不同作物秸秆腐解液对节节麦种子萌发和幼苗生长的影响

节节麦(Aegilops tauschii Coss.)作为麦田恶性杂草之一,给中国小麦生产带来了严重的经济损失。为探究农作物秸秆在节节麦生态防治方面的作用,本试验采用了滤纸培养皿法和小杯法研究了不同浓度的玉米、油菜、水稻秸秆及稻壳腐解液对节节麦种子萌发率、发芽指数及幼苗根长、苗高和干重5项生物指标的影响。结果表明,当浓度为6.25 mg/mL时,玉米、油菜秸秆腐解液对节节麦幼苗干重表现为促进作用,对其他测定指标均为抑制作用。稻壳腐解液除了对根长具有抑制作用外,对其他指标均具有促进作用。水稻秸秆腐解液对5项指标均具有促进作用。当浓度大于50 mg/mL时,4种秸秆腐解液对5项指标均具有抑制作用,且随着浓度的增加,抑制作用增强。总体来说,作物秸秆腐解液对节节麦的化感作用强弱依次为玉米秸秆、油菜秸秆、稻壳、水稻秸秆,且对根的化感作用尤为明显。     

播娘蒿对双氟磺草胺的抗性水平及靶标抗性分子机理

为明确麦田杂草播娘蒿对双氟磺草胺的抗性水平及靶标抗性分子机理，采用整株-剂量响应法测定了播娘蒿对双氟磺草胺的抗性水平，通过克隆测序进行了靶标乙酰乳酸合成酶(ALS)基因序列比对分析，并通过测定靶标酶离体活性，分析了抗性和敏感种群播娘蒿ALS对双氟磺草胺的敏感性。结果显示，与敏感种群TS 相比，抗性种群G₁₃₀ 对双氟磺草胺产生了高水平抗性，抗药性指数为108.6；在G₁₃₀种群中随机抽取100株，对其ALS基因进行测序，比对分析发现，33%植株ALS 的第197位脯氨酸突变为苏氨酸，40%植株ALS 的第574位色氨酸突变为亮氨酸，27%植株的ALS 同时存在上述两种突变。ALS 离体活性测定结果表明，双氟磺草胺对抗性种群ALS 的活性抑制中浓度为敏感种群的137.8倍。这说明，播娘蒿抗性种群ALS 关键位点氨基酸的突变可能是导致其对双氟磺草胺产生高水平抗性的重要原因之一。     

抗精噁唑禾草灵耿氏硬草乙酰辅酶A羧化酶基因研究

为明确耿氏硬草抗性种群SD-23对乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)抑制剂类除草剂的抗性水平及靶标抗性分子机理,采用整株水平测定法测定了SD-23种群对6种ACCase抑制剂类除草剂的抗性,扩增和比对了抗性和敏感种群间的ACCase基因序列,并测定了耿氏硬草种群SD-23对其他4种除草剂的敏感性。结果表明,SD-23种群对精噁唑禾草灵产生了高水平抗性,抗性倍数为12.7,对炔草酯和精吡氟禾草灵产生了低水平抗性,抗性倍数分别为5.2和4.5,对烯禾啶、烯草酮和唑啉草酯较敏感。与敏感种群SD-1相比,SD-23种群ACCase的CT区域第2096位甘氨酸突变为丙氨酸(Gly-2096-Ala);甲基二磺隆、啶磺草胺和异丙隆对抗性和敏感种群均有较好防效,其防效达86.7%以上,干重防效达77.4%以上。ACCase的Gly-2096-Ala突变第一次在耿氏硬草中被报道,该突变可能是导致SD-23种群对精噁唑禾草灵产生抗性的重要原因之一。     

中国北方部分地区麦田荠菜对苯磺隆的抗性水平

为明确北方地区冬小麦田荠菜对苯磺隆的抗性水平,运用培养皿法和温室盆栽法分别测定了山东、山西、河南、河北、陕西5省13个地区采集点麦田潜在抗药性生物型对苯磺隆的抗性水平,并分别测定了驻马店梁祝镇采集点荠菜潜在抗药性生物型和敏感生物型乙酰乳酸合成酶(ALS)对苯磺隆的敏感性。培养皿法测定结果表明:驻马店梁祝镇采集点荠菜抗药性生物型对苯磺隆的抗性水平最高,抗性倍数为6.17倍,其他采集点荠菜抗性倍数在0.94～2.04倍之间,仍处于较为敏感状态。温室盆栽法测定结果表明:驻马店梁祝镇采集点荠菜抗性倍数仍为最高,达到233倍, 其他地区采集点荠菜抗性倍数在1.23～3.73倍之间,尚未产生明显的抗药性。离体条件下,苯磺隆对荠菜抗药性和敏感生物型ALS的抑制中浓度(IC50)分别为0.664 μmol/L和0.053 3 μmol/L,抗药性生物型的抗性倍数达12.5倍。结果表明,驻马店梁祝镇采集点荠菜已对苯磺隆产生了较高水平的抗药性,而其体内ALS敏感性降低可能是抗药性产生的原因之一。     

