山东省小麦田大穗看麦娘抗性水平、靶标抗性机理及田间防除效果测定

【背景】大穗看麦娘(Alopecurus myosuroides)是我国大陆近几年新发展蔓延的一种恶性禾本科杂草,目前已在山东、河南、河北、安徽等省有分布,且分布面积不断扩大。【目的】明确山东省冬小麦田大穗看麦娘对常用除草剂的抗性水平及部分种群产生抗性的机理,并评价不同除草剂对其田间防除效果,为制定小麦田大穗看麦娘防控技术规程提供理论依据。【方法】室内采用整株生物测定法测定9个大穗看麦娘种群对乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂除草剂啶磺草胺、甲基二磺隆以及乙酰辅酶A羧化酶(ACC)抑制剂除草剂唑啉草酯、炔草酯、精噁唑禾草灵共5种除草剂的抗性水平,并对产生抗性的种群进行靶标基因检测,同时分别在冬前和冬后开展田间试验,评价不同除草剂对大穗看麦娘的田间防除效果。【结果】室内测定结果表明,种群8(JN2)对啶磺草胺和甲基二磺隆产生明显抗性,相对抗性指数分别达到47.32、15.97,靶标基因检测显示,该种群内植株ALS基因编码的第197位点氨基酸发生由脯氨酸(CCC)到苏氨酸(ACC)的突变;所有种群对唑啉草酯、炔草酯和精噁唑禾草灵均表现敏感。田间试验结果表明,冬前使用除草剂对大穗看麦娘的防除效果优于冬后使用除草剂的效果,冬前唑啉草酯对大穗看麦娘鲜重防效为98.6%,而冬后处理为89.1%;冬前使用啶磺草胺、甲基二磺隆对大穗看麦娘的株防效和鲜重防效在72.2%—89.3%,冬后使用则为68.6%—83.2%;唑啉草酯、炔草酯和精噁唑禾草灵对大穗看麦娘均表现出很好的防除效果,冬前使用的株防效和鲜重防效均在96.2%以上,冬后使用在82.6%—92.2%。【结论】供试的9个大穗看麦娘种群中,发现1个种群对甲基二磺隆、啶磺草胺产生较高抗性,但未发现对唑啉草酯等产生抗性的种群,室内试验和田间试验结果具有一致性。     

稻麦轮作区日本看麦娘抗药性水平测定及高效除草剂筛选

以兴化市钓鱼镇省长示范方麦田采集的日本看麦娘种子与笔者保存的敏感型日本看麦娘为材料,采用室内整株生物测定与大田除草剂配方试验相结合的研究方法,分析其对ALS类除草剂——啶磺草胺与甲基二磺隆、ACCase抑制剂类除草剂——炔草酯和精唑禾草灵的抗药性情况,并筛选出可有效治理麦田杂草的除草剂配方。结果表明,采集的日本看麦娘种群对ACCase抑制剂类除草剂炔草酯和精唑禾草灵产生了中等水平抗药性,抗性指数分别为6.00和5.17,但该种群未对供试的ALS抑制剂类除草剂产生抗药性。田间配方筛选试验结果表明,在供试配方处理中,7.5%啶磺草胺141 g/hm~2+40%唑草酮30 g/hm~2混用能够有效防除日本看麦娘,药后60 d的株防效和干质量防效分别为91.6%、93.9%。相对于不除草对照,不同处理的产量都显著提高,尤其是7.5%啶磺草胺+40%唑草酮处理,产量达到了7 210.05 kg/hm~2,与人工除草处理区基本一致。     

