花青素与原花青素对蔬菜叶片中百菌清的内生光敏降解作用效应与机理

The research of plant endogenous substances on pesticide photo degradation is insufficient. The Brassica vegetables with rich anthocyanins (ATC) and the chlorothalonil (CHT) commonly used as fungicides will be used as material. The following aspects will be studied in this research: the effects of Anthocyanins(ATC ) and proanthocyanidins (PATC) on the photochemical degradation of CHT in different medium, the degradation characteristics and influence factors of ATC and PATC on CHT in the epidermal interface system of vegetable leaves, the effect of ATC on the CHT photochemical degradation in leaves tissue; the photo degradation mechanism of ATC and PATC on the endogenous photosensitive degradation of CHT in leaves. This study will elucidate the effects, characteristics and influence factors of pigments like ATC and PATC in purple vegetables of Brassica on the photo induced degradation of CHT, the surface effects and characteristics of photo induced degradation of fungicides on plant leaf surface will be also explained. This research will reveal the space of light-induced degradation of CHT and the effects characteristics of ATC in plant leaves, and explore the influence mechanism of pigment in leaf tissue on the endogenous photosensitive degradation pathway of CHT. The results of the study will have a guiding significance for the theory of pesticide degradation in plants. In the practical application, the content of the active substance of the plant will be regulated, and the photolysis rate and the reduction of of the pesticide will be controlled. The new technology theory guidance is provided for increasing the pesticide efficacy and improving the level of agricultural product safety.

以芸薹属富含花青素类蔬菜为材料，农药百菌清为对象，针对植物内源物质作用农药光解研究的不足，研究花青素、原花青素对不同介质中的百菌清光化学降解作用效应；花青素、原花青素对蔬菜叶片表皮界面体系中的百菌清光致降解特性及影响因子；花青素对蔬菜叶片组织中的百菌清光化学降解作用效应；花青素、原花青素对蔬菜叶片上百菌清内生光敏降解作用机理。阐明芸薹属紫色蔬菜中的色素物质花青素、原花青素对于常用杀菌剂百菌清的光致降解作用效应、制约因子及植物叶片表面农药光致降解的界面效应与特征；揭示植物叶片内生物质花青素对百菌清光致降解发生区域与作用特性；探索植物叶片组织色素物质对于百菌清的内生光敏降解代谢途径与作用机理。研究结果在理论上将会对植物体上农药内生光敏降解理论的产生具有指导意义；在实际应用方面，通过调控植物光敏活性物质含量，调控农药光解速度与减毒代谢，为农药药效有效发挥和农产品质量安全水平提供新的技术理论指导。

农药使用后直接或间接残存于作物及其农田环境中，形成的农药残留对于农产品质量安全及环境安全具有重要影响。研究农药在蔬菜上的残留降解，尤其是进行植物内源物质对于农药的光敏降解，一方面可以为有效发挥农药药效提供技术指导；另一方面通过提高农药光解速度，为产品安全采收提供理论指导。项目以植物花青素、原花青素及芸薹属紫色白菜、紫色结球甘蓝等蔬菜为材料，杀菌剂百菌清为对象，进行了不同光源（太阳光、氙灯和高压汞灯）照射下，花青素、原花青素等植物黄酮类物质不同剂量对百菌清于水中、蔬菜中的光化学降解作用研究，阐明了芸薹属紫色蔬菜中的色素物质花青素、原花青素等植物黄酮类物质对百菌清在水溶液中具有显著的光敏降解作用效应、制约因子；绿色、紫色两种甘蓝叶片水提取液对百菌清光解具有促进效应，其中紫甘蓝叶片提取液对百菌清光解的促进作用更强；在紫外灯光照下，百菌清在绿甘蓝和紫甘蓝叶片上的光降解半衰期分别为12.68 h和11.25 h ，而百菌清在进行创伤处理后的紫甘蓝叶片上的光降解半衰期为5.68 h，说明创伤处理有利于叶片内源物质对于百菌清的光降解；田间试验得出，在大棚与露地环境下，百菌清在绿甘蓝上的降解与紫甘蓝上的降解速度差异不显著，但是百菌清在大棚甘蓝的半衰期长于露地甘蓝，说明塑料薄膜覆盖影响了百菌清的光降解；田间试验以绿色叶片白菜（上海抗热605）、紫色叶片白菜（韩圣二号）为对象，进行了遮光与光照条件下百菌清在白菜上的降解动态试验，光照条件下百菌清在紫色白菜上的降解速度快于绿色白菜；通过测定花青素、原花青素等对于百菌清的光解代谢产物种类和产物定量分析，采用EPR自旋捕获技术、PNDA捕获羟基自由基、光降解液产生的Cl-、以及花青素对百菌清及其代谢物的降解速率测定，揭示了蔬菜叶片组织花青素和原花青素对于百菌清光催化降解作用途径与机理。研究结果丰富了农药间接光解理论，同时对于蔬菜生产中农药残留污染控制，提高蔬菜产品质量安全提供了技术理论指导。