【文章內(nèi)容簡介】 射性核素在示蹤劑的標(biāo)記位置： ? 主要根據(jù)研究目的和分子的結(jié)構(gòu)來確定標(biāo)記位置。例如，有機(jī)磷農(nóng)藥馬拉硫磷分子，它是由 C、 H、 O、 P、 S等元素組成的，可選用 3H、 14C、 35S、 32P等放射性核素進(jìn)行標(biāo)記，如只進(jìn)行殘留的試驗(yàn)，可選用 14C、 35S、 32P作為標(biāo)記原子，如果要研究其在生物體內(nèi)的代謝或在土壤中降解途徑及反應(yīng)機(jī)理時(shí)，要嚴(yán)格選擇標(biāo)記原子。 ? 標(biāo)記化合物用量的確定： ? 標(biāo)記化合物的用量（濃度、比活度、總活度等）要根據(jù)試驗(yàn)的對(duì)象、目的和要求來確定。例如，對(duì)于一般化學(xué)污染物（如農(nóng)藥）殘留動(dòng)態(tài)的試驗(yàn)中，標(biāo)記化合物的放射性比強(qiáng)： 14C、 35S標(biāo)記化合物 15mci/mmol； 32P標(biāo)記化合物的量為 510mci/mmol。 在研究殺菌劑作用的細(xì)菌培養(yǎng)基中，引入標(biāo)記物的量為 1030181。ci/ml。 通常處理 1Kg規(guī)模的物質(zhì)試驗(yàn)中， 14C標(biāo)記化合物約需 100181。ci，32P、 35S標(biāo)記化合物約需 1mci。 ? (二 ) 農(nóng)藥在作物中的殘留 、 代謝及安全施用的研究 ? 化學(xué)農(nóng)藥的不合理使用造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和食品污染。因此測定農(nóng)藥在環(huán)境中的殘留、污染途徑和循環(huán)規(guī)律，以及農(nóng)藥在生物間的運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)系和生物濃縮倍數(shù)，制定農(nóng)藥安全使用技術(shù)，減少環(huán)境污染，是農(nóng)業(yè)環(huán)保中的重要課題。 ? 研究農(nóng)藥在作物上殘留和消失動(dòng)態(tài)： ? 了解農(nóng)藥殘留物在農(nóng)作物上需要多少時(shí)間可分解消失到安全程度，為制定安全施藥方案提供科學(xué)依據(jù)，試驗(yàn)時(shí)可按常規(guī)施藥方法將放射性標(biāo)記農(nóng)藥引入試驗(yàn)作物上（通常為盆栽作物）。定期動(dòng)態(tài)采樣，測定農(nóng)藥在作物上的殘留量。然后，以農(nóng)藥的殘留量為縱坐標(biāo)，施藥后的間隔時(shí)間為橫坐標(biāo)，即得農(nóng)藥在作物上的降解消失曲線 ? 圖 1 農(nóng)藥在作物上的降解消失曲線 圖 2 農(nóng)藥在作物上的降解消失曲線 ? 農(nóng)藥在作物體內(nèi)吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)的研究 ? 農(nóng)藥在作物體內(nèi)的吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)的研究，可了解農(nóng)藥的吸收性能，作用部位，殘效性等，同時(shí)對(duì)評(píng)價(jià)作物被農(nóng)藥污染的程度，為合理施肥提供依據(jù)。首先將放射性標(biāo)記農(nóng)藥引入到作物中，有如下四種方法：①以噴、涂、浸等方法葉面或果實(shí)引入②以水培土壤方法根引入③以注入、涂布等方法莖桿引入④以拌種法種子引入。然后經(jīng)過一定時(shí)間后，取樣測其放射性。對(duì)其研究問題進(jìn)行闡明。 ? (三 ) 、 農(nóng)藥在土壤中殘留 ， 遷移和降解的研究 ? 為防治害蟲和雜草農(nóng)藥直接或間接進(jìn)入土壤，殘留在土壤中的農(nóng)藥不僅直接影響土壤微生物的活動(dòng)，繁殖，代謝，而且還可通過淋溶、遷移，轉(zhuǎn)化，給環(huán)境生物會(huì)帶來各種不良影響。弄清農(nóng)藥在土壤中的吸附積累，殘留和分解動(dòng)態(tài)，對(duì)保護(hù)人類生存環(huán)境意義重大。 ? 土壤中農(nóng)藥殘留的研究： ? 在施用標(biāo)記農(nóng)藥于土壤或噴灑作物后，經(jīng)一定時(shí)間間隔（或作物收獲期以后），采土樣，進(jìn)行提取、測定、觀察土壤中農(nóng)藥的殘留動(dòng)態(tài)。實(shí)驗(yàn)室的模擬試驗(yàn)，可取具有代表性的耕作土壤過篩，除去石礫和植物根系，引入標(biāo)記農(nóng)藥，充分混合，測定不同間隔時(shí)間內(nèi)的土壤中農(nóng)藥殘留量動(dòng)態(tài)。 ? 