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近年来,随着具有手性结构农药使用量的逐年增加,手性农药环境毒理学已经成为环境安全研究的一个重要课题。草铵膦属于非选择性广谱型触杀性除草剂,除草速度比较快,常在转基因作物种植过程中使用,其使用量也逐年增长,2016年,草铵膦在全球的使用量为1.2万吨,其中加拿大的使用量最大,占全球总量的40%。随着草铵膦环境残留的逐年增加,其潜在的生态安全和健康风险已备受社会各界关注。已有研究显示:草铵膦可以抑制谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase,GS）的合成,阻止谷氨酰胺合成、导致氮代谢紊乱和铵离子积累,进而阻止了植物的光合作用,最终导致植物死亡。当前关于草铵膦环境安全的研究主要集中在其外消旋体对单细胞藻类的生长、光合作用及藻毒素分泌的影响。作为一种手性除草剂,草铵膦（Racemic-草铵膦,即Rac-草铵膦）是由两个对映异构体组成的,分别是D-草铵膦（dextrogyrate-草铵膦）和L-草铵膦（levorotatory-草铵膦）,其中L-草铵膦是高效除草剂。但是,到目前为止,仅有少数的研究显示其对小麦的生长及代谢产物的形成有明显的对映体差异,而有关其对农作物及非靶标水生动物的毒性对映体选择性的研究比较匮乏。本实验主要研究了Rac-和L-草铵膦对非靶标植物玉米、靶标植物稗草的生长以及对水生模式生物斑马鱼发育的对映体选择性及可能的致毒机制。主要的研究结果如下:（1）考察了不同浓度下Rac-和L-草铵膦对玉米（Zea mays L.）幼苗的生长和叶片中抗氧化酶及靶标酶活性的影响。结果表明:经过草铵膦5 d的暴露,玉米幼苗暴露在浓度为1,5,10,20 mg/L的Rac-和L-草铵膦溶液中,其株高和株重受到了显著的抑制,生长形态明显受到了影响,叶片也明显收缩。经10 mg/L的Rac-和L-草铵膦处理后,玉米幼苗株高分别为控制组的33%和27%,株重分别为控制组的37%和35%。本论文分析了浓度为1和5 mg/L的Rac-和L-草铵膦作用于玉米幼苗时,其氧化应激相关酶的活性,超氧化物歧化（superoxide dismutase,SOD）、过氧化氢酶（catalase,CAT）、过氧化物酶（peroxidase,POD）、谷胱甘肽还原酶（glutathione reductase,GR）、丙二醛（malondialdehyde,MDA）均有不同程度的增加,且L-草铵膦处理组与Rac-草铵膦处理组之间表现出显著性差异。在1mg/L时,L-草铵膦处理组的SOD,CAT,POD,GR活性和MDA含量分别为Rac-草铵膦处理组的1.36,1.16,1.51,1.65,165倍。草铵膦处理后,植物的GS活性也明显受到了抑制,1 mg/L时,Rac-和L-草铵膦对GS活性的抑制分别为控制组的80%和57%,并且处理组之间存在显著的异构体差异。（2）Rac-和L-草铵膦作用于其靶标作物稗草（Echinochloa crusgalli）时,稗草的生长受到了严重的抑制作用,主要表现是株高受到抑制,生长速度减慢,叶子变得枯黄,且随着浓度的增高,这种抑制作用也逐渐加强。暴露浓度为1 mg/L时,稗草经过Rac-和L-草铵膦处理后,株高分别为控制组的79%和69%,暴露浓度为5 mg/L时,稗草株高分别为控制组的64%和43%。这一结果表明,L-草铵膦对稗草的抑制作用更为显著,且L-与Rac-草铵膦处理组之间均存在显著性差异,L-草铵膦是除草剂高效的对映异构体。（3）Rac-草铵膦对斑马鱼（Danio rerio）胚胎96 hpf的半数致死浓度(LC50)是21.97 mg/L,而L-草铵膦对斑马鱼胚胎的致死率在研究的浓度范围内不足20%;Rac-草铵膦对斑马鱼胚胎48 hpf的半数畸形抑制浓度(EC50)是15.08 mg/L,而L-草铵膦对斑马鱼胚胎的EC50高于Rac-草铵膦。斑马鱼胚胎48 hpf时的孵化率,Rac-草铵膦处理组在0.01,0.1,1.0和5 mg/L时,其孵化率有升高现象,到高浓度时孵化率又受到抑制,但到72 hpf时,所有的斑马鱼胚胎都完成孵化,而L-草铵膦处理组的斑马鱼胚胎的孵化率基本没有受到影响。与控制组相比,Rac-处理组的抗氧化酶SOD、CAT活性及MDA含量都有所增加,分别为控制组的1.13,1.21和1.53倍,而L-草铵膦的处理组的抗氧化酶与控制组之间没有显著性差异。L-草铵膦处理组的Mn-SOD,Cu/Zn-SOD和CAT的基因的表达水平与控制组之间没有显著性差异,而Rac-草铵膦处理组基因的表达水平分别为控制组的1.19,1.23和1.20倍,表明了Rac-草铵膦的暴露后,斑马鱼抗氧化酶相关基因的表达明显上调。总之对与斑马鱼胚胎而言,Rac-草铵膦的毒理效应比L-草铵膦更明显。