麦田主要杂草对9种除草剂的敏感性

目的 研究河北省麦田杂草播娘蒿、雀麦、节节麦、大穗看麦娘对常用除草剂的敏感性。方法 采用室内生物测定法,系统测定供试杂草对9种除草剂的敏感性。结果 唑草酮、双氟磺草胺、啶磺草胺、甲基二磺隆、2甲4氯钠、苯磺隆、炔草酯7种药剂,对播娘蒿的GR₅₀值分别为0.26、0.72、1.03、1.87、3.74、7.67、177.63 g a.i./hm ²,氟唑磺隆和精噁唑禾草灵2种药剂对播娘蒿防效较低,未测得GR₅₀值;啶磺草胺、甲基二磺隆、氟唑磺隆、双氟磺草胺、苯磺隆、唑草酮、2甲4氯钠7种药剂,对雀麦的GR₅₀值分别为1.73、3.95、16.21、17.14、132.51、221.48、4 560.31 g a.i./hm ²,其他2种药剂未测得GR₅₀值;甲基二磺隆、啶磺草胺、2甲4氯钠3种药剂对节节麦的GR₅₀值分别为7.02、274.29、16 601.09 g a.i./hm ²,其他6种药剂未测得GR₅₀值;炔草酯、甲基二磺隆、啶磺草胺、精噁唑禾草灵、苯磺隆、双氟磺草胺、氟唑磺隆、2甲4氯钠8种药剂对大穗看麦娘的GR₅₀值分别为4.97、6.73、6.75、91.51、138.78、177.85、202.04、6 995.99 g a.i./hm ²,唑草酮未测得GR₅₀值。 结论 甲基二磺隆可以同时防除禾本科杂草节节麦、雀麦、大穗看麦娘及阔叶杂草播娘蒿,啶磺草胺可以同时防除雀麦、大穗看麦娘和播娘蒿,氟唑磺隆可以防除雀麦,炔草酯和精噁唑禾草灵可以防除大穗看麦娘,唑草酮、双氟磺草胺、2甲4氯钠、苯磺隆可以防除播娘蒿。     

江苏沿海地区麦田禾本科杂草对登记除草剂抗性初探

为了规范麦田科学用药,探究常用茎叶除草剂对江苏沿海地区麦田禾本科杂草的防除效果,整理了用于麦田禾本科杂草茎叶化除的登记性除草剂,通过田间药效试验探究11个除草剂处理对麦田禾本科杂草的防除效果。结果表明：炔草酯在登记用量内单独使用株防效只有17.98%,异丙隆提高25%登记用量株防效为63.17%,炔草酯与异丙隆混用和复配在不同剂量下的株防效为55.58%~89.99%,啶磺草胺与炔草酯混用的株防效为56.68%,甲基二磺隆与异丙隆混用的株防效为63.7%,唑啉草酯登记用量下株防效只有47.38%,但鲜重防效为80.46%,环吡氟草酮作为新型除草剂对禾本科杂草株防效可达99.05%。由此得出,除草剂需进行复配使用增加防效延缓抗性,加大推广环吡氟草酮等高效低抗新型除草剂,同时对陈旧除草剂登记信息进行更新以更好地指导用药。     

春麦田禾本科杂草化学防除药效评价

【目的】 筛选对春小麦田野燕麦、狗尾草等禾本科杂草具有较好防效的除草剂,为安全高效应用除草剂提供依据。【方法】 通过田间药效试验,采用随机区组的方法,定点取样调查各处理小区的杂草株数、鲜质量,评价供试药剂对春麦田杂草的防除效果及对春小麦的安全性。【结果】 药后30 d,7.5%啶磺草胺WG 8.44、11.25和14.06 g/hm²、30%甲基二磺隆OD 45.00、67.50和90.00 g/hm²和70%氟唑磺隆WG 18.90、25.20和31.50 g/hm²对春麦田禾本科杂草的株防效和鲜质量防效分别为93.65%～100.00%和97.55%～100.00%。69 g/L精噁唑禾草灵EW 82.80 g/hm²、15%炔草酯WP 67.50 g/hm²、5%唑啉·炔草酯EC 60.00 g/hm²和3.6%二磺·甲碘隆WG 10.80 g/hm²对春麦田禾本科杂草的株防效和鲜质量防效分别为92.62%～97.88%和95.66%～98.41%,各处理株防效和鲜质量防效之间均无显著性差异。各药剂处理对春小麦生长发育无异常影响,无药害。【结论】 7.5%啶磺草胺WG 8.44、11.25 g/hm²,30%甲基二磺隆OD 45.00、67.50 g/hm²,70%氟唑磺隆WG 18.90、25.20 g/hm²,69 g/L精噁唑禾草灵EW 82.80 g/hm²、15%炔草酯WP 67.50 g/hm²、5%唑啉·炔草酯EC 60.00 g/hm²和3.6%二磺·甲碘隆WG 10.80 g/hm²可有效防除春麦田野燕麦、狗尾草等禾本科杂草,且对春小麦生长安全,可在大田合理轮换使用。     

