农药在植物上的代谢
植物次生代谢产物的作用和提取方法
植物次生代谢产物的作用和提取方法植物在生长过程中会产生许多次生代谢产物，这些产物不是必需品，而是对植物生长和适应环境的一种适应性反应。
这些次生代谢产物具有广泛的生物活性和药理功效，因此在医学、农业、环保等领域有着广泛的应用。
一、植物次生代谢产物的作用植物次生代谢产物是植物为了适应复杂的生态和环境变化而产生的多种化合物。
它们具有药物、食品、日化和农药等多种应用价值，其中一些最活跃的化合物作为植物天敌抗性机制的一部分。
以下是植物次生代谢产物的一些重要作用:1. 药物作用目前很多的中草药和天然药物的来源可以追溯到植物次生代谢产物，如一些生物碱，黄酮类，多酚类及鞣质类等。
它们具有抗癌、抗菌、驱虫等作用，对人体有很好的修复和保健效果。
2. 食品作用植物次生代谢产物已经成为很多食品的营养素，其中最为重要的就是黄酮和多酚类化合物。
这些化合物可以促进新陈代谢、缓解疲劳、提高免疫力和降低血压等。
3. 日化化妆品作用植物次生代谢产物通常被用于护肤和美容，如芦荟，茶树等植物提取物，它们可以缓解皮肤炎症，减少皱纹和光泽肌肤。
4. 农药作用植物次生代谢产物最重要的应用之一是作为农药。
这些化合物可作为植物的自我保护，具有杀菌和抗虫等作用。
以烟酸型生物碱、赤素等为代表，对农业生产的发展起到了重要推动作用。
二、植物次生代谢产物的提取方法植物次生代谢产物是具有很高药理活性和应用价值的化合物，因此其提取工作非常重要。
以下是一些常见的提取方法:1. 浸提法浸提法是最普遍的提取方法，可以用水、酒精、丙酮等有机溶剂提取。
其中以酒精和水的浸提为最多。
浸提的时间长短、溶剂的使用量和浸提温度的控制是关键。
浸提法优点是提取物纯度高，但缺点是浸提时间长，提取效率低。
2. 水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法是利用植物花、叶、根等部位所含的香气和易挥发性的物质，采用水蒸气的方式将香气成分挥发出来，用冷凝器将挥发出来的气体冷凝成液体，得到所需提取物的方法。
3. 超声波法超声波提取是利用超声波传递能量的原理，对溶剂和样品之间产生的物理和化学作用，利用其震荡使得植物组织和溶剂之间的物质传递迅速，使提取效率得到提高。
农药的代谢
-O-CONHCH 3
-O-CONHOH
环氧化
O
脱S（活化）
P
S P
O
S－加氧（活化）
O S S O S O
MFO与抗药性的关系
家蝇CYP6A1能够将艾氏剂和氯丹分别氧化为狄氏剂 和环氧化氯丹 。 重组杆状病毒感染的鳞翅目细胞系统中表达的 CYP6A2除了能够将艾氏剂和氯丹氧化相应的环氧化 物，还能通过脱硫作用和氧化酯解作用分别将有机磷 杀虫剂二嗪磷diazinon代谢为diazoxon和2－异丙基－ 4甲基－6羟基嘧啶。 果蝇CYP4E2基因在DDT抗性品系中高效表达 CYP6D1mRNA的高效表达与家蝇对二氯苯醚菊酯的 抗性有关 （朱礼华等，2000）
苯巴比妥phenobarbital(BP)、3－甲基胆蒽（3－MC）、DDT、环戊二 烯类杀虫剂、萘napthaiene、西维因、有机磷化合物（TOCP、TPP、 DEF）、丁羟基丁氧化物butylhydroxy butoxide、丁羟基甲苯 butylhydroxy toluene、烷基苯alkylbenzenes、polychlorinated bephenyls（PCBs）、增效醚piperonyl butoxide(PBO)、苯酰苯脲 benzoylphenylureas、保幼激素类似物、等等（邱星辉、冷欣夫，1997）
根据底物的不同， GST （EC 2.5.1.18 ）又可以分 为谷胱甘肽 -S- 烷基转移酶、谷胱甘肽 -S- 芳基转移 酶和谷胱甘肽-S-环氧化物基转移酶。 以还原型 glutathione （甘氨酸＋胱氨酸＋谷氨酸） 作为辅酶 无论哺乳动物动物，还是昆虫体内的GST，多以二 聚体形式存在。根据等电点的不同，可以分为碱性 （α）、中性（μ）、酸性（π）三种类型
农药的作用方式
农药的作用方式
农药作为农业生产中不可或缺的一环，其作用方式对农作
物生长和病虫害防治起着至关重要的作用。
农药主要通过以下几种方式发挥作用：
1. 联络毒性
农药可以通过直接贴附在植物或害虫表面，通过触碰或摄
食而产生毒性作用。
联络毒性是农药在作用地点具有剧毒的特性，可快速有效地阻止病虫害的生长繁殖，从而实现防治目的。
2. 胃毒性
农药也可以通过植物的体内吸收和胃肠道摄食途径进入植
物体内，通过破坏病虫害的内部组织结构或代谢功能，造成其死亡，实现病虫害的防治效果。
胃毒性作用较联络毒性作用更为温和，但在病虫害体内的作用时间更长、效果更持久。
3. 吸入毒性
某些农药也可以以气态形式通过叶片的气孔进入植物内部，从而实现农药对作物病虫害的防治效果。
吸入毒性作用方式适用于防治叶面病害和寄生虫等病虫害，具有快速渗透效果，能迅速杀灭病虫害的针对性部位。
4. 胎座毒性
一些农药可以在植物的种子或苗期，通过胎座或种子表面
的吸收，从而在苗期就达到防治病虫害的目的。
胎座毒性作用方式在植物早期对病虫害具有较好的持续防治效果，有助于降低病虫种群密度，为作物健康生长提供保障。
