍尔德菌(Burkholderia)、副伯克霍尔德氏菌(Paraburkholderia)、生丝微菌(Hyphomicrobium)和甲基杆菌(Methylobacterium)是导致双炔酰菌胺对映体选择性降解的主要微生物功能菌群。研究结果为酰胺类杀菌剂的安全合理使用以及污染土壤的微生物修复提供了重要基础数据。

烟草所博士后韩令喜为论文1的第一作者,研究生房宽和博士后韩令喜为论文2的共同第一作者,王秀国研究员为论文1的通讯作者,刘通副研究员为论文2的通讯作者。上述研究工作分别得到了国家自然科学基金、烟草绿色防控重大专项等项目的资助。

原文链接:

1.https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.128961

2.https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.149051