草甘膦及其代謝物氨甲基膦酸在茶樹體中的分布研究

郭永春，陳金發(fā)，趙峰，王淑燕，王鵬杰，周鵬，歐陽立群，金珊，葉乃興*

草甘膦及其代謝物氨甲基膦酸在茶樹體中的分布研究

郭永春1，陳金發(fā)2，趙峰3*，王淑燕1，王鵬杰1，周鵬4，歐陽立群4，金珊1，葉乃興1*

1. 福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院/茶學(xué)福建省高校重點實驗室，福建 福州 350002；2. 國家茶葉質(zhì)量安全工程技術(shù)研究中心，福建 安溪 362400；3. 福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，福建 福州 350122；4. 福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗研究院，福建 福州 350002

為了研究草甘膦在茶樹中的轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝，通過向幼齡茶樹和成年茶樹定量噴施不同劑量的草甘膦（幼齡：0.9?g·m-2；成年：1.5、4.5?g·m-2和15?g·m-2），并在噴施后的1、4、7、15?d和40?d取樣，測定茶樹各部位草甘膦及其主要代謝物氨甲基膦酸的含量，以探究草甘膦及其主要代謝物在茶樹中的分布規(guī)律。結(jié)果表明，茶樹根部噴施草甘膦后，茶樹中的草甘膦含量由高至低依次為根、葉和莖；而氨甲基膦酸主要積累于茶樹根部，幼齡茶樹莖和葉中也可檢測到氨甲基膦酸（0~0.33?mg·kg-1），成年茶樹莖和葉未檢測到氨甲基膦酸。施藥40?d后，幼齡茶樹在0.9?g·m-2施藥劑量下，根、莖和葉中未檢測到草甘膦和氨甲基膦酸；成年茶樹在1.5~15?g·m-2施藥劑量下，根中仍檢測到草甘膦和氨甲基膦酸殘留，分別為2.26~26.73?mg·kg-1和0.21~2.59?mg·kg-1，莖和葉中草甘膦殘留量較低，為0~0.29?mg·kg-1。通過田間模擬試驗，初步探明了草甘膦被茶樹內(nèi)吸后在不同部位的轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝和富集規(guī)律，可為茶園草甘膦的科學(xué)管控及風(fēng)險評價提供參考。

茶樹；草甘膦；氨甲基膦酸；殘留；分布

草甘膦（Glyphosate，PMG）屬內(nèi)吸傳導(dǎo)型除草劑，可與植物組織器官接觸后被吸收并傳導(dǎo)至植物全株[1]。因價格低廉、殺草譜廣、除草性優(yōu)良等特點，草甘膦被廣泛運(yùn)用于茶園、果園和農(nóng)田等農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，是世界上產(chǎn)量最大的化學(xué)除草劑[2]。其除草機(jī)理是通過抑制莽草酸生物合成途徑中的關(guān)鍵酶，阻止芳香氨基酸的生物合成，從而殺死雜草[3]。草甘膦可以從雜草嫩梢傳導(dǎo)至其根部，代謝為氨甲基膦酸（Aminomethylphosphonic acid，AMPA）[4]。AMPA作為草甘膦的主要降解產(chǎn)物，是一種植物毒素[5]，相關(guān)研究表明，AMPA對水生生物和哺乳動物具有長期的毒性作用[6-7]。此外，草甘膦能夠在環(huán)境和生物體內(nèi)不斷富集，威脅作物生長和人類健康[8-9]。草甘膦的安全性爭議不斷，世界上已有多個國家已禁止或限制草甘膦的施用，我國現(xiàn)行的國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)GB 2763—2019規(guī)定茶葉中草甘膦的最大殘留限量（Maximum residue limits，MRLs）為1.0?mg·kg-1[10]。