常见禾本科除草剂对冬小麦田节节麦的防效研究

为明确市场销售的不同禾本科除草剂及不同厂家生产的同种除草剂对麦田节节麦防除效果,选用6个厂家生产的30 g/L甲基二磺隆、5%唑啉·炔草酯乳油、7.5%啶磺草胺水分散粒剂、15%炔草酯可湿性粉剂4种除草剂,在西安市高陵区进行麦田节节麦防效试验。结果表明,节节麦最佳防除药剂仍为30 g/L甲基二磺隆,供试的3个不同厂家产品防效相当,无显著性差异,平均株防效达94.08%,鲜重防效达95.74%,与5%唑啉·炔草酯乳油等其他3种除草剂相比差异极显著。     

优先(7.5%啶磺草胺)对春后麦田大龄日本看麦娘的防除效果研究

为解决农户麦田大龄日本看麦娘难除的实际问题,特选用8%炔草酯、6.9%精噁唑禾草灵、优先(7.5%啶磺草胺)进行防除效果研究,结果表明:优先(7.5%啶磺草胺)防除大龄日本看麦娘效果较为明显,可以作为实际生产中的参考用药,用药剂量推荐225 g/hm2或187.5 g/hm2。     

小麦田日本看麦娘对唑啉草酯的抗药性机制研究

为明确小麦田日本看麦娘对唑啉草酯的抗药性情况及潜在的抗药性机制，应用整株生物测定法测定了采自安徽省、江苏省多个日本看麦娘发生严重地区共19个日本看麦娘种群对唑啉草酯的抗药性水平，并选取6个高抗种群进行ACCase基因测序和GSTs活性测定，比较抗药性、敏感种群间的基因序列和GSTs活性差异，同时测定了AH-29对其他8种除草剂的敏感性。结果显示，9个日本看麦娘种群对唑啉草酯产生了高水平抗性，占被测总数的47.37%，抗性指数在12.70 ~ 38.77之间；种群AH-28、AH-29和JS-15的ACCase基因CT区域第1781位异亮氨酸（ATA）突变为亮氨酸（TTA），种群AH-36和JS-16第2027位色氨酸（TGG）突变为半胱氨酸（TGT），种群AH-34未发现突变；6个高抗种群体内GSTs活性经唑啉草酯处理后均明显高于同处理敏感种群AH-7；种群AH-29均对ACCase抑制剂炔草酯、烯草酮以及ALS抑制剂的甲基二磺隆和氟唑磺隆产生了高水平抗性，抗性指数分别为45.32、29.54、37.53和23.04；对三甲苯草酮产生了中水平抗性，对双草醚和啶磺草胺表现低抗，但对PSII抑制剂异丙隆较为敏感。研究表明，ACCase基因突变与GSTs活性增强是导致日本看麦娘种群对唑啉草酯产生抗药性的重要原因之一。     

