通过比较性分析研究，建立PSⅡ抑制剂HQSAR研究结果替代化合物"物理化学参数选择、量子化学计算的结构特性参数、活性构象确定与分子重叠"的原则与方法，进行HQSAR、3D-QSAR和Leapfrog方法组合运用的探索性研究，给出基于TS.Elongatus D1晶体结构和"HQSAR、3D-QSAR和Leapfrog组合运用"的受体模型建立模式和"虚拟的化合物与受体相互作用的空腔模型"。通过毒性研究，分析2-羟基-3-烷基-1，4-萘醌系列化合物在土壤和水体环境中的迁移转归与残留特性，给出其环境迁移转归模式，建立基于TS.Elongatus D1晶体结构同源性分析的生物D1蛋白PSⅡ抑制剂"结构-生物致毒机制"模式，开展农药的分子设计、定量结构-生物毒性关系、致毒机制与环境毒理学的研究，以期实现农药的环境友好设计。

本研究首先通过对萘醌化合物PSII抑制活性进行的量子化学剖析、2D-QSAR、HQSAR、3D-QSAR以及分子对接研究，给出了萘醌与PSII蛋白键合模式。建立了萘醌PSII抑制剂的"结构-生物致毒机制"：萘醌羰基氧在与生物大分子作用时可能提供电子，作为氢键受体与残基形成氢键；2号位如被含氧基团取代，此处氧原子也可能提供电子，与残基形成氢键；2号位或3号位如被疏水基团所取代，该基团可能与生物大分子疏水残基发生疏水相互作用；同时萘醌芳香环也能够与生物大分子中芳香环发生Π-Π相互作用。萘醌通过氢键作用、疏水作用及Π-Π相互作用能够较好地固定在生物大分子活性位点附近，从而阻碍了生命体正常的生理活动，产生致毒效应，最终导致生命体的死亡。萘醌的环境毒性研究表明，萘醌对水生生物具有威胁，其中阿托伐醌、布帕伐醌为剧毒污染物；萘醌对斑马鱼存在不同程度氧化损伤与遗传毒性；同时，萘醌能够引起人肝HL-7702细胞内Ca2+浓度显著上升，导致细胞凋亡。萘醌在土壤和水环境中迁移转归和残留研究表明，甲萘醌和2-羟基-1，4-萘醌在土壤中属于易降解有机物，且2-羟基-1，4-萘醌被不能被含水层介质有效地吸附。