综上所述，农药的作用方式主要包括联络毒性、胃毒性、
吸入毒性和胎座毒性，不同的作用方式适用于不同的病虫害防
治目标和防治时机，对于提高农作物产量和质量、保障粮食安全具有重要意义。
农药的合理使用和科学施用是确保农业生产可持续发展的关键，需要农民和农业从业者加强对农药作用方式的了解和应用。
农药在植物体内的传导方式和农药传导生物学
农药在植物体内的传导方式和农药传导生物学一般来说，农药的使用是围绕植物进行的。
同样，农药生物的活性表达与其在植物体上的行为密不可分。
从“农药传导生物学”的角度来看，几乎所有的农药都会在植物体上表现出不同程度的吸收和传导作用，绝对的非传导作用的品种几乎不存在，只是它们因植物的种类、吸收部位、植物生长时期的不同而表现出较大的差异。
依据农药传导的形式将其大致区分为局部传导、向上传导和双向传导3种类型。
其中，局部传导主要是指药剂在同一叶片范围内的传导，包括从叶尖到叶柄和从叶的正面到背面或方向相反的传导，即所谓广义的传导。
向上和双向的传导是一种真正意义上（系统性）的传导，也可以称为狭义的传导。
需要强调指出的是所谓的双向传导的化合物通常情况下依然是以向上传导为主。
一般来说农药在植物体上的传导是一个涉及化合物、植物以及使用方法等多方面的综合性命题，传导的形式不仅影响其生物活性的表达，而且对其作用的范围及其使用技术产生十分重要的影响。
因此，正确地理解农药传导的本质及其影响因素，对于科学地理解农药的作用方式及其使用技术具有重要的现实意义。
基于此，笔者提出“农药传导生物学”的概念，以期完整地阐明农药传导与植物解剖学及其生理学的关系，强调化合物传导的相对性和可变性。
据此，“农药传导生物学”的概念可界定为“研究农药的传导方式与化合物的分子结构、被吸收部位、植物解剖学结构和营养输导与分布规律以及药剂使用技术等的关系的科学”。
1 农药的吸收与传导生物学1．1 植物叶片对药剂的吸收及其传导生物学植物叶片表面包着角质层，它是表皮细胞合成并沉积于细胞壁外的脂类物质。
角质层由无定形的角质基质组成。
其中还有联结的片层与纤丝，而纤丝则由分离的网状多糖组成。
不同种植物的角质层构造与厚度变化很大，而脂类则是其主要成分。
角质层中还有供极性物质通过的亲水小孔，主动吸收的外质连丝以及分布在叶表面的气孔。
农药通过角质层是一种扩散过程，然后从角质层解吸进入含水非原质体与细胞壁内。
植物次生代谢物的生态功能研究
植物次生代谢物的生态功能研究在我们周围丰富多彩的植物世界中，存在着一类神秘而又重要的物质——植物次生代谢物。
这些物质并非植物生长和发育所必需，但却在植物与环境的相互作用中发挥着极其关键的生态功能。
植物次生代谢物种类繁多，包括生物碱、萜类、黄酮类、酚类等。
它们的产生和存在往往与植物所处的环境压力和生物胁迫密切相关。
首先，植物次生代谢物在植物的防御机制中扮演着重要角色。
当植物面临病虫害的侵袭时，次生代谢物就像是植物的“武器库”。
例如，一些植物会产生生物碱来抵御昆虫的取食。
生物碱可以干扰昆虫的神经系统，使其无法正常生长和繁殖，从而减少昆虫对植物的损害。
同时，某些酚类物质具有抗菌和抗病毒的作用，能够帮助植物抵御病原体的入侵，增强植物的免疫力。
其次，植物次生代谢物在植物与其他生物的相互关系中也起着重要的调节作用。
对于传粉者来说，植物的次生代谢物可以作为信号物质，吸引特定的昆虫或鸟类来为其传粉。
比如，花朵中鲜艳的颜色和独特的香气往往是由次生代谢物产生的，这些特征能够引导传粉者准确找到花朵，完成传粉过程。
此外，植物次生代谢物还可以影响植物与相邻植物之间的竞争关系。
一些植物会释放化学物质到土壤中，抑制周围其他植物的生长，从而为自己争取更多的资源和空间。
再者，植物次生代谢物在植物适应环境变化方面发挥着不可或缺的作用。
在干旱、高温、低温等恶劣环境条件下，植物会合成特定的次生代谢物来增强自身的抗逆性。
例如，一些植物在干旱时会产生脯氨酸等次生代谢物，帮助维持细胞的渗透压，防止水分过度流失。
而在紫外线较强的环境中，植物会合成黄酮类化合物来吸收紫外线，减少其对细胞的损伤。
另外，植物次生代谢物对生态系统的物质循环和能量流动也有着一定的影响。
当植物凋落或死亡后，其体内的次生代谢物会进入土壤，影响土壤微生物的群落结构和活性，进而改变土壤的肥力和养分循环。
同时，这些物质也可能在食物链中传递，对食草动物和食肉动物的生理和行为产生影响。
噻虫胺代谢物
噻虫胺代谢物1. 简介噻虫胺（Thiamethoxam）是一种广谱杀虫剂，属于氯磺菊酯类农药。
它在农业上被广泛应用于防治各类害虫，如蚜虫、飞虱、叶螨等。
噻虫胺具有高效、低毒和长效的特点，对目标害虫有良好的杀灭和控制效果。
在噻虫胺的应用过程中，它会经历一系列的代谢反应，产生多种代谢物。
2. 噻虫胺代谢途径噻虫胺在植物和昆虫体内的代谢途径存在差异。
在植物体内，噻虫胺主要通过氧化、硫酸化和葡萄糖苷化等反应进行代谢。
在昆虫体内，噻虫胺经过酯水解和氧化等反应代谢。
3. 噻虫胺代谢产物3.1. 植物体内代谢产物3.1.1. 氧化代谢产物噻虫胺在植物体内经过氧化反应生成多种代谢产物，如噻虫胺氧化物 A、B、C等。
