甲氧咪草烟(imazamox)是原美国氰胺(现巴斯夫)公司研发的咪唑啉酮类除草剂,主要用于防除大豆田一年生杂草。该类除草剂为典型的手性农药,但是目前,甲氧咪草烟对环境生物的安全性评价工作仍然选用外消旋体进行开展,从手性层面上关于甲氧咪草烟对非靶标生物的毒性研究就更少了。本文通过研究甲氧咪草烟外消旋体及其两个对映异构体与广西种植规模较大的常规稻品种(玉丝占)和超级稻品种(桂两优2号)的毒性效应,初步探讨了甲氧咪草烟对两个水稻品种的对映选择毒性效应的生理生化机制,以期为甲氧咪草烟的科学合理使用和安全性评价提供一定的科学依据。主要研究结果如下：1.甲氧咪草烟对两个水稻品种的幼苗生长表现出对映选择毒性。Rac-,S-和R-甲氧咪草烟对常规稻幼苗地上部分的IC50,5d值分别为0.0152,0.0507和0.0092 mg L-1；对常规稻根系的IC50,5d值分别为0.0207,0.0478和0.0161 mg L-1；对超级稻地上部分的IC50,5d值分别为0.0293,0.2640和0.0056 mg L-1,在处理浓度范围内,对超级稻根长的最大抑制率仅为41%左右。结果表明,甲氧咪草烟对常规稻和超级稻的幼苗生长(包括地上部分和根系)均产生了对映选择毒性效应,导致生物量显著减少,比较发现,甲氧咪草烟对两个水稻品种的地上部分的毒性大于根系,对常规稻的毒性大于超级稻。毒性大小方面,R-甲氧咪草烟对两个水稻品种的幼苗生长的毒性最大,S-甲氧咪草烟毒性最小,外消旋体毒性介于两个对映异构体之间。随处理浓度增大,三种除草剂对两个水稻品种的毒性差异达到显著水平(p<0.05)。根系形态指标方面,甲氧咪草烟对两个水稻品种的根系均产生了明显的毒害作用,导致常规稻的根表面积和根体积显著下降,侧根显著减少,根直径显著增大,并表现出对映选择毒性,毒性大小为：R-甲氧咪草烟>S-甲氧咪草烟；其对超级稻根系形态的毒性效应与常规稻相似,但根直径未发生显著性变化。2.甲氧咪草烟对两个水稻品种的幼苗生理表现出对映选择毒性。总体来看,Rac-甲氧咪草烟对常规稻和超级稻的根系活力具有抑制作用；S-甲氧咪草烟对两个水稻品种的根系活力具有促进作用；R-甲氧咪草烟对常规稻的根系活力具有促进作用,对超级稻的根系活力具有抑制作用。随药剂处理时间的延长,两个水稻品种的根系活力均不断下降。两个水稻品种叶片中的叶绿素含量均随着处理浓度的增大而减少,三种除草剂间的抑制作用差异显著p<0.05)。采用透射电镜观察常规稻幼苗根尖细胞超微结构发现,与对照相比,Rac-, S-和R-甲氧咪草烟均会对根尖细胞结构造成破坏,导致根尖细胞出现不同程度的细胞壁降解、质壁分离、内质网和线粒体肿胀、核糖体减少或者脱落,细胞器和细胞质溶解、根尖细胞空洞等现象,其毒性大小依次为：R-甲氧咪草烟>Rac-甲氧咪草烟>S-甲氧咪草烟。3.甲氧咪草烟对两个水稻品种的幼苗叶片产生了氧化胁迫。Rac-, S-和R-甲氧咪草烟对常规稻和超级稻叶片中的抗氧化酶,即超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及过氧化物酶(POD)活性产生了毒性效应,总体来看,随三种除草剂处理浓度增大,SOD和CAT活性显著下降,POD活性增强,丙二醛(MDA)含量总体呈上升趋势。S-和R-甲氧咪草烟对两个品种水稻叶片的毒性差异达到显著水平(p<0.05),毒性大小表现为R-甲氧咪草烟>S-甲氧咪草烟。本研究从幼苗生长影响和植物生理生化方面揭示了甲氧咪草烟对两个品种水稻的手性选择毒性效应。研究结果表明,甲氧咪草烟对两个品种水稻均表现出对映选择毒性。结论对甲氧咪草烟的合理使用和准确进行安全性评价具有重要意义。