长江中下游棉田马唐(Digitaria sanguinalis)对草甘膦的抗药性初步研究

采用培养皿种子检测法和整株植物测定法的测定了从长江中下游3个省13个县棉田采集的18个马唐(Digitaria sanguinalis)种群,其草甘膦抗药性水平,并采用分光光度计测定了1个相对敏感种群和3个相对抗性种群在施用草甘膦后莽草酸积累量和谷胱甘肽S￣转移酶(glutathione S-transferase,GST)活力的变化情况。整株植物测定法结果表明:湖南常德安障乡地区马唐种群相对抗性水平最高,抗性指数为7.637,培养皿种子检测法与整株植物测定法测定的结果基本一致。测定的4个种群莽草酸积累量均随时间的变化而上升,其中3个抗性马唐种群的莽草酸积累量在9 d内始终低于相对敏感种群。4个种群GST活力变化无显著性差异,表明GST的代谢活力与马唐对草甘膦产生抗药性不相关。     

氮素资源波动对反枝苋与大豆硝酸还原酶活性的影响

为探讨外来杂草反枝苋(Amaranthus retroflexus)在入侵农田生态系统过程中对氮素资源波动的适应规律及与作物的竞争机制,采用人工模拟不同氮素波动条件的方法,比较研究了反枝苋和大豆(Glycine max)体内氮素同化关键酶——硝酸还原酶活性的变化情况。结果表明,大豆和反枝苋不同器官的硝酸还原酶活性均能对环境中的氮素添加作出快速的响应,这可能与硝酸还原酶是一种诱导酶有关;大豆硝酸还原反应主要在叶和根部进行,而反枝苋则主要在茎和繁殖器官中进行;无论是大豆还是反枝苋,在单栽其各器官的硝酸还原酶活性均大于混栽,说明种间竞争作用要明显大于种内竞争,种间竞争会显著降低植物体内氮代谢的水平。     

转基因抗草甘膦棉花及其对草甘膦抗性的时空表达

草甘膦是一种非选择性除草剂,它通过竞争性抑制莽草酸途径中的5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合酶（EPSP合酶）干扰芳香族氨基酸的生物合成而发挥毒性作用。虽然获得抗草甘膦棉花的途径有多种,但当前用于生产的抗草甘膦棉花主要是以CP4- EPSPS基因转化棉花获得的。草甘膦对转CP4- EPSPS棉花的营养生长没有不利影响,但4叶期后喷施草甘膦会显著降低花粉粒的活性,抑制散粉、授粉和结实,导致转CP4- EPSPS棉花对草甘膦抗性呈现出一定程度的时空变化。草甘膦对抗草甘膦棉花（雄性）生殖器官的抑制效应一方面源于草甘膦在生殖器官内的大量积累,另一方面在于CP4- EPSPS基因在（雄性）生殖器官的低效表达。促进CP4- EPSPS基因在全株高效表达是提高棉花对草甘膦抗性的重要途径。     

黑龙江省玉米田稗草与反枝苋对四种常用除草剂的抗药性测定

利用室内生测法测定黑龙江省鸡西、依安和佳木斯地区玉米田的稗草和反枝苋对常用除草剂的抗性水平。结果表明:供试地区稗草对乙草胺未产生抗药性,对烟嘧磺隆产生了抗药性,其中,鸡西稗草对烟嘧磺隆的抗药性指数为14.81。反枝苋对噻吩磺隆产生了抗药性,其中,佳木斯反枝苋对噻吩磺隆的抗药性指数为8.11;反枝苋对莠去津未产生抗药性,但鸡西反枝苋对莠去津的抗药性指数为3.05,属于敏感性下降阶段。     