这些氧化代谢产物具有不同的生物活性和毒性，对植物和昆虫产生不同的影响。
3.1.2. 硫酸化代谢产物噻虫胺在植物体内还会经过硫酸化反应产生硫酸噻虫胺。
硫酸噻虫胺具有更强的杀虫活性，对目标害虫的杀灭效果更好。
3.1.3. 葡萄糖苷化代谢产物噻虫胺也可以在植物体内发生葡萄糖苷化反应，生成噻虫胺葡萄糖苷。
这种代谢产物具有较低的毒性，对植物和昆虫的影响相对较小。
3.2. 昆虫体内代谢产物3.2.1. 酯水解代谢产物噻虫胺在昆虫体内经过酯水解反应产生噻虫胺酸。
这种代谢产物对昆虫的毒性较低，对噻虫胺的杀虫效果有一定的影响。
3.2.2. 氧化代谢产物昆虫体内的代谢反应还会导致噻虫胺产生多种氧化代谢产物，如噻虫胺氧化物 D、E等。
这些代谢产物对昆虫的毒性和生物活性有一定影响。
4. 噻虫胺代谢动力学噻虫胺的代谢动力学研究表明，它在植物体内的代谢速度较快，代谢产物主要在24小时内达到峰值。
而在昆虫体内，噻虫胺的代谢速度较慢，代谢产物的积累时间较长。
5. 噻虫胺代谢与环境影响噻虫胺代谢产物的存在和积累对环境和生态系统可能产生影响。
一方面，代谢产物的毒性可能对非目标生物产生杀伤作用，破坏生态平衡；另一方面，代谢产物的残留可能对土壤和水体造成污染，对环境造成潜在威胁。
《农药的代谢》课件
农药代谢的意义
提高药效
农药经过代谢后，可以转 化为具有活性的代谢产物
，提高药效。
降低毒性
农药经过代谢后，可以转 化为低毒或无毒的物质，
降低对生物体的毒性。
残留和环境影响
农药代谢后产生的代谢产 物可能具有不同的残留特 性和环境影响，需要关注 其环境安全性和健康风险
。
02
农药在植物体内的代谢
吸收
农药通过植物的根、茎、 叶等部位吸收进入植物体 内。
《农药的代谢》ppt课件
CONTENTS
• 农药代谢概述 • 农药在植物体内的代谢 • 农药在动物体内的代谢 • 农药代谢的影响因素 • 农药代谢的研究方法 • 农药代谢的未来展望
01
农药代谢概述
农药代谢的定义
农药代谢的定义
农药在生物体内经过吸收、分布、代 谢和排泄等过程，称为农药的代谢。
农药代谢的意义
转化
1
农药在植物体内经过代谢转化成为其他物质。
2
转化过程包括氧化、还原、水解、结合等反应。
3
转化后的农药可能具有不同的理化性质和生物活 性，对植物和环境的影响也可能发生变化。
降解
降解过程可以通过植物酶 的作用或其他机制进行。
农药在植物体内经过降解 成为无害或低毒性的物质 。
降解速率和程度受到农药 种类、植物种类和环境条 件的影响。
农药代谢是农药在生物体内发挥药效 和产生毒性的重要过程，对农药的残 留和环境影响也有重要影响。
农药代谢的途径
生物转化
农药在生物体内经过酶的作用，转化为其 他物质，如氧化、还原、水解等。
排泄
农药在生物体内经过吸收后，通过排泄器 官排出体外，如尿液、粪便等。
吸附和富集
基于代谢组学研究噻虫嗪和戊唑醇农药对蔬菜生理代谢的影响
张希平，田菊，木其尔，等.基于代谢组学研究噻虫嗪和戊唑醇农药对蔬菜生理代谢的影响[J].沈阳农业大学学报，2022，53（6）：693-700.沈阳农业大学学报，2022，53(6)：693-700Journal ofShenyang Agricultural University http ：//DOI:10.3969/j.issn.1000-1700.2022.06.007收稿日期：2022-10-21基金项目：国家自然科学基金项目(32272583)第一作者：张希平(1997-)，女，硕士研究生，从事农产品质量安全与营养分析研究，E⁃mail ：****************通信作者：李勇(1987-)，男，博士，副研究员，从事农产品质量安全与营养分析研究，E⁃mail ：********************.cn基于代谢组学研究噻虫嗪和戊唑醇农药对蔬菜生理代谢的影响张希平1,2,3，田菊1,2,3，木其尔2,3，余向阳1,2,3，李拖平1，李勇1,2,3（1.沈阳农业大学食品学院，沈阳110161；2.省部共建国家重点实验室培育基地/江苏省食品质量安全重点实验室，南京210014；3.江苏省农业科学院农产品质量安全与营养研究所，南京210014）摘要：农药是保障农业丰收的重要手段，然而农药对农作物生理代谢影响报道很少，尤其是对植物的指纹代谢图谱影响。
以杀虫剂噻虫嗪和杀菌剂戊唑醇为例，向上海青青菜喷施推荐剂量农药，采集茎叶组织，并用于生理生化指标及代谢组学分析，解析农药喷施对青菜代谢影响。
结果表明：两种农药喷施均对青菜造成一定胁迫响应，致使过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性水平及膜脂过氧化提高。
基于代谢组学分析，发现两种农药均可以影响青菜指纹代谢图谱，共鉴定出98个差异代谢物，其中类黄酮、硫代糖苷、有机酸、氨基酸等物质种类最多。
两种农药均可以促进叶片中类黄酮（异鼠李素、杨梅苷和异鼠李素3,4'-二葡萄糖苷等）含量增加，其可能与青菜抵御农药胁迫有关；噻虫嗪导致大部分氨基酸（谷氨酰胺、精氨酸和N,N-二甲基精氨酸等）、酚酸（奎宁酸、阿魏基奎宁酸和芥子酸等）含量累积，而戊唑醇处理组则相反；戊唑醇可以增加叶片中不饱和脂肪酸（亚麻酸和亚油酸）含量，而降低糖类组分（松三糖和棉子糖）含量。
