405-79-8/對氟苯氧乙酸的誘導機理

背景及概述^[1]

氟苯類物質化學性質穩定，難以生物降解，且對人體有致癌、致畸作用，該類物質的礦化降解一直是污水處理中的難題。對氟苯氧乙酸是一種重要的苯氧類植物生長調節劑，可通過植物的根、莖、葉、花和果吸收，主要用于防止落花落果，抑制豆類生根，促進座果，誘導無核果，并有催熟增產作用，該種有機物是農業生產中比較常見的有機污染物之一。

應用^[2]

對氟苯氧乙酸可以激活水稻對稻飛虱的抗蟲性，最高能將稻飛虱若蟲存活率降低到10％以下，具有很高的經濟效益。

1）對氟苯氧乙酸根部吸收處理水稻降低稻飛虱若蟲的存活率

所采用的對氟苯氧乙酸的濃度為1mg/L和10mg/L。所用水稻為營養液栽培水稻，單株種植；處理方法是在水稻營養液中加入對氟苯氧乙酸，至終濃度為1mg/L或10mg/L，以營養液不加對氟苯氧乙酸作為對照。對氟苯氧乙酸處理12個小時后，在每株水稻莖稈套上一個特制玻璃罩(直徑4cm，高8cm，筒壁均勻分布48個直徑0.8mm的小孔)，接入初孵褐飛虱或白背飛虱若蟲15頭，玻璃罩的頂部使用圓形海綿封口。實驗于溫度28±2℃、濕度70-80％、光照14h的人工氣候室內進行，每天記錄兩種飛虱若蟲的存活蟲數，每個處理重復10次。從對氟苯氧乙酸處理之后第2天開始，兩種飛虱的若蟲存活率就有一個顯著的下降。對氟苯氧乙酸1mg/L處理的水稻第8天時褐飛虱的存活率為35.1％，顯著低于對照的90.3％，而對氟苯氧乙酸10mg/L處理的水稻第8天時褐飛虱的存活率只剩下1.5％；同樣的，對氟苯氧乙酸1mg/L處理的水稻第8天時白背飛虱的存活率為41.3％，顯著低于對照的90.5％，而對氟苯氧乙酸10mg/L處理的水稻第8天時褐飛虱的存活率只剩下3.1％。結果表明，對氟苯氧乙酸根部吸收處理顯著地提高了水稻對稻飛虱若蟲的直接抗性。

2）對氟苯氧乙酸莖葉噴霧處理提高水稻對稻飛虱若蟲的抗性

所采用的對氟苯氧乙酸的濃度為20mg/L和100mg/L。所用水稻為營養液栽培水稻，單株種植；處理方法是將對氟苯氧乙酸用水配成相應濃度(20mg/L或100mg/L)后，使用小型噴霧器對水稻莖葉進行噴霧處理；以自來水作為對照。待水稻莖葉上霧滴完全干掉之后，在水稻莖稈套上一個特制玻璃罩(直徑4cm，高8cm，筒壁均勻分布48個直徑0.8mm的小孔)，接入初孵褐飛虱或白背飛虱若蟲15頭，玻璃罩的頂部使用圓形海綿封口。實驗于溫度28±2℃、濕度70-80％、光照14h的人工氣候室內進行，每天記錄飛虱若蟲的存活數，每個處理重復10次。從對氟苯氧乙酸處理之后第2天開始，兩種飛虱的若蟲存活率就有一個顯著的下降。對氟苯氧乙酸20mg/L處理的水稻第8天時褐飛虱的存活率為60.3％，顯著低于對照的86.5％，而對氟苯氧乙酸100mg/L處理的水稻第8天時褐飛虱的存活率只剩下19.2％；同樣地，對氟苯氧乙酸20mg/L處理的水稻第8天時白背飛虱的存活率為66.1％，顯著低于對照的81.4％，而對氟苯氧乙酸100mg/L處理的水稻第8天時褐飛虱的存活率只剩下23.2％。結果表明，對氟苯氧乙酸莖葉噴霧處理顯著地增加了水稻對稻飛虱若蟲的直接抗性。