農(nóng)藥在土壤中的吸附和遷移研究： ? 土壤對(duì)農(nóng)藥的吸附能力的大小，關(guān)系到農(nóng)藥在土壤中的有效性和土壤對(duì)農(nóng)藥的凈化，解毒效果。為測定標(biāo)記農(nóng)藥在土壤中吸附率（吸著率）將含有一定量放射性標(biāo)記農(nóng)藥的溶液加入一定量的風(fēng)干土中，經(jīng)一定平衡時(shí)期后，進(jìn)行吸濾或離心，測定濾出液或上清液中的放射性，計(jì)算農(nóng)藥在土壤中的吸附率 ? 農(nóng)藥在土壤中降解的研究 ? 化學(xué)農(nóng)藥進(jìn)入土壤后，由于受土壤微生物，土壤環(huán)境中的風(fēng)，日光和輻射等因素的作用，使土壤中的農(nóng)藥不斷降解消失。如氟樂靈是一種芽前除草劑，在厭氧條件下的土壤降解較快， 30天后在土壤提取態(tài)中有%%降解， 60天有 %%降解。 ?（ 1） 微生物分解： ?（ 2） 化學(xué)分解： ?（ 3） 光分解： ? 第三節(jié) 核素示蹤技術(shù)在植物生長發(fā)育及生理代謝中的應(yīng)用 ? 植物的生長發(fā)育及產(chǎn)量的形成，主要決定于將環(huán)境中的光能、二氧化碳、水和其他養(yǎng)分合成有機(jī)物的能力及其轉(zhuǎn)變?yōu)橛薪?jīng)濟(jì)價(jià)值的終產(chǎn)物的效率。而決定這一效率的營養(yǎng)代謝過程，主要有：光合作用，同化物的運(yùn)輸，分配與積累，土壤養(yǎng)分的吸收和利用。這些過程之間及與外界環(huán)境有密切關(guān)系。同位素示蹤技術(shù)可用來研究這些過程規(guī)律，借以了解植物體內(nèi)各個(gè)代謝過程的本質(zhì)，了解和滿足植物對(duì)外界環(huán)境條件的要求，對(duì)于控制作物的生長發(fā)育，提高農(nóng)作物產(chǎn)量具有十分重要的意義。 ? 一 . 植物營養(yǎng)物質(zhì)的吸收 、 運(yùn)轉(zhuǎn)和分配的研究 ? (一 ) 研究植物體內(nèi)物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)的方法 ? 1. 環(huán)割法： ? 2. 隔離法 （ stout法 ） ： ? 3. 蚜蟲吻刺法： ? (二 ) 物質(zhì)運(yùn)輸速度 ? 作為研究礦物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)的運(yùn)輸?shù)暮怂刂饕?3H、 14C、 32P等以及它們的標(biāo)記化合物，其中 14C由于半衰期長，射線能量弱而被采用最多，最近由于探測儀器的進(jìn)步，一些穩(wěn)定性核素也被采用。 ? (三 ) 物質(zhì)代謝的研究 ? 氮，磷營養(yǎng)元素既是構(gòu)成生命物質(zhì)基礎(chǔ)的重要元素，又是生命活動(dòng)中催化、調(diào)節(jié)、供能等物質(zhì)的主要組成之一。長期以來人們對(duì)氮，磷營養(yǎng)元素給予極大的關(guān)注，在其吸收機(jī)制、運(yùn)輸代謝過程、存在形態(tài)以及對(duì)植物生長發(fā)育的影響方面均有較深入的研究。利用同位素示蹤技術(shù)可探明作物在發(fā)育期內(nèi)對(duì)氮，磷營養(yǎng)元素的吸收利用規(guī)律，為合理供給作物氮，磷營養(yǎng)元素提供科學(xué)的依據(jù)。 ? 氮的代謝研究 ? 氮是植物生命的基礎(chǔ)元素，它是構(gòu)成蛋白質(zhì)，氨基酸的主要成分。一般用 15N標(biāo)記的肥料來研究土壤 — 肥料 — 植物的相互作用，研究作物對(duì)不同形態(tài)氮源吸收、運(yùn)輸和分配。利用 15N證明氮被植物吸收后迅速參與物質(zhì)的同化，很快合成蛋白質(zhì)，并不斷更新。 ? 磷的代謝 ? 磷是植物不可缺少的營養(yǎng)元素，是植物體內(nèi)核酸、核蛋白、磷脂、植素和多種酶類的組成部分，而且因其參與糖類、蛋白質(zhì)、脂肪等化合物的代謝而成為植物物質(zhì)代謝與能量代謝的調(diào)節(jié)劑。所以，長期以來人們極為關(guān)注作物對(duì)磷的吸收以及在植物體內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)分配規(guī)律和參與代謝的途徑作用等生理過程。試驗(yàn)表明磷被植物吸收后，幾乎是立即參與植物 — 系列的代謝活動(dòng)。 ? 二 、 用 14C研究高等植物的光合作用 ? 生物界中的碳水化合物都來源于植物或光合細(xì)菌的光合作用，它們利用光能將 CO2和水同化合成葡萄糖。在植物和動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖可以進(jìn)一步合成寡糖和多糖作為儲(chǔ)藏物，其