植物中的农药代谢途径研究
植物中的农药代谢途径研究作为一种重要的农业生产工具，农药在农业生产中具有至关重要的作用。
但是在使用农药的过程中，不可避免地会产生一些副作用。
其中之一就是农药对于植物的污染作用。
虽然不同的植物对农药的耐受能力不同，但都存在一定的吸收和代谢机制。
因此，深入研究植物中的农药代谢途径对于有效解决农药对植物的污染具有重要的意义。
植物中的代谢途径可以分为两种，即生物化学反应和代谢途径。
生物化学反应是指物质在生物体内发生化学反应，并转化为不同的代谢产物。
例如，一些有害物质在植物体内经过光合作用和呼吸作用等生物化学反应降解为无毒物质。
另一种代谢途径则是通过植物体内的一些特定物质将有害物质代谢掉。
下面我们将详细介绍植物中的农药代谢途径。
首先是酯类农药。
酯类农药在植株体内主要通过羧酸酯水解酶的催化下水解为羟基和酸基两种化合物。
羟基和酸基进一步被乙酰CoA合成为较为稳定的羟基酸根和酰基CoA，最终代谢成碳酸二元酯。
值得注意的是，羧酸酯水解酶的活性与物种和环境条件有关。
其次是氨基甲酸酯类农药。
氨基甲酸酯类农药主要通过氨基甲酸酯酶水解代谢。
氨基甲酸酯酶是一种亲水性酶，能够将氨基甲酸酯水解为甲酸和有机胺。
甲酸由于极易溶于水，通常会随植株的分泌物一并排出。
有机胺则需要继续代谢。
目前已发现有机胺会进一步被氧化代谢为醛的皮下，进而在呼吸过程中被代谢分解。
第三是磷酸酯类农药。
磷酸酯类农药主要通过磷酸酯酶的催化下水解代谢。
磷酸酯酶是一种高效的代谢酶，在植物代谢中起着重要的作用。
磷酸酯酶催化下的代谢产物主要是分解成酸和苯酚。
酸可直接排出体外，而苯酚则是一种具有毒性和致癌性的物质。
因此，苯酚在植物体内必须进一步被代谢。
最后是二嗪酮类农药。
二嗪酮类农药主要被二嗪酮酶代谢。
二嗪酮酶是一种较为特殊的代谢酶，在植株体内相对较少。
二嗪酮类农药在经过二嗪酮酶的代谢之后会分解成二嗪和其他的代谢产物。
二嗪比较稳定，大多被吸附在植物上。
其他的代谢产物则可以进一步代谢或者排出。
农药的代谢
农药的代谢
植物对农药的代谢是一个复杂的过程，涉及到许多生物化学和生理机制。
以下是植物对农药代谢的一些基本过程：
1.吸收：植物通过根系、叶片等部位吸收农药。
不同的农药具有不同的吸收途径和速率，有些农药可能更容易被根部吸收，而有些则更容易被叶片吸收。
2.运输：吸收的农药会通过植物的内部组织进行运输。
农药可以在植物体内随着水分和养分的流动而移动，到达不同的部位。
3.代谢：植物体内存在一些酶系统，可以对农药进行代谢转化。
这些酶可以将农药分解成更小的分子，或者将其转化为其他形式。
代谢过程可以降低农药的毒性，使其对植物的伤害减小。
4.排泄：经过代谢转化的农药可以通过植物的蒸腾作用、根系分泌物等途径排泄到环境中。
排泄过程可以帮助植物清除体内的农药残留，降低对自身的危害。
5.积累：如果农药代谢速度较慢，或者植物无法有效地排泄农药，它们可能会在植物体内积累。
长期积累的农药可能会对植物的生长和发育产生不利影响。
植物对农药的代谢能力因植物种类、农药类型和环境条件等因素而有所不同。
一些植物具有较强的农药代谢能力，可以更快地将农药分解或转化为无害物质。
然而，一些农药可能对某些植物具有较高的毒性，即使经过代谢转化仍可能对植物造成伤害。
因此，在使用农药时，需要根据具体情况选择合适的农药种类和
使用方法，以减少对植物的不良影响。
同时，也需要注意农药的合理使用，避免过度使用和滥用，保护植物的健康和生态环境的平衡。
植物次生代谢产物对生物农药研发的启示
植物次生代谢产物对生物农药研发的启示随着人类对环境保护意识的提高和对食品安全问题的关注，生物农药在农业领域越来越受到重视。
而植物作为生物自身的保护机制，也产生了许多对外界有毒、抑制和杀死其他生物的次生代谢物。
这些次生代谢物对生物农药的研发提供了启示，也为我们探索新型生物农药提供了新思路。
植物中的次生代谢物是指对其生长和繁殖并无直接作用，但对特定环境条件下的其他生物产生了有害或有利的影响的化合物。
这些次生代谢物具有非常丰富的性质，包括抗菌、抗病毒、杀虫、毒害等。
这些性质可以为生物农药的研发提供一些启示。
首先，植物次生代谢产物展现出了一定的选择性毒杀作用。
这种选择性对于生物农药对靶标有选择性锁定、避免影响其他种类生物产生了很大帮助。
对于杀虫剂而言，与化学合成的杀虫剂相比，植物产生的生物农药更具有选择性。
因为植物生长过程中，它需要与环境和其他生物产生互动，锁定了其对它的自身保护机制体现出的选择性毒杀作用。
这也说明了与环境接轨的农业越来越受到欢迎的原因。
其次，植物次生代谢产物对农作物病虫害的抑制和防御提供了标杆。
植物的抗病毒性、杀菌性、保护作物免受紫外线的侵害的性质，可以为生物农药的研发提供重要启示。
例如，生物农药可从植物的红树胶乳、苦竹、二秒茶等植物中提取主要次生代谢产物，这些化学物质可以直接对健康作物进行防止和病虫害防御。
此外，植物次生代谢产物还提供了对于生物农药的开发过程的一种启示：使用融合基础知识和组合技术的方法进行研究。
有时，一些次生代谢产物并不是单独存在的，它们需要通过环境和与其他化学物质的相互作用来发挥作用。
