农药是重要的农业投入品,对农作物病虫害防治,保障作物增产增效做出了重要的贡献。但农药的不规范使用也带来环境污染、生态破坏和农产品残留超标等隐患。过量使用农药,一方面可能导致在农产品残留,通过食物链传递对动物和人体产生一定的生理毒性,另一方面,也可造成大量农药沉积于土壤环境中,影响土壤生物多样性,对地下水造成污染。农药的不合理使用还可能对目标作物或者后茬种植作物生长造成影响。全面了解农药使用后的残留及植物的响应规律,对制定合理使用策略,降低农药带来的危害具有重要的意义。本文主要选取生产中常用的一种三唑类杀菌剂戊唑醇和水稻为研究对象开展了以下研究,首先通过采用水培试验,探明了戊唑醇及其他两种三唑类杀菌剂（三唑酮和氟环唑）在水稻植株中的分布规律、共质体和质外体传导途径及亚细胞分布,初步揭示三唑类杀菌剂的水稻吸收累积规律和跨膜运输机理;研究了戊唑醇胁迫对水稻幼苗生长的影响,并通过转录组学分析揭示了戊唑醇在水稻植株中的代谢通路;通过田间试验研究了高浓度施用戊唑醇对稻米品质的影响,并结合代谢组学分析揭示戊唑醇影响水稻籽粒品质的机理;通过田间试验研究了水稻生长后期不同模式组合用药对稻瘟病的防治效果及在稻米中的残留安全性,为后期安全用药提供指导。通过四个方面的研究证明了戊唑醇在实际使用中的安全性,为农药的科学使用提供了依据。具体实验结果如下。（1）采用水培试验,研究了戊唑醇、三唑酮和氟环唑三种三唑类农药在水稻植株中的吸收转运规律及机理。结果表明,水稻植株可以通过根系吸收三唑类农药,并转运至地上部分（茎叶）。水稻植株对三种杀菌剂的吸收转运受其化学质性质影响,疏水性较强的氟环唑主要吸附于水稻根部,而亲水性较强的三唑酮和戊唑醇易于在茎叶中积累。三种农药在水稻根系和土壤中的根富集因子（RCF）分别为:氟环唑（4.37）＞戊唑醇（3.08）＞三唑酮（1.28）,转移因子（TF）分别为:三唑酮（0.38）＞戊唑醇（0.18）＞氟环唑（0.15）。三种三唑类农药都具有良好的跨膜运输能力,共质体和质外体途径都可能参与水稻对三唑类农药的吸收和转运,三唑酮、戊唑醇和氟环唑在水稻共质体和外质体中的比例分别为15～33%、6～31%、7～37%和67～85%、69～94%、63～93%。三种农药在共质体中的分布大于在质外体中的分布。三种农药的亚细胞分布受其化学性质和植物组织脂质含量的影响,疏水性越强的农药越容易集中在脂质含量较高的组织中,难以转移,氟环唑在细胞壁中的富集比例高达45～77%,三唑酮的为41～54%。三种农药在水稻细胞可溶性组分中富集比例分别为为三唑酮（24～29%）、戊唑醇（14～26%）和氟环唑（11～21%）。戊唑醇在水稻细胞跨膜运输的过程中,水通道和钾离子通道在其转运的过程中有重要的辅助转运功能,戊唑醇的跨膜运输也是一种需要消耗能量的主动运输方式,水通道蛋白抑制剂（Hg Cl2 10μM）、钾离子通道蛋白抑制剂（TEAC 5 m M）和代谢抑制剂（Na3VO41 m M）均可抑制戊唑醇在茎叶中的累积,积累量与对照相比分别降低65%、34%和44%。（2）采用水培实验,研究了水稻幼苗对戊唑醇胁迫响应与代谢解毒。