世界农药 第二十七卷第一期( 2 0 0 5 年)

    耐草甘膦转基因大豆中草甘膦残留的监控

    乔 依 编译

    草甘膦[ ( N 一 膦酰基甲基) 甘氨酸] 是一个高效广

    谱除草剂。草甘膦的异丙胺盐通常被作为非选择性

    的、 无残留、 广谱的芽后除草剂进行叶面喷施使用。

    施用后， 草甘膦被叶面吸收， 随即传导至整个植株的

    茎、 叶和根各部分。在感性品系中， 它是通过与芳香

    族氨基酸的生物合成途径中的5 一 烯醇丙酮酰莽草酸

    一

    3 一 磷酸合成酶( E P S P S ) 结合而发挥其活性。

    根据植物和抗性菌株的抗性机制， 科研人员运

    用 D N A重组技术研制出了耐除草剂的作物品种。

    耐草甘膦转基因大豆就是因为获得了一个 E P S P S 变

    异体的转移基因， 从而降低了对草甘膦的敏感性， 使

    其不能影响正常的催化效应或影响甚微。这些突变

    基因拥有较高的草甘膦抗性水平。在阿根廷， 于

    1 9 9 6 年开始引进这种大豆变种品系( 商品名 R 叫n d

    u p R e a d y ) 。到 1 9 9 9年， 8 0 %的种植面积都已播种了

    这些转基因品种， 由此通过施用草甘膦有效地防除

    了各类一年生和多年生杂草。

    随着对特定除草剂的具有耐受性的作物栽培品

    种的不断开发， 无论是正面的还是负面的观点， 消费

    者和开发商越来越关注其在环境质量、 食品安全等

    各方面的影响。其中主要的焦点集中在控制自生自

    长转基因作物的可行性， 以及除草剂耐受基因发生

    不加选择地基因渗人、 进人农业和自然生态系统的

    概率。

    有关草甘膦的代谢机制， 在自然环境下和在实

    验室条件下都已进行了深入的研究。土壤中除草剂

    的降解由微生物完成， 检测到的最主要的代谢产物

    是氨基甲基膦酸( ) 。有文献报道植物本身不

    能代谢草甘膦， 然而在大豆的细胞培养物、 草莓植株

    和果实中， 以及森林上层树冠叶片中均发现有草甘

    膦和 A M P A残存。但耐草甘膦( R R) 大豆作物中草

    甘膦和 A M P A残留情况 目前尚没有公开发表的数

    据。

    该项研究的目的旨在监控 R R大豆品种的种植

    场， 进一步检测在草甘膦施用之后植株与谷物中草

    甘膦和氨基甲基膦酸的残留情况。

    1 . 材料和方法

    1 . 1 试验点

    l 9 9 7年确立了3 个接受监测的种植 R R大豆的

    农场， 1 9 9 8 年和 1 9 9 9 年又分别增加了 1 个。这些试

    验点均 位 于阿根 廷 s a n t a F e省 的 F r a n k和

    C 0 l o n i a s 县。所有的测试点土壤类型相同， 大豆的耕

    作管理方式也大致相同。但每年浓度为 4 8 0 g A E L

    的草甘膦一 异丙胺盐水溶剂( R o ~d u p ) 的施用剂量有

    所不同； 具体而言 l 9 9 7年为 1 . 2 k g h ， l 9 9 8 年

    为0 . 9 6 l ( g A E ~： ， 1 9 9 9年为 1 . 6 8 l ( g h m 2 ， 每个

    测试点选择的小区试验面积是 2× 4 m 2 。喷药的时

    间、 次数列于( 表 1 ) 。具体的使用频率和剂量通常

    是由农民根据农技指导师的建议来决定实施的。

    l 9 9 8 年在选好的测试田中确立了 3 个试验小区， 每

    个小区分别设置 4次重复试验， 3个小区的草甘膦

    喷药次数分别为 1 、 2和 3 次( 表 1 ) 。而 1 9 9 9年， 共

    设立了2个试验小区， 同样每个小区设置 4次重复，草甘膦的喷药次数分别是 1 次和2 次。

    在所有的试验田里 转基因大豆均采用直接播

    种方式， 行间距为 5 0 锄。施药器械采用机械喷雾

    器， 每公顷加水 l 0 0 L 。

    1 . 2 样品采集

    残留分析需要采集植株的叶片、 茎和谷粒。每

    个测试点的随机采样在营养阶段进行 2或 3次( 包

    括叶片和茎部) ， 在收获前一周再采样一次( 包括叶

    片、 茎部和谷粒) 。在每个试验小区， 以5棵植株为

    一

    组， 随机抽取 3 组， 采集到塑料袋中， 再用电子剪

    刀切割成 5 c m长的段。每组样品单独置于 一l 4 ℃

    的冷冻保藏箱存放， 直至分析前取用。在第 4 试验

    点， 从每个试验小区采集 5 棵植株， 并以同样方法保

    存。但在 l 9 9 9 年收获时未能采集到大豆样品。

    维普资讯 http:www.cqvip.com 1 . 3 样品分析

    所有的化学分析测试都在阿根廷 S a n t a F e 省的

    I n s t i t i u t o d e T e c n o l o g i a ( c o e r c e) 完成。分析方法根

    据 F a b r e和 B o r c l e y 等在文献中报道的技术， 同时结

    合 E P A的方法 5 4 7 ， 采用一个离子排斥柱， 并以浓度

    为5 L的磷酸溶液作为流动相。当从分析柱上洗

    脱之后， 草甘膦被次氯酸钙氧化， 随后在 3 8 0 ( 二 下与

    邻苯二醛一 2 一 巯基乙醇络合物发生偶联反应生成一

    化合物， 可通过扫描荧光检测器进行监测( 激发波长

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