茶葉是我國重要的優(yōu)勢經(jīng)濟(jì)作物，其綠色健康的產(chǎn)品屬性，使其所制飲品——茶成為世界上最受歡迎的非酒精飲料之一[11]?，F(xiàn)階段，我國的福建、貴州等部分省份通過地方法規(guī)限制茶園使用草甘膦。然而，有關(guān)市售茶葉的農(nóng)殘抽檢仍可檢出一定比例的的草甘膦殘留[12]；田間不合理用藥造成的茶葉草甘膦殘留量超標(biāo)問題時有報道[8]，說明生產(chǎn)實踐中茶園草甘膦的污染問題仍然存在。因此，充分地探究草甘膦在茶樹體中的代謝和富集規(guī)律顯得尤為重要。Tong等[13]通過水培體系研究草甘膦在茶苗的轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝規(guī)律發(fā)現(xiàn)，草甘膦經(jīng)茶苗根部吸收并轉(zhuǎn)運(yùn)到葉部，可能是茶葉中草甘膦殘留的主要來源。但草甘膦在田間栽培茶樹中的轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝規(guī)律未見研究報道。此外，草甘膦及其代謝物在幼齡茶樹和成年茶樹中的代謝和分布差異也尚待比較。

本研究采用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（UPLC-MS/MS）分析方法，通過對施用不同時間的幼齡和成年茶樹根、莖、葉中的草甘膦及其主要代謝物AMPA進(jìn)行定量，從而探究草甘膦從土壤中被茶樹根部內(nèi)吸后在植株內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)、分布和代謝情況。相關(guān)試驗結(jié)果將有助于人們更好地了解草甘膦在茶樹體內(nèi)的代謝，為茶園草甘膦的安全管控提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料處理

1.1.1 幼齡茶苗盆栽試驗

試驗在福建農(nóng)林大學(xué)茶學(xué)田間實驗室進(jìn)行，選取1年生金觀音茶苗植于盆口表面積約0.1?m2的盆缽中，將泥炭土和珍珠巖按照1∶1（體積比）混勻后作栽培基質(zhì)，靜置15?d，期間實施一致的水肥管理措施。幼苗長出新梢后，選取長勢基本一致的幼苗，將草甘膦異丙胺鹽定量噴灑于土壤基質(zhì)表面。草甘膦施用劑量為0.9?g·m-2[0.3?g·L-1（低于推薦施用濃度）的草甘膦在土壤基質(zhì)上定量噴灑0.3?L，噴灑面積約0.1?m2]。分別于0（噴施前）、1、4、7、15?d和40?d采集茶樹的根、莖和葉。取樣部位見圖1-A，根取整個根部；莖取莖上部10?cm左右；葉取新梢一至三葉。

1.1.2 成年茶樹田間試驗

試驗在福建農(nóng)林大學(xué)南山茶園進(jìn)行，試驗材料選取長勢基本一致的20年生黃旦成年茶樹，將草甘膦異丙胺鹽定量噴灑于茶樹根部。試驗中的草甘膦施用劑量分別為1.5、4.5?g·m-2和15?g·m-2[0.3、0.9?g·L-1（低于推薦施用濃度）和3?g·L-1（推薦施用濃度）的草甘膦在土壤上定量噴灑5?L，噴灑面積約1?m2]。分別于0（噴施前）、1、4、7、15?d和40?d采集茶樹的根、莖、嫩葉和成熟葉。取樣部位見圖1-B，根取側(cè)根；莖取莖上部20?cm左右；嫩葉取新梢一至三葉，成熟葉取新梢下四至六葉。

1.2 分析方法

1.2.1 分析試劑

草甘膦異丙胺鹽（有效成分30%）購自山東三農(nóng)生物科技有限公司；氨甲基膦酸標(biāo)準(zhǔn)品、草甘膦標(biāo)準(zhǔn)品和草甘膦內(nèi)標(biāo)（1,2-13C15N草甘膦）購自上海安譜有限公司；乙酸銨（色譜級）、甲酸（色譜級）、36%鹽酸（色譜純）、十水四硼酸鈉（分析純）和磷酸二氫鉀（分析純）均購自西隴科學(xué)股份有限公司；乙腈（色譜級）和甲醇（色譜級）購自山東禹王和天下新材料有限公司；氯甲酸-9-芴基甲酯（FMOC-Cl，分析純，純度≥99.0%）購自上海源葉生物科技有限公司。60?mg/3?mL陽離子交換柱（PCX）購自博納艾杰爾科技公司。