直接将这些次生代谢产物作为农药可能会产生意想不到的副作用。
但通过深度分析这些物质到研究物质的相互作用后，我们可以在此基础上开发出新的生物农药。
而针对植物次生代谢产物的研究，也为我们探索自然界存在的‘遗传基因库’提供了思路。
植物作为自身保护的机制，自然地产生了很多帮助进行研究的次生代谢物。
植物中农药代谢试验准则
NY 中华人民共和国农业行业标准NY××××-××××植物中农药代谢试验准则Guideline for the testing of pesticide metabolism in crops（征求意见稿）2016-××-××发布 2016-××-××实施中华人民共和国农业部发布NY/T ××-2016前言本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由中华人民共和国农业部种植业管理司提出并归口。
本标准起草单位:农业部农药检定所本标准主要起草人：植物中农药代谢试验准则1 范围本标准规定了植物中农药代谢试验的基本要求，包括农药的同位素标记合成、示踪试验的设计和实施、样品采集及贮藏、代谢产物定性定量分析、试验记录及报告要求等。
本标准适用于为农药登记提供数据而进行的农药代谢试验。
2 规范性引用文件本标准中引用的文件对本标准的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB11930 操作开放型放射性物质的辐射防护规定GB14500 放射性废物管理规定GB12711低、中放射性固体废物包装安全标准3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1 农药代谢pesticide metabolism农药直接或间接施于作物后，活性成分在作物中的吸收、分布、转化，鉴定其在作物中的代谢和（或）降解产物，并明确代谢和（或）降解途径。
3.2 农药的同位素标记合成synthesis of isotopic labeling pesticides利用放射性和（或）稳定性同位素对农药分子（稳定骨架）进行同位素标记合成，从而获得13C、14C、15N和35S等标记农药化合物的过程。
植物污染物吸收途径和代谢机制的分子基础研究
植物污染物吸收途径和代谢机制的分子基础研究植物是人类赖以生存的重要物质基础。
随着经济的发展和城市化的进程，植物受到了越来越多的污染物的侵害，其中包括重金属、有机化合物和食品中残留的农药等。
这些污染物不仅会危害植物的生长和发育，对环境和人类的健康也会带来潜在的威胁。
因此，研究植物对污染物的吸收和代谢机制，不仅对于环境保护具有重要意义，同时也有利于提高作物的质量和粮食安全。
1. 植物污染物吸收途径的分子基础研究植物吸收污染物的途径主要包括根系吸收和叶片吸收两种方式。
其中，根系吸收是植物对土壤中污染物的主要吸收途径。
通过植物根系吸收污染物，在植物体内进行代谢转化和积累，从而减轻环境毒性。
因此，研究植物根系吸收污染物的分子机制，对于了解植物对污染物的适应和抗性具有重要意义。
植物根系吸收污染物的过程涉及许多分子机制，其中最重要的是质子泵和导体蛋白家族。
植物通过质子泵将氢离子排出根系，维持根内环境的酸性，从而促进污染物的离子化。
同时，导体蛋白家族负责将离子化的污染物从根系中转运到植物体内。
研究表明，Pht1家族是植物中最为重要的导体蛋白家族之一。
该家族成员可使磷、镉、铅等离子化的污染物通过根系转运至植物体内，从而发挥其对环境的缓解作用。
此外，还有一些噬菌体蛋白家族、ATP结合盒蛋白和λ-加蛋白等分子也参与了植物根系吸收污染物的过程。
2. 植物污染物代谢机制的分子基础研究植物对污染物的代谢机制主要分为两步：首先，植物将污染物吸收进入体内；然后，通过化学反应将污染物转化为不同的物质，从而减轻环境中的毒性和污染。
该过程中，涉及到一系列基因和调控因子的作用。
因此，研究植物污染物代谢机制的分子基础，对于分子遗传学、基因工程和环境保护等领域都具有重要的意义。
植物对污染物的代谢机制主要通过细胞色素P450 (CYP450) 等氧化酶家族、谷胱甘肽S-转移酶、葡萄糖醛酸转移酶，以及细胞壁类胆碱酯酶等代谢酶的参与来实现。
这些酶的特定性使它们对不同类污染物的代谢有着不同的协同作用。
植物次生代谢产物和植物源农药的关系
植物次生代谢产物和植物源农药的关系下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
此文下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用。
并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Downloaded tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help you solve practical problems. The documents can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!植物次生代谢产物与植物源农药的关系。