土壤宏基因组中抗草甘膦新基因的克隆与转化水稻的研究

EPSPS (5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合酶EC 2.5.1.19)是植物芳香族氨基酸和植物次生代谢产物生物合成中莽草酸途径的关键酶; 同时也是广谱性除草剂草甘膦的作用目标。本实验通过对草甘膦污染土壤宏基因组文库的建立及筛选, 成功克隆了一个新的草甘膦抗性的EPSPS基因(命名为soilEPSPS)。序列分析表明soilEPSPS基因全长1404 bp, 其编码的467个氨基酸中未涉及已公布专利中保护的氨基酸序列。原核功能验证表明该基因对草甘膦的耐受能力优于EPSPS CP4基因。将该基因与水稻Rubisco SSU引导肽相融合构建由actin启动子驱动的植物表达载体, 用农杆菌介导法实现了水稻的遗传转化。抗性再生植株的PCR和Southern杂交结果表明所获得的26株再生植株均为转基因阳性植株, 其中共有3个单拷贝转化事件。草甘膦抗性鉴定证明纯合体T₂代植株能够耐受高达500 mmol L^-1的草甘膦。本研究为转基因抗除草剂水稻新品种的培育奠定了基础。     

黄香草木犀水浸提液对杂草种子萌发和幼苗生长的影响

通过种子萌发和幼苗生长试验,探讨黄香草木犀水浸提液对其自身及4种常见杂草生长发育的影响。结果表明,黄香草木犀水浸提液对其自身和其他杂草都存在明显的化感作用,但其化感作用强度则取决于受体植物种类及浸提液的浓度。种子萌发试验表明,黄香草木犀水浸提液降低其自身和狗尾草的发芽率,而提高马齿苋和牛筋草的发芽率,且均在高浓度时效果显著(p<0.05);但对反枝苋却有“低抑高促”作用。除了牛筋草在高浓度(3.3%～10.0%)时发芽势有所增加以外,黄香草木犀水浸提液明显降低其自身、狗尾草、反枝苋和马齿苋的发芽势,且随着浓度增加而抑制作用显著。幼苗生长试验表明,黄香草木犀水浸提液增加了2种双子叶植物的株高(p<0.05);对2种单子叶植物及其自身则为“低抑高促”作用。狗尾草、牛筋草和反枝苋的地上生物量随浸提液浓度的增加而增加(p<0.05);对于马齿苋为高浓度促进、低浓度抑制的影响,这和对黄香草木犀自身植株的生长和生物量积累的情况完全相反。地下生物量的结果则表明,黄香草木犀对2种单子叶杂草均为促进作用,而对2种双子叶杂草则为“低抑高促”的作用,而对其自身根系的生长则表现为明显的抑制作...     

作物抗草甘膦转基因研究概况

草甘膦是一种非选择性除草剂,其作用机理主要是竞争性抑制莽草酸途径中5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS)的活性。该合成酶是真菌、细菌、藻类、高等植物体内芳香族氨基酸生物合成过程中一个关键酶。自从1976年美国孟山都公司的草甘膦类除草剂-农达(Roundup)研制成功并得到广泛应用以来,作物抗草甘膦转基因研究成为抗除草剂基因工程研究的热点。随着抗草甘膦基因克隆的发展,抗草甘膦转基因作物也相继问世并大面积推广应用。对草甘膦作用机理、抗草甘膦基因(EPSPS编码基因)的研究、抗草甘膦作物遗传改良的策略及抗草甘膦转基因作物的推广应用情况进行综述,并简单分析了我国作物抗草甘膦转基因存在的问题及解决途径。     

半夏提取物对3种杂草的化感效应

采用生物测定方法,研究了半夏提取液对巴天酸模、反枝苋、灰绿黎发芽率、根长、芽长、千重的影响.结果表明,不同浓度半夏提取物对受体有不同的化感效应,不同的半夏提取物对巴天酸模、反枝苋、灰绿藜的发芽率、根长、千重化感达到了显著水平,尤其是对巴天酸模.但对3种杂草茎长化感作用不显著.     