1.2.2 樣品前處理

采集后的樣品立即放入液氮速凍，使用冷凍干燥機(jī)充分干燥。然后將干燥后的樣品放入研缽磨碎成粉，制得待測樣品。參考葉美君等[14]的方法，并改進(jìn)如下：稱取0.25?g待測樣品（3次重復(fù)），加入4?mL超純水，渦旋混勻，超聲提取30?min，10?000?r·min-1離心3?min，取1?mL上層澄清液至離心管中，再向離心管加入50?μL草甘膦內(nèi)標(biāo)（介質(zhì)：10%甲醇；濃度：1?mg·L-1）和100?μL酸度調(diào)節(jié)劑（水∶甲酸∶鹽酸=60∶40∶13.4），渦旋10?s，16?000?r·min-1離心3?min。分別移取2.0?mL甲醇和2.0?mL 0.5%（∶）甲酸水溶液依次活化PCX柱，棄去廢液，待用。取離心后的上層澄清液過PCX柱，然后加入700?μL 0.5%（∶）的甲酸洗脫。過柱收集的溶液加入20?mL 50%（∶）NaOH調(diào)節(jié)流出液至中性，并加超純水定容至3?mL，吸取600?μL，加入200?μL 5%硼砂溶液和200?μL 25?g·L-1FMOC-Cl乙腈溶液，渦旋振蕩混勻后，室溫避光放置30?min衍生。最后，16?000?r·min-1離心3?min，將上清液過0.22?μm有機(jī)相濾膜，濾液用于UPLC-MS/MS檢測。

1.2.3 草甘膦和氨甲基膦酸的定量分析方法

采用UPLC 1290 Infinity色譜串聯(lián)6490 Triple Quad質(zhì)譜（Agilent公司，美國）測定樣品中草甘膦和氨甲基膦酸含量。檢測條件參照葉美君等[14]方法。參照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.3—2016測定待測樣品中的水分含量，草甘膦和氨甲基膦酸的定量結(jié)果以干基計。

1.2.4 統(tǒng)計分析

2 結(jié)果與分析

2.1 方法驗證

選取5個空白茶葉樣品，分別添加0.05、0.1?mg·kg-1和0.5?mg·kg-1的草甘膦和氨甲基膦酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照1.2.2章節(jié)和1.2.3章節(jié)中的方法進(jìn)行提取、凈化、衍生和檢測。由表1可知，草甘膦和氨甲基磷酸在低、中、高3個加標(biāo)水平均具有較好的準(zhǔn)確度與精密度，方法的定量限（LOQ）為0.05?mg·kg-1。

2.2 茶樹藥害觀察

在田間試驗中，成年茶樹生長正常，未有藥害表現(xiàn)。不同劑量的草甘膦處理40?d，茶樹葉片與未施藥（0?d）相比并未出現(xiàn)葉片脫落和黑褐色斑點等不正常生長現(xiàn)象。

表1 草甘膦和氨甲基膦酸在空白茶葉樣品中的添加回收率、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差和定量限（n=5）

2.3 草甘膦和氨甲基膦酸在幼齡茶樹體中的分布動態(tài)

幼齡茶樹根、莖、葉中的草甘膦定量結(jié)果如圖2-A所示。根在0?d未檢測出草甘膦殘留，隨著施藥時間的延長，根中的草甘膦含量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，處理4?d后，根中草甘膦的積累水平最高，達(dá)5.92?mg·kg-1。草甘膦被根系吸收后，莖中的草甘膦含量在處理1?d后達(dá)到0.66?mg·kg-1，15?d后達(dá)到0.8?mg·kg-1。葉片中草甘膦的殘留量在處理1?d后低于定量限，4?d后增加到1.49?mg·kg-1，7?d時殘留量最高，為1.57?mg·kg-1，大于MRLs。在處理4、7、15?d時，茶樹葉片中的草甘膦殘留量均高于莖，表明草甘膦從根被吸收向莖葉轉(zhuǎn)運(yùn)的過程，在莖中的積累量較少。40?d后，幼齡茶樹各部位中的草甘膦殘留量均低于定量限。

