手性除草剂的大量使用引发的生态环境和人类健康问题越来越受到关注。精喹禾灵(R-喹禾灵)是一种常用的芳氧苯氧丙酸类碳手性除草剂,已有研究表明其对多种生物的繁育有不良影响。近年来,蓝藻水华对人类健康和水生环境造成严重威胁,作为生态系统的初级生产者,藻类常被用为是各种有毒物质生态风险的有效指标生物。本文选用铜绿微囊藻为模式生物,旨在研究精喹禾灵(R-喹禾灵)和喹禾灵(Rac-喹禾灵)对铜绿微囊藻的生理毒性和相关基因转录水平的影响,从对映体水平上对除草剂的生态毒性进行评价。在实验室设置浓度下,随着除草剂浓度的上升和暴露时间的延长,喹禾灵和精喹禾灵对铜绿微囊藻的生长抑制效应增大,表现出浓度和时间效应,喹禾灵对铜绿微囊藻的早期毒性更明显,低浓度(0.5mg/L)下喹禾灵对铜绿微囊藻的刺激效应大于精喹禾灵,这种刺激效应可能在一定程度上会促进“水华”的爆发,精喹禾灵对铜绿微囊藻的急性毒性大于喹禾灵,两者毒性存在立体选择性差异;两者均降低叶绿素a和蛋白含量,精喹禾灵对光合作用和蛋白质含量的影响更大,荧光定量PCR结果显示,精喹禾灵和喹禾灵均破坏电子链的传递,抑制psa B的表达,影响光合作用,对光合系统造成损伤,2mg/L浓度的精喹禾灵对psb D1的毒性相对较大,喹禾灵处理铜绿微囊藻的生长第一代时,还出现了为维持光合作用正常运行的应激反应,激发诱导psb D1基因的表达。从MDA的结果看,精喹禾灵和喹禾灵均能增加铜绿微囊藻细胞内MDA的含量,且呈现浓度效应,两者均对铜绿微囊藻产生了脂质过氧化,抗氧化酶SOD与CAT的实验结果显示,酶活性较对照组显著增加,形成脂质过氧化损伤。从藻毒素实验结果来看,精喹禾灵促进了铜绿微囊藻中藻毒素的合成和释放,高浓度精喹禾灵(2,5mg/L)诱导细胞内藻毒素的合成,且其毒性大于喹禾灵。两者在第6天时,细胞外MC-LR浓度增加,与MDA实验结果一致,猜测是通过脂质过氧化引发细胞膜的破坏,最终将藻毒素与细胞内含量一起释放细胞外。喹禾灵抑制微囊藻毒素mcy H基因的表达,与喹禾灵的响应方式不同,精喹禾灵在第6天,1,5mg/L浓度下显著刺激藻毒素基因转录水平。本文研究了Rac-和R-喹禾灵对铜绿微囊藻的对映选择性毒性效应,有利于合理地使用手性农药及评估手性农药的安全性及生态残留风险,具有很大的现实意义。