常用农药作用机理
常用农药作用机理农药是指用于农田、作物以及家庭和公共场所防治害虫、杂草、病原微生物和其他有害生物的化学物质或生物制剂。
农药的作用机理是指农药在目标生物体内发挥作用的原理和过程。
以下是常用农药的作用机理。
1.杀虫剂：(1)神经毒性杀虫剂：通过阻断神经系统的正常功能来杀死害虫。
如有机磷类、氨基甲酸酯类和氯化物类杀虫剂。
(2)胃毒杀虫剂：害虫摄食后，在其消化道或体液中起作用，破坏消化道上皮细胞或干扰营养吸收。
如有机磷类、二噁英类和苯酰脲类杀虫剂。
(3)接触毒杀虫剂：害虫触及农药拮抗剂后吸入，通过气孔或腹足表皮被吸收而发挥作用。
如拟除虫菊酯、合成氨基甲酸酯和有机锡类杀虫剂。
2.杀菌剂：(1)细胞壁合成抑制剂：抑制真菌细胞壁的合成，导致菌丝断裂，并抑制孢子发芽和菌丝延伸。
如苯醚呋菌酮、丙环唑和三唑酮类杀菌剂。
(2)细胞膜磷脂合成抑制剂：抑制真菌细胞膜中的脂类合成，导致菌丝生长停止和菌落变形。
如三唑酮类和吡唑酮类杀菌剂。
(3)细胞色素P450酶抑制剂：通过抑制真菌内色素P450酶的活性，干扰真菌细胞内酶系的正常功能。
例如环唑类杀菌剂。
(4)核酸合成抑制剂：阻断真菌DNA或RNA的合成，导致菌丝生长停止和细胞死亡。
如嘧菌酯、有机锡类和四唑类杀菌剂。
3.除草剂：(1)通过植物生长激素调控：模拟植物生长激素的功能，干扰植物的正常生长和发育，导致植物死亡。
如拟除虫菊酮和橙烯酮类除草剂。
(2)抑制光合作用：抑制植物叶绿素的合成，阻断光合作用的正常进行，导致植物无法制造足够的养分，最终死亡。
如苯甲酸类和硫酸隆草酮类除草剂。
(3)阻断氨基酸、脂肪酸和核苷酸合成途径：干扰植物细胞的代谢活动，导致植物无法正常进行生长和发育。
如吡啶氧草酮和吡咯沙隆类除草剂。
4.杀线虫剂：(1)神经毒性杀线虫剂：通过刺激或抑制线虫神经系统来杀死线虫。
如二噁英类和有机磷类杀线虫剂。
(2)肌肉麻痹剂：破坏线虫体内肌肉的正常运动，导致其无法正常进食和寄生。
农药的主要作用原理
农药的主要作用原理
农药是农业生产中广泛使用的一种化学物质，其主要作用
是用于防治农作物和农产品上的害虫、杂草、病菌等有害生物，以增加产量和改善质量。
农药的主要作用原理主要包括以下几个方面：
杀虫剂的作用原理
杀虫剂是用于杀灭害虫的农药，其主要作用原理是通过干
扰害虫的生理代谢过程，影响其生长发育和繁殖，最终导致害虫死亡。
常见的杀虫剂作用机制包括对神经系统的干扰、对肌肉系统的瘫痪、对呼吸系统的影响等。
除草剂的作用原理
除草剂是用于防治杂草的农药，其主要作用原理是通过影
响杂草的生长发育，抑制其光合作用或破坏其细胞壁等方式，最终导致杂草枯萎死亡。
一些除草剂还可以通过影响杂草的根系系统，使其无法吸收养分和水分，从而死亡。
杀菌剂的作用原理
杀菌剂是用于防治病菌的农药，其主要作用原理是通过抑
制病菌的繁殖和生长，阻断其对农作物的侵染，最终防止病害的发生和传播。
杀菌剂的作用机制包括影响病菌的细胞壁合成、影响病菌的细胞膜功能、抑制病菌的蛋白质合成等。
调节剂的作用原理
调节剂是一类能够影响植物生长发育的农药，其主要作用
原理是通过改变植物内源激素的合成、运输和信号转导，调节植物的生长发育进程，从而增强植物的抗逆性、调整生育期和改善产量和质量。
综上所述，农药的主要作用原理包括通过影响害虫、杂草、病菌及植物生长发育的生理代谢过程，以达到防治有害生物、促进农作物生长和提高产量的目的。
在使用农药时，要遵循使用说明，做好安全防护，合理使用，以免对环境和人体造成危害。
植物中农药代谢试验准则
NY 中华人民共和国农业行业标准NY××××-××××植物中农药代谢试验准则Guideline for the testing of pesticide metabolism in crops（征求意见稿）2016-××-××发布 2016-××-××实施中华人民共和国农业部发布NY/T ××-2016前言本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由中华人民共和国农业部种植业管理司提出并归口。
本标准起草单位:农业部农药检定所本标准主要起草人：植物中农药代谢试验准则1 范围本标准规定了植物中农药代谢试验的基本要求，包括农药的同位素标记合成、示踪试验的设计和实施、样品采集及贮藏、代谢产物定性定量分析、试验记录及报告要求等。
本标准适用于为农药登记提供数据而进行的农药代谢试验。
2 规范性引用文件本标准中引用的文件对本标准的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB11930 操作开放型放射性物质的辐射防护规定GB14500 放射性废物管理规定GB12711低、中放射性固体废物包装安全标准3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1 农药代谢pesticide metabolism农药直接或间接施于作物后，活性成分在作物中的吸收、分布、转化，鉴定其在作物中的代谢和（或）降解产物，并明确代谢和（或）降解途径。