幼齡茶樹根、莖和葉中的氨甲基膦酸（AMPA）的定量結(jié)果如圖2-B所示。根在0?d未檢測出AMPA殘留，在4?d積累量最高，為2.03?mg·kg-1，4?d后積累量逐漸下降。草甘膦處理后4、15?d和40?d，茶樹莖和葉中的AMPA殘留量均低于定量限；草甘膦處理后1?d，莖和葉片中AMPA的殘留量較低，7?d殘留量最高，分別為0.33?mg·kg-1和0.13?mg·kg-1。40?d后，幼齡茶樹各部位的AMPA殘留量均低于定量限。

通過雙因素方差分析結(jié)果可知（表2），處理后不同天數(shù)的茶樹殘留的草甘膦和AMPA含量差異達(dá)到極顯著水平（<0.01），茶樹體內(nèi)不同部位間殘留的草甘膦和AMPA含量差異達(dá)到極顯著水平（<0.01），并且不同部位與天數(shù)間的交互作用亦達(dá)到極顯著水平（<0.01），說明不同天數(shù)、部位之間的草甘膦和AMPA含量有顯著差異。

注：草甘膦施藥劑量為0.9?g·m-2，n=3

表2 不同天數(shù)茶樹不同部位草甘膦和氨甲基膦酸含量的雙因素方差分析（n=3）

2.4 草甘膦和氨甲基膦酸在成年茶樹中的分布動態(tài)

2.4.1 草甘膦和氨甲基膦酸在根部的分布動態(tài)

比較1.5、4.5?g·m-2和15?g·m-2施藥劑量下成年茶樹根中草甘膦和氨甲基膦酸（AMPA）的含量變化，結(jié)果見表3。在不同施藥劑量下，與15?d相比，草甘膦含量在40?d后均有所減少。低施藥量下根部草甘膦在15?d至40?d的降解率最高，達(dá)到64.97%，表明低施藥量下草甘膦不易形成持久性殘留。根中的AMPA含量較低，僅為草甘膦含量的3.23%~9.70%。1.5?g·m-2和4.5?g·m-2施藥量下，40?d后AMPA的含量減少，而在15?g·m-2施藥量下，40?d后AMPA的含量增高。

2.4.2 草甘膦在莖部的分布動態(tài)

在不同施藥量下，成年茶樹莖中均未定量到氨甲基膦酸殘留。1.5?g·m-2施藥量下，成年茶樹莖中未定量到草甘膦殘留。莖中草甘膦含量的變化動態(tài)如圖3所示，4.5?g·m-2和15?g·m-2施藥量下，草甘膦在莖中的積累量較少，不同時間莖中的草甘膦含量存在顯著差異。4.5?g·m-2施藥量下，莖中草甘膦殘留量在4?d最高，為0.22?mg·kg-1，15?d后莖中未檢出草甘膦殘留。15?g·m-2施藥量下，莖中的草甘膦殘留量在15?d最高，為0.43?mg·kg-1，40?d后茶樹莖中仍檢出草甘膦0.29?mg·kg-1（低于MRLs）。

表3 不同時間茶樹根中草甘膦及氨甲基膦酸的含量（n=3）

注：同一列不同上標(biāo)字母表示不同樣品中草甘膦或氨甲基膦酸含量的顯著性差異水平，其中<0.05

Note: Different superscript letters in the same column indicate significant differences in PMG or AMPA content in different samples,<0.05

注：A施藥量為4.5?g·m-2；B施藥量為15?g·m-2。n=3

2.4.3 草甘膦在嫩葉和成葉中的分布動態(tài)

