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农药在农业生产过程中发挥着重要作用,但不科学、不合理的使用会给人类健康和生态安全带来潜在的危害。甲霜灵作为1种苯基酰胺类杀菌剂,其结构式中含有1个手性碳原子,因此甲霜灵由S-甲霜灵和R-甲霜灵(精甲霜灵)2个对映异构体组成。颤蚓(Tubifex tubifex)是1种典型的底栖水生生物,具有很强的环境耐受性,常被作为水生态系统的指示生物。本论文选用颤蚓作为供试水生生物,建立颤蚓-(甲霜灵/精甲霜灵)染药液培养体系,比较分析:甲霜灵和精甲霜灵在颤蚓体内环境行为;甲霜灵和精甲霜灵分别暴露下,颤蚓体内抗氧化相关酶活性及生理指标的差异特征;甲霜灵和精甲霜灵分别暴露下,颤蚓体内相关代谢通路、生物学过程等信息的差异特征。揭示甲霜灵和精甲霜灵诱导颤蚓发生差异毒性效应的机制。本论文主要结论如下:1. 利用高效液相色谱和Qu ECh ERS(Quick,Easy,Cheap,Effective,Rugged,Safe)样品前处理技术,建立甲霜灵和精甲霜灵在颤蚓和水样中的定性、定量分析方法。染药液暴露培养过程中,甲霜灵和精甲霜灵在颤蚓体内的研究表明,2种农药在颤蚓体内的浓度没有显著差异(p>0.05);非染药液培养过程中,甲霜灵和精甲霜灵在颤蚓体内消散的研究表明,2种农药在颤蚓体内的消散行为存在显著差异(p<0.05)。2. 甲霜灵和精甲霜灵分别在2个浓度水平暴露下对颤蚓生理指标(存活率,生物量,自断率)的影响研究表明:甲霜灵和精甲霜灵对颤蚓各生理指标产生显著影响(p<0.05)。具体表现为:药剂的4个处理组均会对颤蚓存活率产生抑制作用,在非染药液培养阶段,20 mg L-1甲霜灵、20 mg L-1精甲霜灵、200 mg L-1甲霜灵、200 mg L-1精甲霜灵处理组颤蚓存活率分别降低至63.33±15.28%(p<0.05),50.00±10.00%(p<0.05),63.33±5.77%(p>0.05)和46.67±11.55%(p<0.05);对颤蚓自断率也表现出显著的诱导作用(p<0.05);非染药液培养阶段,颤蚓在药剂的4个处理组暴露下生物量均显著减少(p<0.05)。甲霜灵和精甲霜灵暴露下对颤蚓抗氧化相关酶(CAT、SOD、GST)及丙二醛(MDA)含量的研究表明:甲霜灵和精甲霜灵对颤蚓体内抗氧化相关酶活性及MDA含量均产生显著的影响(p<0.05),非染药液培养阶段精甲霜灵对颤蚓体内MDA含量的激活程度显著大于甲霜灵(p<0.05)。3. 甲霜灵和精甲霜灵分别暴露下,颤蚓高通量转录组测序研究表明:甲霜灵和精甲霜灵对颤蚓代谢通路和生物过程均有一定影响。GO功能分析表明:与精甲霜灵相比,甲霜灵处理后颤蚓体内与呼吸链,肌动蛋白单体结合,钙离子结合等相关的GO term发生了显著的上调表达(p<0.05)。KEGG代谢通路分析表明:与对照相比,甲霜灵和精甲霜灵处理后颤蚓体内与人类疾病相关的代谢通路发生显著的上调表达(p<0.05);此外,与精甲霜灵相比,经甲霜灵处理后颤蚓体内与人类疾病,细胞凋亡等相关的代谢通路发生了显著的下调表达(p<0.05)。以上结果表明,相对甲霜灵,精甲霜灵对颤蚓代谢通路和生物过程的影响更大,转录组测序分析中部分结果能够解释毒性效应差异的结果。本论文通过对甲霜灵和精甲霜灵诱导颤蚓发生差异毒性效应的机制进行研究,为2种农药在水生生物及水生态系统的风险评估提供科学依据。