荠菜对乙酰乳酸合成酶抑制剂类除草剂的抗性水平及其分子机制

为明确荠菜种群对苯磺隆的抗性水平及其靶标抗性产生的分子机制，采用整株水平测定法测定了荠菜对苯磺隆及其他5种乙酰乳酸合成酶（ALS）抑制剂类除草剂的抗性水平，同时扩增和比对了荠菜抗性和敏感种群之间ALS基因的差异。结果显示:与敏感种群15-ZMD-1相比，抗性种群15-ZMD-5对苯磺隆产生了高水平抗性，抗性倍数为219.6；15-ZMD-5种群不同单株中共存在3种突变方式，分别为ALS基因197位点脯氨酸（CCT）突变为亮氨酸（CTT）、574位点色氨酸（TGG）突变为亮氨酸（TTG）以及单株同时发生上述197和574位点的氨基酸突变。15-ZMD-5抗苯磺隆种群对嘧草硫醚、啶磺草胺和氟唑磺隆均产生了高水平的交互抗性，抗性倍数分别为41.2、79.3和87.8；对双氟磺草胺和咪唑乙烟酸产生了低水平的交互抗性，抗性倍数分别为8.5和5.6。分析表明，荠菜抗性种群ALS基因发生的氨基酸突变可能是导致其对ALS抑制剂类除草剂产生抗性的重要原因之一。     

新型化合物唑嘧氯草胺的作用机制

采用培养皿法和常规生化方法,研究了新型除草剂唑嘧氯草胺(暂定名,代号:ZJ-2725)的作用机制。结果显示,同时添加20mg/L浓度的缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸能完全恢复唑嘧氯草胺对苘麻芽的生长抑制作用,而添加相同浓度的单一支链氨基酸只能部分消除其抑制作用。离体条件下,随着唑嘧氯草胺浓度的增大,对乙酰乳酸合成酶(ALS)活性的抑制率增加,ALS活性随反应时间的延长而增加,且两者之间符合Michaelis-Meten方程;活体条件下,唑嘧氯草胺对苘麻的ALS也表现出明显的抑制作用,ALS活性明显下降。表明唑嘧氯草胺在植物体内抑制了3种支链氨基酸的生物合成,进而导致植物蛋白质合成受阻而使植物生长受到抑制,ALS即为唑嘧氯草胺的作用靶标。     

节节麦防除药剂及其增效助剂筛选

为筛选能有效防除节节麦Aegilops tauschii的除草剂及助剂，通过室内盆栽法评价11种除草剂对节节麦的防除效果，分析比较15种不同助剂对其中2种除草剂甲基二磺隆和异丙隆的增效作用，并明确其最适配比。结果显示，在供试11种除草剂中，甲基二磺隆和异丙隆对节节麦具有较的好防除效果，当其施药量分别为13、1 000 g（a.i.）/hm²时，对节节麦的鲜重抑制率分别达68.40%和76.46%，其余9种除草剂的防除效果较差，鲜重抑制率在4.62%~35.95%之间；筛选到对甲基二磺隆有显著增效作用的2种助剂——乙基和甲基酯植物油、有机硅408，其最适用量分别为甲基二磺隆喷液量的0.5%和0.2%（体积比），增效分别为15.21%和26.52%；筛选到对异丙隆有显著增效作用的3种助剂——异十三醇聚氧乙烯醚、聚醚改性七甲基三硅氧烷、乙基和甲基酯植物油，其最适用量分别为异丙隆喷液量的0.1%、0.05%、0.25%（体积比），增效分别为26.24%、21.80%和25.99%。表明甲基二磺隆、异丙隆可用于防除节节麦，添加助剂可进一步提高其对节节麦的防除效果。     

银胶菊花对苘麻和稗的化感作用

通过室内培养皿法,研究了银胶菊花水浸提液及其乙酸乙酯相、正丁醇相、剩余水相不同极性组分对苘麻和稗种子萌发及幼苗生长的影响。定性测定结果表明,在50 g/L浓度处理下,水浸提液完全抑制苘麻和稗种子萌发,对苘麻和稗根长、芽长、鲜重抑制率分别为82.6%、89.1%、84.3%和91.7%、55.8%、39.1%;正丁醇相抑制苘麻种子萌发和幼苗生长最强,乙酸乙酯相抑制稗种子萌发和幼苗生长最强。定量测定结果表明,在1 g/L浓度处理下,乙酸乙酯相生物活性最高,苘麻和稗种子萌发率分别为13.3%和33.3%,对苘麻和稗根长、芽长、鲜重的抑制率分别为63.1%、80.0%、58.3%和51.3%、26.7%、23.3%。     

银胶菊对苘麻化感作用初步研究

通过室内培养皿法,研究了银胶菊水浸提液对苘麻种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明,根、茎、叶、花水浸提液的化感作用强度存在差异,花、叶水浸提液对苘麻的化感抑制强度高于根、茎,且抑制强度随处理浓度的升高而增强;在20％浓度下,花、叶水浸提液完全抑制苘麻幼苗生长,对苘麻种子萌发的抑制率分别为91.9％、78.4％.