在不同施藥量下，成年茶樹嫩葉和成葉中均未定量到氨甲基膦酸殘留。由圖4可知，不同時間嫩葉和成葉中的草甘膦含量存在顯著差異。在1.5?g·m-2施藥量下，嫩葉和成葉中的草甘膦在7?d積累量最多；在4.5?g·m-2施藥量下，嫩葉和成葉中的草甘膦在4?d積累量最多；在15?g·m-2施藥量下，嫩葉中的草甘膦含量在4?d達(dá)到最高，成葉中的草甘膦含量在15?d達(dá)到最高。在1.5?g·m-2和4.5?g·m-2施藥量下，成葉中的草甘膦含量在不同時間均高于嫩葉，嫩葉和成葉中的草甘膦分別在15?d和40?d完全降解；在15?g·m-2施藥量下，成葉中的草甘膦含量除4?d外均高于嫩葉，嫩葉中的草甘膦在40?d完全降解，而成葉中的草甘膦在40?d仍未完全降解，表明成葉中草甘膦的降解期比嫩葉長，積累量總體上高于嫩葉。40?d后，嫩葉在不同施藥量下草甘膦的殘留量均小于定量限，成葉在高施藥量下檢出草甘膦0.20?mg·kg-1（低于MRLs）。

注：A—C為嫩葉，D—F為成熟葉。A和D施藥量為1.5?g·m-2；B和E施藥量為4.5?g·m-2；C和F為施藥量15?g·m-2。n=3

3 討論

草甘膦具有廣譜性，農(nóng)田噴灑草甘膦殺死雜草的同時，還會通過雨水、風(fēng)等方式擴(kuò)散，危害作物的正常生長[15]。目前，已有研究表明毛桃[16-17]、花生[18]和橡膠樹[19]等植物在草甘膦除草劑脅迫下會產(chǎn)生藥害。Tong等[13]研究發(fā)現(xiàn)，水培茶苗營養(yǎng)液中草甘膦濃度達(dá)到200?mg·L-1時，茶苗葉片會出現(xiàn)黑褐色斑點，最終脫落。而高萬君等[20]通過田間試驗發(fā)現(xiàn)，向田間施用常用劑量的草甘膦后，茶樹地上部的生長并未產(chǎn)生藥害。本試驗與后者研究結(jié)果相似，在1.5~15?g·m-2施藥劑量下，黃旦成年茶樹的地上部未觀察到藥害產(chǎn)生，說明在田間栽培中草甘膦的使用并不易使茶樹地上部產(chǎn)生藥害作用。Smedbol等[21]研究認(rèn)為，根中AMPA的積累，可能是大豆中觀察到植物毒性的主要原因。本試驗中，盡管在較高施藥量下，根中AMPA的積累量仍較低（表3），這可能是茶樹地上部未產(chǎn)生藥害的原因之一。

草甘膦污染對人體產(chǎn)生潛在及長期的毒性[6]，研究草甘膦在茶樹體中轉(zhuǎn)運(yùn)和富集規(guī)律十分重要。在幼齡茶樹的土壤基質(zhì)定量噴灑0.9?g·m-2的草甘膦后，發(fā)現(xiàn)幼齡茶樹的根、莖和葉均可檢測到草甘膦和其主要代謝產(chǎn)物AMPA，說明噴灑到土壤中的草甘膦也可以被茶樹根部吸收并代謝成AMPA，根系中的草甘膦和AMPA經(jīng)茶樹莖部運(yùn)輸?shù)饺~。與Tong等[13]研究草甘膦在水栽培茶苗的轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)律不同，本研究在幼齡茶樹葉片中可檢測到AMPA殘留，表明其對人類健康具有潛在的影響。為了進(jìn)一步驗證草甘膦和AMPA在田間栽培成年茶樹體中的轉(zhuǎn)運(yùn)和富集規(guī)律，向成年茶樹定量噴灑1.5、4.5?g·m-2和15?g·m-2的草甘膦。研究結(jié)果與Tong等[13]研究草甘膦在水培茶苗的轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)律相似，而在較高施藥量下，成年茶樹的嫩葉和成葉均未檢出AMPA殘留。因此，與成年茶樹相比，幼齡茶樹噴施草甘膦后的安全性更低，生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格控制幼齡茶園草甘膦除草劑的使用。在不同施藥劑量下，成年茶樹根中的草甘膦含量均明顯高于嫩葉、成葉和莖上部，表明草甘膦經(jīng)成年茶樹根部轉(zhuǎn)運(yùn)至嫩葉、成葉和莖上部的含量較低。成年茶樹成葉中草甘膦的降解期比嫩葉長，積累量總體上高于嫩葉，與Tong等[13]的研究結(jié)果相似，成年茶樹嫩葉制備的茶葉比成葉更為安全。此外，Tong等[13]研究草甘膦在水培茶苗根、莖和葉中的分布規(guī)律發(fā)現(xiàn)，草甘膦在水培茶苗根部的含量最高，莖部次之，葉片的含量最低。而本研究中幼齡和成年茶樹葉片中草甘膦的含量均比莖高。Smedbol等[21]研究草甘膦在大豆植物中的分布規(guī)律表明，大豆葉片中草甘膦的含量高于莖。說明相比水培茶苗，草甘膦的施用對田間茶葉的安全性威脅可能更大。