日本看麦娘对精噁唑禾草灵和甲基二磺隆的抗性机制

为明确抗性日本看麦娘种群对精噁唑禾草灵和甲基二磺隆的抗性机制,研究了乙酰辅酶A羧化酶(acetyl-CoA carboxylase,ACCase)和乙酰乳酸合成酶(acetolactate synthase,ALS)基因在抗性和敏感日本看麦娘种群内的差异,以及谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione S-transferases,GSTs)的活性差异,同时测定了抗性种群AFT对不同的ACCase和ALS抑制剂类除草剂的交互抗性。结果显示:与敏感种群AH-7相比,抗性种群AFT的ACCase基因CT区的2027位氨基酸和ALS基因的574位氨基酸发生突变;AFT种群的GSTs活性经过精噁唑禾草灵和甲基二磺隆处理后明显增强,且显著强于敏感种群AH-7;抗性种群AFT对炔草酯、烯草酮、氟唑磺隆的抗性倍数分别为27.90、34.43、10.30,表现出高水平的抗性,对唑啉草酯、甲咪唑烟酸、双草醚的抗性倍数分别为5.49、6.42、5.01,表现出中等水平的抗性。经除草剂诱导后,植株体内基于GSTs代谢酶介导的代谢反应水平升高,加快植株对除草剂的代谢解毒反应;抗性种群AFT的ACCase基因和ALS基因中发生的氨基酸突变和GSTs活性的增强可能是其产生抗药性的重要原因。     

6％唑啉草酯·甲基二磺隆OF防除冬小麦田一年生禾本科杂草田间效果试验

通过田间试验了解6%唑啉草酯·甲基二磺隆OF防除冬小麦田一年生禾本科杂草的防效,结果表明,6%唑啉草酯·甲基二磺隆OF63.0~108.0 g.a.i/hm2可以有效防除小麦田中的硬草、日本看麦娘等禾本科杂草。     

节节麦在山东省冬小麦田的扩散蔓延及对甲基二磺隆抗性测定

【背景】节节麦（Aegilops tauschii）是小麦的野生近缘植物,是世界公认的十大恶性杂草之一,可安全有效防除节节麦的除草剂品种很少,目前只有ALS抑制剂类除草剂甲基二磺隆作为苗后茎叶处理剂能够应用,该药剂在小麦田应用多年,部分区域发现效果下降,这可能与抗性有关。【目的】明确山东省冬小麦田节节麦扩散蔓延规律以及对甲基二磺隆的抗性水平和抗性机理,为制定山东省冬小麦田节节麦精准区域防控策略提供理论依据。【方法】分别于2009—2010、2013—2014、2018—2019年3次田间调查节节麦在山东省冬小麦田的分布,分析其扩散蔓延规律,室内采用整株生物测定法测定62个节节麦种群对甲基二磺隆的抗性水平,对中等抗性种群进行靶标基因序列检测。【结果】节节麦在山东省冬小麦田10年间呈现快速增长趋势,分布区域逐渐扩大,相对优势度逐渐增大。2009—2010年度,节节麦主要分布在山东西北平原区、中部山区和北部滨海区,平均相对优势度为3.18,在所有杂草中位列第8位;2013—2014年度,节节麦已在山东西北平原区等5个区域广泛分布,平均相对优势度达到7.33,位列第5位;2018—2019年度,节节麦在山东省全境大面积发生,平均相对优势度为11.38,位列第4位。62个节节麦种群中有20个种群对甲基二磺隆产生一定程度的抗性,这些抗性种群分布在节节麦发生早且用药时间长的西北平原区、西南平洼区和中部山区,其他区域未见抗性种群。其中低抗、中抗种群分别为16个（相对抗性指数在5.00—10.00）、4个（相对抗性指数在10.00—15.00）,分别占种群总数的25.81%和6.45%,最高相对抗性指数达到12.63,无高抗种群。对4个中抗种群进行靶标位点突变测定,未检测到位点突变。【结论】节节麦已在山东省7大种植区域大面积分布,且分布区域和相对优势度逐年提高。未有对甲基二磺隆高抗的节节麦种群产生,但已有32.26%种群产生低等或中等程度的抗性,未检测到靶标位点突变,可能是代谢酶引起的非靶标抗性。生产中应避免过分依赖甲基二磺隆进行节节麦防控,建议推广深翻、土壤封闭和苗后茎叶处理相结合的节节麦综合防控策略,延缓节节麦抗性发展。     

