稗草对二氯喹啉酸抗性研究进展

生长素类除草剂二氯喹啉酸在我国使用了20多年,目前,稻田稗草对二氯喹啉酸产生了抗性,抗二氯喹啉酸稗草逐渐成为我国南北稻区的防除难题。稗草抗二氯喹啉酸机理比较复杂,从稗草感知二氯喹啉酸到产生氰化物的过程是通过生长素信号通路到乙烯信号通路传导的,期间发生了复杂的基因调控和相关酶的从头合成。最新研究认为,稗草主要通过提高氰化物解毒酶——氰丙氨酸合成酶(β-CAS)的活性和控制有毒氰化物的产量产生抗药性。本文综述了二氯喹啉酸的除草机理与稗草对二氯喹啉酸抗性这两个密切相关问题的研究进展。     

湖南稻区稗草对二氯喹啉酸的抗药性研究

对湖南部分稻区稗草生物型对二氯喹啉酸的抗性水平进行监测。琼脂法测定结果表明,湖南安乡稗草生物型已对二氯喹啉酸产生了明显的抗性,2001年安乡稗草生物型IC₅₀结果显示,其最高相对抗性倍数高达63.80;常德市郊、汉寿县、长沙县高桥镇和春华镇的稗草生物型对二氯喹啉酸的抗药性正在形成,IC₅₀相对抗性倍数比值为2.15-2.78;而其他地区稗草生物型尚未对二氯喹啉酸产生抗性。茎叶喷雾法测定表明,在室内即便是使用高浓度400 mg／L二氯喹啉酸也不能很好地控制安乡稗草生物型;田间使用浓度为6倍于田间推荐用量(1 350 g／hm²)的二氯喹啉酸不能有效防治安乡稗草生物型,而用田间推荐量(225 g／hm²)的二氯喹啉酸可有效的防治敏感性稗草生物型。以上结果表明湖南安乡稗草生物型已对二氯喹啉酸产生极明显的抗药性。     

4种稗属杂草对二氯喹啉酸等常用除稗剂的抗药性

稗属(Echinochloa spp.)杂草严重影响我国水稻安全生产。二氯喹啉酸作为主要的除稗剂,连续施用多年,抗性问题突出。为进一步探明稗草对二氯喹啉酸等除稗剂的抗性现状,以便有针对性地进行抗性治理,对采集于江苏省稻区的稗草种群进行抗性分析。结果表明,采自常州市金坛区金城镇、南京市六合区和镇江市句容市的稗草种群对二氯喹啉酸抗性频率分别为25. 93%、30. 53%和22. 6%,采集于其他几个地区的稗草种群抗性频率在4. 69%～9. 71%之间。对分离筛选到4种抗性稗草进行抗性水平测定,整株生物测定结果表明,普通稗EB-S和EB-R的GR50(生长抑制中量)值分别为194. 85和4 483. 33 g a. i./hm2,普通稗抗性材料(EB-R)的抗性指数达到了23,EB-R对二氯喹啉酸产生了较高水平的抗药性。孔雀稗(ES-R)、西来稗(EZ-R)和无芒稗(EM-R)对二氯喹啉酸的抗性指数分别为8. 87、9. 32、7. 41,处于中等水平抗药性。另外,普通稗(EB-R)和西来稗(EZ-R)对双草醚和氰氟草酯产生了一定的抗(耐)药性,无芒稗(EM-R)对唑酰草胺产生了一定的抗(耐)药性。本研究结果可为通过轮换用药治理抗性杂草提供理论依据。     

我国长江中下游稻区稗草对二氯喹啉酸的抗药性研究

用琼脂法测定了长江中下游稻区43个稗草(Echinochloa crusgalli)对二氯喹啉酸的抗药性水平。2003年采自浙江绍兴的稗草对二氯喹啉酸最为敏感,其EC50为0.326 8 mg/L,以其为敏感稗草。2003年采自浙江陶堰和浙江塘下的稗草对二氯喹啉酸的抗药性处于极高抗水平,抗性比分别达到718.48和695.84。采自湖南安乡(2004年)和浙江杭州(2003年)的稗草也产生了高水平抗药性,抗性倍数分别为62.21倍和41.22倍。采自浙江皋埠(2003年)的稗草对二氯喹啉酸的抗药性还处于低水平抗性阶段,其抗性比为6.41。而其余37个稗草对二氯喹啉酸的EC50为0.495 3~1.315 mg/L,抗性比为1.52~4.02,表明这些地方稗草尚处于对二氯喹啉酸敏感或敏感性正在下降阶段。     

稻田稗草对二氯喹啉酸的抗药性研究进展

稗草是农业生产中的重要杂草之一,对世界粮食生产特别是水稻生产危害较大。二氯喹啉酸作为一种优良的除稗剂,在世界各地水稻田中已广泛应用20多年。但随着使用年限的增加,部分地区稗草因选择压力和遗传因素对二氯喹啉酸产生了抗药性,且情况日益严重。文章综述了稻田稗草对二氯喹啉酸产生抗药性的现状,讨论了二氯喹啉酸的作用机制和选择机制,对其抗性机理作了一定的分析,并对如何减少和延缓抗性产生提出了一些对策和建议。     