3.2 农药的同位素标记合成synthesis of isotopic labeling pesticides利用放射性和（或）稳定性同位素对农药分子（稳定骨架）进行同位素标记合成，从而获得13C、14C、15N和35S等标记农药化合物的过程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
植物组织积累
植物修复
植物挥发
植物降解
毒素降解菌
植物萃取
植物固定
植物和微生物的相互作用是复杂的，互惠的。植物根表 皮细胞和根细胞的脱落，为根际的微生物提供了营养和能源， 如碳水化合物和氨基酸，而且根细胞分泌粘液（根生长穿透 土壤时的润滑剂）和其它细胞的分泌液构成了植物的渗出物， 这些都可以成为微生物重要的营养源。
另外，植物根系巨大的表面积也是微生物的寄宿之处。 微生物群落在植物根际区繁殖活动，根分泌物和分解物养育 了微生物，而微生物的活动也会促进根系分泌物的释放。最 明显的例子是有固氮菌的豆科植物，其根际微生物的生物量、 植物生物量和根系分泌物都有增加。这些条件可促使根际区 有机化合物的降解。
植物修复重金属污染土壤的机理示意图
三、有机污染物的植物降解机理
传统的有机污染物的生物修复是用微生物来完成的，有
人认为研究植物去除有机物比较困难，因为有机物在植物体
内的形态较难分析，形成的中间代谢物也较复杂，很难观察 其在植物体内的转化，但是与微生物修复相比，植物修复更 适合用于现场修复。 植物主要通过3 种机制降解、去除有机污染物，即植物
根系分布 许多植物根系分布很窄,穿透的深度受土壤条件 和土壤结构的影响。Blaylock等（1997）用芥菜型油菜 （Brassica juncea）提取土壤中的Pb 污染物时,其深度最多 只能达到15 cm ,而Pb 的移动范围在15～45cm。但在有些 情况下,根的深度可达110 cm ,并扩展到高浓度的污染物的 土壤中。修复过程发生时植物根系必须和污染物接触,所以 根系的分布深度直接影响着被修复土壤或地下水的深度。 多数能富集重金属污染物的植物根系分布在土壤表层,这对 植物修复的效果会产生影响。 污染物浓度和滞留时间 柳树(Salix nigra) 能降解除草剂 Bentazon ,但当除草剂的浓度太高时,会对植物产生毒害,使 植物无法生长或引起植物生长的衰退。Conger等（1997） 指出浓度在1 000～2 000 mg· kg时,Bentazon 对6 种植物产 生毒害。土壤中存留几年的污染物的生物获取量比新鲜污 染物要少的多,降低植物的修复功效（Bruce 2001）。
中。另一个运用植物从土壤中直接提取有机污染物的方法
是根累积后经木质部转运，随后从叶表挥发。
有机污染物直接被植物吸收取决于植物的吸收效率、蒸 腾速率以及污染物在土壤中的浓度。而吸收率反过来取决于 污染物的物理化学特征、污染物的形态以及植物本身特性。 蒸腾率是决定污染物吸收的关键因素，其又决定于植物的种 类、叶片面积、营养状况、土壤水分、环境中风速和相对湿
农药在植物上的代谢 及植物修复
一、农药有机污染物
(1)有机氯农药 指用于防治植物病、虫害的组成成分中含有
有机氯元素的有机化合物。（DDT、六六六） (2)有机磷农药 指用于防治植物病、虫、害的含有机磷农药 的有机化合物。（乐果、敌敌畏）
二、植物修复技术简介
植物修复(Phytoremediation)是利用植物的一系列生理、
度等（Jerald等 1995 ， 张锡辉等 2001）。
植物释放分泌物和酶去除环境中有机污染物
植物可释放一些物质到土壤中，以利于降解有毒化学物质， 并可刺激根际微生物的活性。这些物质包括酶及一些有机酸，它 们与脱落的根冠细胞一起为根际微生物提供重要的营养物质，促 进根际微生物的生长和繁殖。并且，其中的有些分泌物也是微生 物共代谢的基质。Nichols（1997）研究表明：植物根际微生物明 显比空白土壤中多，这些增加的微生物能增加环境中的有机物质 的降解。Reilley等（1996）等研究了多环芳烃的降解，发现植物 使根际微生物密度增加，多环芳烃的降解增加。Jordahl等（1997） 报道杨树根际的微生物数量增加，但没有选择性，即降解污染物 的微生物没有选择性的增加，表明微生物的增加是由于根际的影 响，而非污染物的影响。Siciliano 等（1997）通过研究也发现草 原地区微生物对2-氯苯甲酸的降解率升高11％～63％。
植物种类
Paterson 等（1990）发现有88 种植物能有效吸
收和富集70 余种有机污染物;Bellin 和O′Connor（1990）发 现有些植物对重金属的耐受性特别高,其体内重金属含量是 同类土壤上其他植物的100 倍或1000倍。如果能找到或驯化 出这种植物(超富集植物),植物修复效率将大幅提高。遏蓝 菜属植物Thlaspirotundifolium spp. cepaeifolium是已知的唯一 能富集Pb 的植物。 不同植物甚至同一种植物的亚种或变种所产生的分泌物 和酶的种类、数量、功效是不同的,这对植物修复的功效产 生一定的影响。经基因工程改造的植物能显著提高修复的功 效。如改造的拟南芥菜和烟草在能杀死未改造种的Hg2+浓度 下存活,并把有毒的Hg2+变为低度的单质Hg 挥发掉。
