环境污染物可长时间残留于土壤或水环境中,对生物生长和农业生产造成不利影响,是农业可持续性发展的巨大挑战。除草剂是一类常见的环境污染物,影响植物生长和发育。本论文研究了手性除草剂咪唑乙烟酸(imazethapyr, IM)在拟南芥叶绿素合成、光合作用以及开花时间等方面的对映选择性作用。结果显示,R-IM通过抑制叶绿素合成基因chlM的转录来影响叶绿素合成；同时,R-IM对光合作用线性电子传递链及二氧化碳固定相关酶基因也有较强的抑制能力；而S-IM在这些方面的抑制能力较弱。IM对映体处理下,会诱导NDH复合物关键基因NDH-H的转录上调,同时抑制依赖FD的环式电子传递链中的PGR5基因,综合说明IM胁迫刺激了依赖NDH-H的途径而不是依赖FD的途径来促进环式电子传递,促进ATP合成。在开花方面,IM也可对映选择性地通过调控光周期途径来诱导拟南芥提前开花。IM对映体可以减弱生物钟核心振荡器(CCA1和LHY)的振幅,进而诱导GI-(CO)-FT途径基因的表达上调,最终使AP1内源性地过量表达,花期提前。我们的发现可以揭示植物响应除草剂胁迫,调控生殖时间的作用机理。由于开花时间是作物重要的生命特征,同时也会影响传粉昆虫的生命周期,因此除草剂在生物圈中的残留将改变植物的生命周期与物种多样性。此外这些研究也证明R-IM较S-IM有着更强的生物学毒性,通过影响光合作用、叶绿素合成及生物钟节律,对植物的生长生殖有着更强的抑制效果,证实IM具有对映选择性。