我国南方稻区稗草对二氯喹啉酸的抗药性测定

用琼脂法对2000年和2001年采收的29个稗草生态型对二氯喹啉酸的抗性水平进行了测定。结果表明:广东花都稗草对二氯喹啉酸最为敏感,其抑制中浓度IC50是0.148 0 mg/L;湖南安乡稗草对二氯喹啉酸的抗性极为明显,2000年和2001年样本IC50值分别是7.458和13.80 mg/L,其相对抗性比分别为50.4和93.2;2000年采收的湖南常德稗草也对二氯喹啉酸表现出高抗,其相对抗性比值是4.47,黄梅、汉寿、常德(b)、高桥4地稗草也表现出抗性,其相对抗性比值分别为2.37、3.12、2.44和2.20;其他22个稗草生态型对二氯喹啉酸仍未表现出抗性。     

东北地区稻稗对3种除草剂的多抗性

为明确东北地区不同稻田区稻稗对五氟磺草胺、二氯喹啉酸和■唑酰草胺的抗性情况,采用整株生物测定法研究东北地区32个稻稗种群对3种除草剂的多抗性情况及抗性水平。结果表明:在32个稻稗种群中,3个种群(HLJ4、LN1、LN24)对3种除草剂产生了多抗性,其中HLJ4种群对二氯喹啉酸产生了高水平的抗药性,LN1和LN24种群对二氯喹啉酸产生了极高水平的抗药性,抗性指数分别为65.85、145.21和269.60;HLJ4和LN1种群对■唑酰草胺产生了高水平的抗药性,抗性指数分别为10.64和23.59,LN24对■唑酰草胺产生了中等水平的抗药性,抗性指数为9.86。HLJ4、LN24、LN1分别对五氟磺草胺产生了低、中、高水平的抗药性,抗性指数分别为4.80、8.66、25.67。     

利用贴牌水培法快速鉴定稗草对二氯喹啉酸的抗药性水平

本文通过室内贴牌水培法及整株法,快速鉴定并验证了2013年采自湖南省不同地区稻田的50个稗草生物型对二氯喹啉酸的抗药性,试验结果表明:贴牌水培法所用的二氯喹啉酸甄别剂量为80mg/L;稗草死亡率越低,其抗性倍数(resistance factor,RF)越高,其中死亡率为0时,整株法测定的RF值高达896.07~1 209.38;贴牌水培法测定的稗草样本对二氯喹啉酸的ED50远低于整株法,但两种方法得到的不同稗草生物型对二氯喹啉酸的抗性水平趋势高度吻合。笔者认为以贴牌水培法测定的死亡率小于40%的稗草样本对二氯喹啉酸的抗性风险较高,值得深入研究。     

宁夏稻田稗草对氰氟草酯抗药性及多抗性与交互抗性研究

为明确宁夏地区稻田稗草对乙酰辅酶A羧化酶抑制剂类除草剂氰氟草酯的抗药性水平以及对其他除草剂可能存在的交互抗性与多抗性情况，采用整株生物测定法研究了采自宁夏稻田的36个稗草种群对氰氟草酯的抗药性, 并使用单剂量法测定了各种群对五氟磺草胺、嘧啶肟草醚、噁唑酰草胺、二氯喹啉酸和敌稗的交互抗性及多抗性。结果表明, 以氰氟草酯GR50数值最小的生物型为敏感生物型计算抗性指数(RI), 仅有1个稗草种群在推荐剂量下被完全杀死, RI≤ 3.0; 11个稗草种群的RI范围为3.3～9.4, 表现出低水平抗性, 发生频率为30.56%; 19个种群的RI范围为10.3~58.3, 表现出中等水平抗性; 发生频率为52.78%; 5个稗草种群的RI＞100, 表现出高水平抗性, 占比13.89%, 其中采自银川市贺兰县立岗镇通义村的稗草种群抗性水平最高。交互抗性和多抗性研究结果表明, 在田间最高推荐剂量下氰氟草酯对稗草鲜重抑制率低于90%的种群中, 58%的稗草种群对噁唑酰草胺产生了交互抗性, 对五氟磺草胺、嘧啶肟草醚、二氯喹啉酸和敌稗产生多抗性的种群所占百分率分别为94%、100%、100%和18%。研究发现宁夏地区水稻田多数稗草种群对氰氟草酯产生了不同程度的抗药性, 并对其他常用稻田除草剂产生了交互抗性与多抗性, 其中银北地区稗草种群抗药性水平最高, 部分地区稗草抗性已达到高抗水平, 宁夏水稻田亟须抗性稗草综合治理技术的研究。     

湖南稻区稗草对二氯喹啉酸的抗性研究

利用整株测定法,测定湖南省主要稻区29个稗草生物型对二氯喹啉酸的抗性。结果表明,湖南省隆回县的生物型稗草对二氯喹啉酸最敏感,其EC50为76.388 3 g a.i./hm2,为敏感生物型。湖南省益阳芷湖口镇和湖南省长沙望城县(直播田)的生物型稗草对二氯喹啉酸的EC50分别为1 567.164 g a.i./hm2和2 477.542 g a.i./hm2,抗药性指数分别达20.52和32.43,表明这两种生物型稗草的抗药性处于高水平抗性。其中10个生物型稗草的EC50为155.931 8～375.114 g a.i./hm2,抗药性指数为2.02～4.91,表明这些生物型稗草已产生抗性。而其余16个生物型稗草的EC50为84.020 3～151.596 g a.i./hm2,抗药性指数为1.10～1.98,表明这些地方稗草的敏感性正在下降。