草甘膦胁迫对甘薯生长前期生理特性的影响

为了研究喷施草甘膦之后,甘薯各项生理指标的变化,阐明草甘膦对甘薯生长的影响。以耐草甘膦甘薯品种‘N3014’为试验材料,喷施不同浓度的草甘膦,研究甘薯各项生理指标的变化。结果显示：喷施草甘膦之后,甘薯叶片的净光合速率和叶绿素含量下降,喷施草甘膦的浓度越大,净光合速率和叶绿素含量下降越严重;叶片的CAT活性、MDA含量以及莽草酸含量升高,喷施浓度越大,上升越明显。根茎叶的蔗糖含量均升高,且块根与茎中的蔗糖含量均高于叶片中的蔗糖含量。由此可知,叶面喷施草甘膦药剂,加剧了甘薯叶片膜脂过氧化程度,阻碍了莽草酸途径中芳香族氨基酸和芳香化合物的生物合成,导致莽草酸积累增多;草甘膦通过影响甘薯的光合作用而抑制光合产物的生成,影响光合产物的运输。     

草甘膦与草铵膦登记情况及混配优势

<正>草甘膦为内吸传导型慢性广谱灭生性除草剂,主要抑制植物体内烯醇丙酮基莽草素磷酸合成酶,从而抑制莽草素向苯丙氨酸、酷氨酸及色氨酸的转化,使蛋白质的合成受到干扰导致植物死亡。草甘膦是通过茎叶吸收后传导到植物各部位,可防除单子叶和双子叶、一年生和多年生、草本和灌木等40多科的植物。草铵膦为膦酸类除草剂,部分内吸,非传导性触杀型除草剂。与草甘膦杀根不同,草铵膦先杀叶,通过抑制植物体内的谷氨酰胺合成酶活性,导致谷     

Generation and Glyphosate Resistance Analysis of G10eve Transgenic Cotton

[Objective] Novel germplasm of cotton was generated for development of cultivars with high resistance to glyphosate. [Method] The glyphosate resistance gene G10eve was preliminarily analyzed using bioinformatics methods and introduced into 'Coker 312' via Agrobacterium-mediated transformation. The expression of G10eve was estimated by PCR (Polymerase chain reaction) and qRT-PCR (Quantitative real-time PCR). The content of shikimic acid and tolerance to glyphosate were determined in response to application of glyphosate to 'Coker 312' and transgenic plants. [Result] A total of 28 independent positive transgenic lines were obtained. The transformation efficiency and the rate of seedling differentiation were up to 49.3% and 40.6%, respectively. PCR and qRT-PCR analysis showed that G10eve was integrated into the cotton genome, and the G10eve expression level differed significantly among the transgenic lines. At the cotyledon stage, the transgenic cotton showed resistance to 8 mL·L^－1 glyphosate, whereas 'Coker 312' showed phytotoxicity to the 2 mL·L^－1 glyphosate treatment. No significant accumulation of shikimic acid was detected in transgenic plants before or after glyphosate treatment, which indicated the typical physical characteristic of glyphosate resistance. [Conclusion] Overexpression of G10eve in cotton improved resistance to glyphosate. Thus, novel germplasm of cotton resistant to glyphosate was generated.     

草甘膦生物抗性和生物降解及其转基因研究

草甘膦(N—phosphonomethyl—glycine，glyphosate)毒性作用机理是竞争性抑制莽草酸途径中的5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶(5-enolpyruvyl—shikimate—3—phosphate synthase，简称EPSP合成酶)的活性。EPSP合成酶是植物和微生物体内芳香族氨基酸(包括色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸等)生物合成过程中的一个关键酶。该酶由aroA基因编码。抗草甘膦微生物或植物中EPSP合成酶基因的核苷酸序列在相同或相近位点发生了突变。将编码EPSP合成酶的突变基因导入大豆和烟草等作物中，均能获得转基因的抗草甘膦作物。草甘膦的生物降解途径主要有两条，C-N断裂生成氨甲基磷酸(AMPA)或C-P键断裂生成肌氨酸(sarcosine)，然后两种中间代谢物进一步代谢为磷酸、甘氨酸和二氧化碳等。     