本研究對茶園噴灑草甘膦后的茶樹進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)草甘膦在田間種植中不易使茶樹產(chǎn)生藥害，但能夠被茶樹根部吸收和代謝并轉(zhuǎn)運(yùn)到地上部。相較于成年茶樹，草甘膦的施用對幼齡茶樹具有較大的安全隱患；此外，相較于嫩葉，成年茶樹的成葉制備茶葉的安全隱患較大。本研究結(jié)果可為草甘膦的茶樹藥害研究及其在茶葉生產(chǎn)質(zhì)量安全管控方面提供參考。

[1] Schrübbers L C, Valverde B E, Strobel B W, et al. Glyphosate accumulation, translocation, and biological effects inafter single and multiple exposures [J]. European Journal of Agronomy, 2016, 74: 133-143.

[2] 唐杏燕, 邵增瑯, 楊路成, 等. 茶園中草甘膦在靶標(biāo)雜草和非靶標(biāo)茶樹中的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、分布和代謝[J]. 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報, 2018, 9(18): 4900-4905. Tang X Y, Shao Z L, Yang L C, et al. Uptake, translocation, distribution and metabolism of glyphosate in target weeds and non-target tea trees in tea garden [J]. Journal of Food Safety and Quality, 2018, 9(18): 4900-4905.

[3] Chen J, Huang H, Wei S, et al. Investigating the mechanisms of glyphosate resistance in goosegrass ((L.) Gaertn.) by RNAsequencing technology [J]. Plant Journal for Cell & Molecular Biology, 2016, 89(2): 407-415.

[4] Zhan H, Feng Y, Fan X, et al. Recent advances in glyphosate biodegradation [J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 2018, 102(12): 5033-5043.

[5] Manas F, Peralta L, Raviolo J, et al. Genotoxicity of AMPA, the environmental metabolite of glyphosate, assessed by the Comet assay and cytogenetic tests [J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2009, 72(3): 834-837.

[6] 王飛翔, 李燕虹, 樊振江, 等. 草甘膦的動物毒性及其檢測研究進(jìn)展[J]. 現(xiàn)代牧業(yè), 2017, 1(2): 42-46. Wang F X, Li Y H, Fan Z J, et al. Research advances in glyphosate animal toxicity and its detection methods [J]. Modern Animal Husbandry, 2017, 1(2): 42-46.

[7] Guilherme S, Santos M A, Gaiv?o I, et al. DNA and chromosomal damage induced in fish (L.) by aminomethylphosphonic acid (AMPA)—the major environmental breakdown product of glyphosate [J]. Environmental Science and Pollution Research, 2014, 21(14): 8730-8739.