速找到用于降解某类化合物的植物的方法。
根际的矿化作用去除有机污染物
Hiltner（1904）提出根际(rhizosphere)的概念。根际是受植物
根系影响的根－土界面的一个微区，也是植物－土壤－微生物与其
环境条件相互作用的场所，这个区与无根系土体的区别即是根系的 影响。Bolton等（2001）指出根际微生物的群落组成依赖于植物根
加，但在非洲三叶草根际不增加。2,4-D对除去双子叶杂草有效而
不伤害甘蔗，这表明甘蔗根际微生物群落有保护植物免受化学物 质伤害作用的可能性（农药--刺激植物产生分泌物--促进微生物
繁殖）。
Gavrilova 与合作者发现用杀虫剂二嗪农处理过的小麦、玉 米、豌豆属植物根际微生物数量要比对照土壤中高100倍以上， 研究者从小麦根际土壤中分离了细菌、真菌和放线菌，经无土培 养试验证明这些菌类可降解二嗪农。 一般认为，微生物繁殖所需的能源和营养由根系脱落细胞和 分泌物供给，而有些研究表明，多种微生物构成的微生物群落也 可以在以除草剂2-甲基-4-氯丙酸做唯一碳源和能源的条件下生 长（Lappin等 1985），研究者分离了5 种微生物，培育试验结果 为，即使提供给相当可利用的碳源，也没有一种微生物能单独生 长在有2-甲基-4-氯丙酸存在的条件下。然而，2 种以上微生物 混合即能生长于2-甲基-4-氯丙酸为唯一碳源的环境中，并且可 以降解这种物质。这种微生物群落也能降解除草剂2,4-D 和 MCPA(2-甲基-4-苯酚乙酸)，表明根际微生物联合群落要远比 单个一种微生物更有效降解多种有毒有害物质。
许多化合物实际上是以一种很少能被生物利用的形式 被束缚在植物组织中，普通的化学提取方法无法将它们提 取出来。在有机质很少的砂质土壤中，利用根吸收和收获 进行植物修复证明是可行的，如Cunningham（1996）利用 胡萝卜( Daucuscarota）吸收二氯二苯基-三氯乙烷，然后 收获胡萝卜，晒干，完全燃烧以破坏污染物。在这个过程 中，亲脂性污染物离开土壤基质进入脂含量高的胡萝卜根
微生物对污染物的矿化作用（Chaineau 等2000， 吴畏 等 2001）。董春香等（2001）在研究除草剂阿特拉的生
物降解时，发现微生物对阿特拉津的矿化作用与土壤有
机碳成分直接相关。
四、植物修复有机污染物的研究与应用
1、 影响植物修复的因素
环境条件 包括土壤水分、pH、有机质含量、孔隙度等,这些因素 会间接决定土壤微生物的数量、种类和生物活性。Brown 等（1994） 指出pH 的变化显著影响耐重金属植物对重金属的吸收,在不同pH 值处理的被Zn、Cr 污染的土壤盆栽试验中,天蓝遏蓝菜（T· careulescens）吸收的Zn、Cr 量大小值随土壤pH 值下降而增加 。 污染物性质 在低pH 值下重金属呈吸附态进入土壤溶液,会增加植 物对重金属的生物获取量。有机化合物的亲水性大小是影响它能否 被植物吸收的因素之一,亲水性越大,进入土壤溶液的机会越小,被植 物吸收量越少。通常多环芳烃（PAHs） 环的数目越多越难被植物 降解。吴龙华等（2001）指出在土壤中加入EDTA 会增加金属的活 性和可溶性,但EDTA 活化土壤重金属存在污染地下水的风险 ,这一 点必须加以考虑。
植物释放到根际土壤中的酶系统可直接降解有关化合 物，这已被一些研究所证实。Schnoor等（1995）指出硝 酸盐还原酶和漆酶可降解军火废物如TNT（2,4,6-三硝基 甲苯），使之成为无毒的成分，脱卤酶可降解含氯的溶剂 如TCE（四氯乙烯），生成Cl-、H2O 和CO2。通过根际的 酶来筛选可用于降解某类化合物的酶，这可能是一种能快
的类型（直根、丛根）、植物种类、植物年龄、土壤类型以及植物
根系接触有毒物质的时间。 根际区的CO2浓度一般要高于无植被区的土壤，根际土壤的pH
值与无植被的土壤相比较要高1～2 个单位。氧浓度、渗透和氧化
还原势以及土壤湿度也是植物影响的参数，这些参数与植物种和根 系的性质有关。根系与土壤物理、化学性质不断地变化，使得土壤 结构和微生物环境也不断变化。
生化过程部分或完全修复和消除被污染土壤、水体、空气中
特定有毒物质。广义的植物修复包括利用植物固定或修复重
金属污染土壤,利用植物净化水体和空气,利用植物清除放射
性核素和利用植物及其根际微生物降解有机污染物等方面。 有机污染物的植物修复是利用植物在生长过程中，吸收、 降解、钝化有机污染物的一种原位处理污染土壤的方法。
植物微生物界面相互作用以加速降解的研究是当今世界的 活跃领域，也是氯代有机合物土壤修复技术的一个良好发展方 向。
Sandman等（1984）研究证明许多植物根际区的农药降解速 度快，降解率与根际区微生物数量的增加呈正相关，而且发现多 种微生物联合的群落比单一种的群落对化合物的降解有更广泛的 适应范围。但并非所有植物对化学物质都有降解能力。这之间的 关系有很强的选择性，主要原因是不同植物种分泌不同的物质， 而不同微生物对根系分泌物有所选择。另外，植物对化学物质的 适应或敏感程度也不相同。Sandmann等（1984）指出使用2,4-D 除草剂后，降解2,4-D 这种除草剂的细菌群落数量在甘蔗根际有增