山东省小麦田播娘蒿对双氟磺草胺抗性水平及靶标抗性机理

【背景】播娘蒿（Descurainia sophia）是一种冬小麦田分布广泛且危害严重的阔叶杂草,双氟磺草胺则是目前冬小麦田防除阔叶杂草应用面积最大的一种ALS抑制剂类除草剂。双氟磺草胺经多年应用后,对部分区域冬小麦田播娘蒿防治效果下降,可能与当地播娘蒿对双氟磺草胺产生抗药性有关。【目的】明确山东省冬小麦田播娘蒿对双氟磺草胺的抗性水平和抗性机理,为制定小麦田播娘蒿等阔叶杂草精准区域防控提供理论依据。【方法】以播娘蒿为研究对象,在温室内采用整株生物测定法测定40个播娘蒿种群对双氟磺草胺和对比药剂苯磺隆、2甲4氯共3种除草剂的抗性水平,同时根据播娘蒿ALS基因序列,设计引物,提取对双氟磺草胺高抗的播娘蒿单株基因组DNA,测序获得序列与敏感型基因进行比对,查找突变位点,明确靶标抗性机理。【结果】抗性水平测定结果表明,40个播娘蒿种群中有32个对双氟磺草胺敏感,占80.00%,低抗、中抗和高抗种群分别有3、3和2个,JN-1、JNI-2、LY-2为低抗种群,LC-3、LY-4、YT-1为中抗种群,相对抗性指数（RI）分别为49.00、26.44、21.09,BZ-1和DZ-3属于高抗种群,RI分别为52.00和194.00。对BZ-1和DZ-3进行的ALS基因检测结果表明,BZ-1种群ALS基因第197位氨基酸发生CCT（Pro）到TCT（Ser）或CTT（Leu）突变,DZ-3种群ALS基因第574位氨基酸发生TGG（Trp)到TTG（Leu）突变。另外,40个种群中对对比药剂苯磺隆产生抗性的种群有19个,占总样点数的47.50%,低抗种群有11个,中抗种群有6个,RI分别为38.05、13.55、11.54、10.45、11.50、11.02,高抗种群为DZ-3和LY-4,RI分别为244.75和68.50;40个播娘蒿种群对另一种对比药剂2甲4氯没有产生抗药性。【结论】山东省小麦田采集的40个播娘蒿种群中已有20.00%的种群对双氟磺草胺产生抗性,且高抗双氟磺草胺的播娘蒿种群发生不同位置氨基酸取代。播娘蒿对苯磺隆的抗性仍很严重,但对激素类除草剂2甲4氯未产生抗药性。针对播娘蒿发生区域,不能单一使用双氟磺草胺,应推广多种作用机理的除草剂交替、混和使用,从而延缓和控制杂草产生抗药性,同时扩大杀草谱、降低除草剂使用量。     

不同群落结构麦田杂草的化学防治及药剂敏感性

[目的]研究除草剂在不同杂草群落结构麦田中的防治效果,探索杂草对不同药剂的敏感性,以期为麦田杂草的化学防控提供支持。[方法] 通过田间小区试验的方法,测定了不同除草剂在冬小麦阔叶杂草田、禾草田、禾阔混生田的防治效果。[结果] 结果表明：双氟磺草胺对阔叶杂草的效果最好,禾草发生较多的田块及禾阔混生田以甲基二磺隆、啶磺草胺、氟唑磺隆为好；播娘蒿、荠菜等对大部分防治阔叶杂草的药剂依然较为敏感,其中双氟磺草胺敏感性最高,并对恶性杂草猪殃殃有特效；大部分禾本科杂草对甲基二磺隆、啶磺草胺、氟唑磺隆敏感,但只有甲基二磺隆对恶性杂草节节麦有良好的防治效果。[结论] 以阔叶杂草为主的小麦田首选双氟磺草胺,以禾本科杂草及禾阔混生的小麦田宜选择甲基二磺隆。     