[8] 楊亞琴, 馮書惠, 胡永建, 等. 氣相色譜-質(zhì)譜法測定綠茶中草甘膦和氨甲基膦酸殘留量[J]. 茶葉科學(xué), 2020, 40(1): 125-132. Yang Y Q, Feng S H, Hu Y J, et al. Determination of glyphosate and aminomethylphosphonic acid residue in green tea by gas chromatography-mass spectrometry [J]. Journal of Tea Science, 2020, 40(1): 125-132.

[9] Kanissery R, Gairhe B, Kadyampakeni D, et al. Glyphosate: its environmental persistence and impact on crop health and nutrition [J]. Plants (Basel, Switzerland), 2019, 8(11): 499. doi: 10.20944/preprints201909.0301.v1.

[10] 楊梅, 孫思, 劉文鋒, 等. 超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定茶葉中草甘膦和草銨膦的殘留量[J]. 食品科學(xué), 2019, 40(10): 337-343. Yang M, Sun S, Liu W F, et al. Determination of glyphosate and glufosinate-ammonium residues in tea by UPLC-MS/MS [J]. Food Science, 2019, 40(10): 337-343.

[11] 王鵬杰, 鄭玉成, 林浥, 等. 茶樹基因家族的全基因組鑒定及表達(dá)分析[J]. 西北植物學(xué)報, 2019, 39(3): 38-46. Wang P J, Zheng Y C, Lin Y, et al. Genome-wide identification and expression analysis ofgene family in[J]. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica, 2019, 39(3): 38-46.

[12] 陳磊. HPLC-MS/MS同時檢測烏龍茶中草銨膦、草甘膦和氨甲基膦酸殘留[J]. 茶葉科學(xué)技術(shù), 2014(1): 25-31. Chen L. Simultaneous detection of glufosinate, glyphosate and aminomethylphosphonic acid residues in oolong tea by HPLC-MS/MS [J]. Tea Science and Technology, 2014(1): 25-31.

[13] Tong M, Gao W, Jiao W, et al. Uptake, translocation, metabolism, and distribution of glyphosate in nontarget tea plant ((L.) O.Kuntze) [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2017, 65(35): 7638-7646.

[14] 葉美君, 陸小磊, 劉相真, 等. 柱前衍生-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測定茶葉中草甘膦、草銨膦及主要代謝物氨甲基膦酸殘留[J]. 色譜, 2018, 36(9): 873-879. Ye M J, Lu X L, Liu X Z, et al. Pre-column derivatization-ultra high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry for determination of glyphosate and glyphosate in tea leaves and residues of aminomethylphosphonic acid, the main metabolite [J]. Chinese Journal of Chromatography, 2018, 36(9): 873-879.

[15] Gomes M P, Smedbol E, Chalifour A, et al. Alteration of plant physiology by glyphosate and its by-product aminomethylphosphonic acid: an overview [J]. Journal of Experimental Botany, 2014, 65(17): 4691-4703.

[16] 宋宏峰, 郭磊, 張斌斌, 等. 除草劑對毛桃幼苗生長與光合的影響[J]. 園藝學(xué)報, 2014, 41(11): 2208-2214. Song H F, Guo L, Zhang B B, et al. Effects of herbicides on growth and photosynthesis ofSeedlings [J]. Acta Horticulturae Sinica, 2014, 41(11): 2208-2214.

[17] 郭磊, 張斌斌, 沈江海, 等. 草甘膦和百草枯對毛桃幼苗根系及地上部生長的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2020, 31(2): 524-532. Guo L, Zhang B B, Shen J H, et al. Effects of glyphosate and paraquat on the growth of root and aboveground part ofseedlings [J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2020, 31(2): 524-532.

[18] 陳英杰, 何美敬, 楊鑫雷, 等. 不同植物學(xué)類型花生資源對草甘膦耐受性研究[J]. 核農(nóng)學(xué)報, 2018, 32(5): 978-985. Chen Y J, He M J, Yang X L, et al. Tolerance of peanut resources to glyphosate in different botanical types [J]. Journal of Nuclear Agricultural Sciences, 2018, 32(5): 978-985.