3）對氟苯氧乙酸本身對稻飛虱的存活不產生影響

為排除對氟苯氧乙酸本身對稻飛虱若蟲存活率的可能影響，本實施例中測定了不同濃度對氟苯氧乙酸本身對稻飛虱若蟲的胃毒、觸殺等作用。在測定對氟苯氧乙酸對稻飛虱若蟲胃毒作用的實驗中，選擇將濃度為5、20、50mg/L的對氟苯氧乙酸加入到飛虱人工飼料當中，對照為不含對氟苯氧乙酸的人工飼料。在直徑4cm、高8cm的玻璃雙通管的兩端放置用Parafilm封口膜夾裹的含有不同濃度對氟苯氧乙酸的人工飼料(每一端20μL)，管中加入15頭初孵的白背飛虱若蟲；以放置不加對氟苯氧乙酸的人工飼料作為對照。

玻璃雙通管放入人工氣候箱(溫度28℃，光照12h)中，每日更換一次人工飼料，并記錄若蟲的存活數。實驗重復10次。結果表明，在人工飼料中添加測試濃度的對氟苯氧乙酸不影響白背飛虱的若蟲存活率；含對氟苯氧乙酸為0、5、20和50mg/L的飼料，若蟲在第2天的存活率分別為85.7％、85.5％、87.4％和81.3％；第4天時存活率分別為56.2％、58.6％、54.3％和57.6％；表明對氟苯氧乙酸本身對飛虱無胃毒作用。在測定對氟苯氧乙酸對稻飛虱若蟲觸殺作用的實驗中，選擇濃度為5、20、50mg/L的對氟苯氧乙酸進行，對照為不含對氟苯氧乙酸的蒸餾水。直接用相應濃度的對氟苯氧乙酸或蒸餾水點滴用二氧化碳麻醉的3齡白背飛虱若蟲(每蟲1μL)，然后待蘇醒后飼養于30天秧齡的水稻苗上，每苗上飼養15頭；水稻置于溫度28±2℃、濕度70-80％、光照14h的人工氣候室內。各處理重復10次。分別于處理后24和48小時觀察記錄飛虱若蟲的存活情況。結果表明，處理24小時后，對照組與對氟苯氧乙酸濃度為5、20和50mg/L的飛虱若蟲存活率分別為93.3％、92.0％、93.1％和92.0％；48小時后，分別為90.2％、92.0％、91.6％和90.8％，均沒有顯著差異；表明對氟苯氧乙酸本身對飛虱無觸殺作用。

對氟苯氧乙酸的誘導機理^[2]

所采用的對氟苯氧乙酸濃度為5mg/L，所用水稻為營養液栽培水稻，單株種植；處理方法是在水稻營養液中加入對氟苯氧乙酸，至終濃度為5mg/L，以營養液不加對氟苯氧乙酸作為對照，每個處理5個重復。實驗于溫度28±2℃、濕度70-80％、光照14h的人工氣候室內進行。結果表明，對氟苯氧乙酸處理72小時后，水稻體內4-羥基苯甲酸和γ-氨基丁酸含量明顯上升，其中4-羥基苯甲酸的量是對照的2.12倍，γ-氨基丁酸的量是對照的2.86倍。4-羥基苯甲酸屬于酚酸類防御化合物，γ-氨基丁酸屬于非蛋白類氨基酸，對害蟲有直接的毒害作用，能夠影響昆蟲的周圍神經系統。對氟苯氧乙酸處理水稻提高這些防御化合物含量，從而對害蟲產生不利影響，提高水稻對害蟲的抗性。

含量測定^[3]

一種出口蔬菜中多種植物生長調節劑的同時測定方法。包括提取、凈化、濃縮和超高效液相色譜-三重四級桿/復合線性離子肼質譜(UHPLC-QTRAP)測定等步驟，該方法可同時測定赤霉素、吲哚-3-丁酸、對氯苯氧乙酸、阿維菌素、胺鮮酯、莠去津、西瑪津、6-芐氨基嘌呤、2,4-二氯苯氧乙酸、氯吡苯脲、助壯素、矮壯素、多效唑、烯效唑、脫落酸、噻苯隆、對氟苯氧乙酸17種植物生長調節劑。本發明提供的出口蔬菜中多種植物生長調節劑的同時測定方法具有步驟簡便、耗時短、準確度和精密度高的優點。

主要參考資料

【1】光催化降解對氟苯氧乙酸的規律研究CN201510613527.6一種激發水稻誘導抗蟲性的方法

【2】CN201510238783.1出口蔬菜中多種植物生長調節劑的同時測定方法