153份新疆冬小麦品种3个条锈病抗性基因的分子检测

【目的】 研究条锈病抗性基因Yr 9、Yr 26、Yr Tp1在新疆153份冬小麦品种中的分布,为新疆小麦抗病育种提供理论依据。【方法】 利用SSR分子标记,采用PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳方法,检测供试材料中是否含有小麦条锈病抗性基因Yr 9、Yr 26和Yr Tp1。【结果】 在123份冬小麦地方品种和30份冬小麦育成品种中,Yr 9基因的检出率分别为78.86%和63.33%,Yr 26基因的检出率分别为95.12%和73.33%,Yr Tp1基因的检出率分别为88.62%和60%。在123份冬小麦地方品种中,有87份供试材料能同时检测出3个条锈病抗病基因,占比70.73%;28份供试材料能同时检测出2个条锈病抗性基因(Yr 9+Yr 26、Yr 9+Yr Tp1、Yr 26+Yr Tp1),占比22.76%;1份供试材料只能检测出Yr 9基因;5份供试材料只能检测出Yr 26基因。在30份冬小麦育成品种中,15份供试材料可以同时检测出3个条锈病抗性基因,占比50%;7份供试材料可以同时检测到2个抗性基因(Yr 9+Yr 26、Yr 26+Yr Tp1)的材料,占比23.33%。【结论】 携带Yr 9、Yr 26、Yr Tp1小麦条锈病抗性基因的新疆冬小麦种质资源丰富,可以作为抗病育种的中间材料。     

Non-target-site and target-site resistance to AHAS inhibitors in American sloughgrass (Beckmannia syzigachne)

American sloughgrass (Beckmannia syzigachne (Steud.) Fernald) is one of the most competitive and malignant weeds in rice-wheat rotation fields in China. American sloughgrass populations in the Jiangsu Province of China became less sensitive to acetohydroxyacid synthase (AHAS) inhibitors after repeated application for many years in these areas. Two suspected resistant American sloughgrass populations (R1 and R2) collected in the field were detected the resistance to inhibitors of AHAS in whole-plant dose-response assays, compared to the susceptible (S) population. These assays indicated that R1 showed low resistance to mesosulfuron-methyl (3.32-fold), imazapic (2.84-fold) and pyroxsulam (1.55-fold), moderate resistance to flazasulfuron (4.67-fold) and pyribenzoxim (7.41-fold), and high resistance to flucarbazone (11.73-fold). However, using a combination of the cytochrome P450 inhibitor, malathion, with mesosulfuron-methyl resulted in a reduction in R1 resistance relative to mesosulfuron-methyl alone. Furthermore, R2 was highly resistant to flazasulfuron (34.90-fold), imazapic (11.30-fold), flucarbazone (49.20-fold), pyribenzoxim (12.94-fold), moderately resistant to mesosulfuron-methyl (9.77-fold) and pyroxsulam (6.26-fold), and malathion had no effect on R2 resistance to mesosulfuron-methyl. The full-length of AHAS genes was sequenced and the AHAS enzymes were assayed in vitro in order to clarify the mechanism of resistance to AHAS inhibitors in R1 and R2 populations. The results demonstrated that R2 had a Pro-197-Ser mutation in the AHAS gene, and the sensitivity of R2 to the five AHAS inhibitors was decreased, which may result in R2 resistance to AHAS inhibitors. There was no mutation in the AHAS gene of R1, and there were no significant differences in enzyme sensitivity between susceptible (S) and resistant (R1) populations. An enhanced metabolism may be the main mechanism of R1 resistance to AHAS inhibitors.