结果表明:从0.1 mg/kg-50 mg/kg的戊唑醇能够显著抑制苗期水稻的生长,植株鲜重和茎叶、根的长度显著降低,叶绿素含量减少,光合作用受到抑制,这些生长指标收到的抑制效果都呈现浓度依赖性,在50 mg/kg的戊唑醇胁迫下,水稻鲜重显著降低了39%;茎叶长显著降低了42%;根长显著降低了46%。。戊唑醇胁迫会使水稻中丙二醛含量增加,谷胱甘肽过氧化物酶活性上升,造成了一定的氧化胁迫。转录组测序分析发现戊唑醇胁迫下,基因的差异变化主要发生在细胞代谢、生物调控和胁迫刺激的反应等进程中。这些生物过程主要发生在细胞中和细胞膜上,从分子功能方面来看,主要涉及轭合、生物催化等。KO富集分析发现,差异基因主要发生于代谢通路、次生代谢物的生物合成、植物MAPK信号通路、植物激素信号转导、谷胱甘肽代和植物-病原互作等。说明在水稻中造成胁迫破的同时存在代解毒过程。筛选了24个与戊唑醇代谢相关的基因,主要属于P450酶家族、糖基转移酶（GTs）家族和谷胱甘肽S-转移酶家族（GSTs）,这些酶系基因的显著上调提升可能参与戊唑醇的代谢和解毒。通过LC-QTOF/MS在水稻中检测并鉴定了19个戊唑醇可能的代谢物,这些代谢物主要是由P450酶系家族催转化,糖基转移酶（GTs）家族和谷胱甘肽S-转移酶家族（GSTs）催化轭合而成。综合转录组和代谢组数据,推测了戊唑醇在水稻中可能的代谢解毒路径为:戊唑醇母体经P450酶的催化,发生羟基化、去饱和、脱甲基等代谢反应,转化成7个Ⅰ相代谢产物;母体和7个Ⅰ相代谢产物继续发生硫醇共轭与糖基化形成11个Ⅱ相代谢物。（3）通过田间试验,研究了不同生育期施用戊唑醇对水稻精米品质的影响。结果发现,推荐浓度施用戊唑醇,精米中戊唑醇残留量低于国家规定的最大残留限量,对稻米品质无显著影响;3倍推荐剂量施用,抽穗期浓度最高为31.12μg/kg,灌浆期浓度有所下降（28.09μg/kg）,但可影响精米中蛋白质、直链淀粉和氨基酸积累。灌浆期喷施3倍推荐浓度戊唑醇,精米中蛋白质含量显著降低;拔节、抽穗期和灌浆期使用3倍推荐浓度时,水稻直链淀粉含量显著降低。水稻籽粒代谢组学分析表明,戊唑醇对水稻氨基酸相关代谢途径有显著影响,这可能与水稻蛋白质积累的减少和水稻植株对逆境的应激反应密切相关。水稻泛酸含量的增加表明水稻植株的糖酵解途径受到影响,淀粉和蔗糖的消耗增加,导致水稻直链淀粉积累受到抑制。水稻可溶性糖含量的增加和磷胆碱含量的降低表明,水稻植株受到戊唑醇暴露的影响,在干旱胁迫下也产生了类似的影响。营养生长期过量使用戊唑醇对籽粒品质影响不大,而生殖生长期过量使用戊唑醇对籽粒品质影响较大。（4）通过田间试验,研究了戊唑醇等6种农药按不同模式和不同时期组合用药对稻瘟病的防治效果及种植环境中的残留安全性。结果表明,6种农药17个组合用药,植株、土壤、稻谷、稻米和稻桩中均可检测出残留农药,水稻植株和稻桩中残留农药量远高于土壤和稻米中的浓度,稻米中的农药残留均低于国家标准限量。综合农药残留安全性和稻瘟病防效结果,9%吡唑醚菌酯CS、75%三环唑WP和43%戊唑醇SC对稻瘟病表现较为优秀的防治效果,且具有降解速度快、低残留的优点,推荐在水稻中使用防治稻瘟病。水稻在破口期用药比在齐穗期用药防治效果更佳,说明稻瘟病从破口期开始剧烈发病,两个时期同时用药对稻瘟病的防效更佳。两个品种的水稻对稻瘟病展现出了不同的抗性。在相同的农药喷施条件下,南粳晶谷相对比沪软1212发病更轻,更适宜在江苏镇江地区种植。