1 株抗草甘膦棉花突变体草甘膦抗性的初步鉴 定简

 目的在于探明1株新的草甘膦抗性棉花突变体是否能用于发掘新的草甘膦抗性基因以及在农业生产中作为抗草甘膦种质的选育和利用的潜在价值。本文采用PCR的方法,在基因组和转录水平上排除了CP4-EPSPS基因对该突变棉株的污染;通过测定莽草酸含量,鉴定了该突变体草甘膦抗性的典型生理特征;通过盆栽试验研究了该突变体苗期对草甘膦抗性的表型。结果显示：不论草甘膦处理与否,突变棉株莽草酸的含量都没有显著的积累,在生理水平上显示出草甘膦抗性植株的显著特点;2叶期时草甘膦处理结果显示,突变棉株的草甘膦抗性表型同孟山都的品种对草甘膦的抗性表型基本一致。在基因组和转录水平的PCR检测结果都排除了突变棉株草甘膦抗性的获得是CP4-EPSPS基因污染造成的。结合对其他已报道的草甘膦抗性基因的类似排除,说明该抗性突变存在着自身特有的分子机理。     

Diversity for Disease Resistance in Barley Landraces from Syria and Jordan

A number of barley landraces collected in Syria and Jordan were evaluated for resistance to yellow rust, powdery mildew, scald and covered smut by inoculating single-head progenies with local pathogen strains during two years of field tests. A large diversity in resistance was observed for each pathogen both between populations of different collection sites as well as between head progenies within collection sites. The level of resistance varied from absolute and partial resistant types up to highly susceptible lines. No consistent association between the environmental conditions of the collection site and the level of resistance of the landrace-lines could be found.     

半野生棉与亚洲棉对草甘膦抗性评价及比较分析

采用叶片棉球定位鉴定法,初步鉴定并评价了半野生棉和亚洲棉对草甘膦的自然抗性,结果表明:参试材料抗性水平从高抗至高感分6级,极端抗性水平相差33.3倍(0.2%对0.006%)。其中,半野生棉对草甘膦的自然抗性分级丰富,抗性水平分布自高抗至高感;但大部分半野生棉不耐草甘膦,近86%(346份)的材料抗性水平处于低耐级别以下。而亚洲棉抗性水平都处于高抗至低耐的4个级别,抗性多样性较差,但整体抗性水平较高,70.3%(71份)表现为耐或以上级别。从半野生棉和亚洲棉中分别筛选到2份和5份高抗材料,半野生棉中有1份高感材料,亚洲棉中无对草甘膦敏感材料。本研究报道的极端材料为棉花草甘膦抗性遗传机制研究、新品种的培育、内源抗性基因的挖掘和感抗机理研究,奠定了良好的材料基础。     

Glyphosate accumulation,translocation, and biological effects in Coffea arabica after single and multiple exposures

In perennial crops like coffee, glyphosate drift exposure can occur multiple times during its commercial life span. Due to limited glyphosate degradation in higher plants, a potential accumulation of glyphosate could lead to increased biological effects with increased exposure frequency. In this study, we investigated glyphosate translocation over time, and its concentration and biological effects after single and multiple simulated spray-drift exposures. Additionally, shikimic acid/glyphosate ratios were used as biomarkers for glyphosate binding to its target enzyme.Four weeks after the exposure, glyphosate was continuously translocated. Shikimic acid levels were linear correlated with glyphosate levels. After two months, however, glyphosate appeared to have reduced activity. In the greenhouse, multiple applications resulted in higher internal glyphosate concentrations. The time of application, however, was more important regarding biological effects than the number of applications both in the greenhouse and in the field. In the field, berry yield, the most important biological response variable, was reduced 26% by the first out of four sequential applications of glyphosate at 64 g a.e. ha⁻¹ each. The three subsequent applications did not reduce yield any further.