[19] 潘敏, 王萌, 李曉娜, 等. 草甘膦對巴西橡膠樹芽接苗葉片形態(tài)和生理指標(biāo)的影響[J]. 熱帶作物學(xué)報, 2016, 37(1): 59-64. Pan M, Wang M, Li X N, et al. Effects of glyphosate on leaf morphology and physiological indexes of grafted seeding ofMüll. Arg [J]. Journal of Tropical Crops, 2016, 37(1): 59-64

[20] 高萬君, 張永志, 童蒙蒙, 等. 茶園常用除草劑田間藥效試驗與殘留動態(tài)[J]. 茶葉科學(xué), 2019, 39(5): 587-594. Gao W J, Zhang Y Z, Tong M M, et al. Weeds control effect and residues of several herbicides in tea gardens [J]. Journal of Tea Science, 2019, 39(5): 587-594.

[21] Smedbol é, Lucotte M, Maccario S, et al. Glyphosate and aminomethylphosphonic acid content in glyphosate-resistant soybean leaves, stems, and roots and associated phytotoxicity following a single glyphosate-based herbicide application [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2019, 67(22): 6133-6142.

Study on the Distribution of Glyphosate and Its Metabolite Aminomethylphosphonic Acid in

GUO Yongchun1, CHEN Jinfa2, ZHAO Feng3*, WANG Shuyan1, WANG Pengjie1, ZHOU Peng4, OUYANG Liqun4, JIN Shan1, YE Naixing1*

1. College of Horticulture, Fujian Agriculture and Forestry University/Key Laboratory of Tea Science in Universities of Fujian province, Fuzhou 350002, China; 2. National Engineering Research Center for Tea Quality-and-Safety, Anxi 362400, China;3. School of Pharmacy, Fujian University of Chinese Medicine, Fuzhou 350122, China; 4. Fujian Inspection and Research Institute for Product Quality, Fuzhou 350002, China

To study the transport and metabolism of glyphosate, different doses of glyphosate were quantitatively sprayed into young and adult tea plants (Young: 0.9?g·m-2. Adult: 1.5?g·m-2, 4.5?g·m-2and 15?g·m-2) and samples were collected at different times (1, 4, 7, 15?d and 40?d) to determine the contents of glyphosate and its main metabolite aminomethylphosphonic acid in various parts of tea plants. The results show that the order of glyphosate content in tea plants from high to low was root, leaf and stem after spraying glyphosate on the root of tea plant. Aminomethylphosphonic acid was mainly accumulated in the roots of tea plants, and it could also be detected in the stems and leaves of young tea plants (0-0.33?mg·kg-1). However, no aminomethylphosphonic acid was detected in the stems and leaves of adult tea plants. After 40?d of application, glyphosate and aminomethylphosphonic acid were not detected in the roots, stems and leaves of young tea plants at a dose of 0.9?g·m-2. However, they were still detected in the roots of adult tea plants at a dose of 1.5-15?g·m-2(glyphosate: 2.26-26.73?mg·kg-1, aminomethylphosphonic acid: 0.21-2.59?mg·kg-1). Glyphosate residues in both stem and leaves of adult plants were low (0-0.29?mg·kg-1). In this study, through field simulation experiments, the transfer, metabolism and enrichment rules of glyphosate in tea plants after being ingested were analyzed, which could provide a reference for scientific control and risk assessment of glyphosate in tea gardens.

, glyphosate, aminomethylphosphonic acid, residue, distribution

S571.1；S482

A

1000-369X(2020)04-510-09

2020-03-01

2020-04-09

福建農(nóng)林大學(xué)茶產(chǎn)業(yè)鏈科技創(chuàng)新與服務(wù)體系建設(shè)項目（2020-01）、國家茶葉質(zhì)量安全工程技術(shù)研究中心開放課題（2018NTQS0301）、福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院優(yōu)秀碩士學(xué)位論文資助基金（2019S01）

郭永春，女，碩士研究生，主要從事茶樹栽培育種與生物技術(shù)方面的研究。

zhaofeng0591@fjtcm.edu.cn；ynxtea@126.com

投稿平臺：http://cykk.cbpt.cnki.net