施用草甘膦对转基因抗除草剂大豆田杂草防除、大豆安全性及杂草发生的影响

【目的】转GAT 和EPSPS 双价基因抗草甘膦大豆‘GE-J16’是我国具有自主知识产权的抗除草剂材料,喷施草甘膦后,评价草甘膦对杂草防除、大豆安全和杂草发生的影响,为其将来商业化种植后的安全监测与杂草治理提供数据支持。【方法】除草效果：每小区以对角线5点取样法取5个0.25 m ²样点并标记,施药后28 d调查禾本科和阔叶杂草株数,并剪取地上部分称取鲜重, 计算株防效和鲜重防效。对大豆安全性：每小区以对角线5点取样法,每点随机取4株大豆并标记,在喷药当天、药后7、14、21及28 d调查大豆株高和复叶数,观察药害,收获前每小区取50株大豆调查结荚数及产量。杂草发生情况：每小区以对角线5点取样法取5个0.25 m ²样点并标记（避开除草效果取样点）,调查并记录每种杂草种类、株数,计算每种杂草相对多度。【结果】转基因大豆喷施900、1 800和3 600 g a.i./hm ²草甘膦对禾本科杂草株防效2016年分别为84.30%、95.22%和83.62%,阔叶杂草株防效分别为49.80%、64.52%和61.93%,禾本科和阔叶杂草鲜重防效分别在95.36%和82.05%以上,2017年对禾本科和阔叶草株防效分别达94.93%和85.09%以上,对禾本科和阔叶杂草鲜重防效分别达98.00%和96.57%以上。转基因大豆喷施草甘膦对大豆生长没有不良影响,产量高于人工除草处理。两年研究结果表明转基因抗除草剂大豆喷施草甘膦后杂草群落发生改变,转基因抗除草剂大豆田不除草处理小区主要优势阔叶杂草为反枝苋（Amaranthus retroflexus）、打碗花（Calystegia hederacea）、马齿苋（Portulaca oleracea）,禾本科杂草为狗尾草（Setaria viridis）、马唐（Digitaria sanguinalis）和牛筋草（Eleusine indica）,共6种,喷施草甘膦900—3 600 g a.i./hm ²后转基因大豆田5种主要优势杂草为打碗花、夏至草（Lagopsis supina）、马齿苋、牛筋草和狗尾草。【结论】转基因抗草甘膦大豆‘GE-J16’喷施草甘膦900—3 600 g a.i./hm ²对杂草有很好的防除效果, 对大豆安全。因此,转基因抗草甘膦大豆‘GE-J16’将在我国有很好的商业化应用前景,喷施草甘膦影响杂草种群的发生,如今后商业化种植需长期密切监测种群变化。     

玉米田两种阔叶杂草苍耳和藜对草铵膦敏感性测定

苍耳Xanthium sibiricum和藜Chenopodium ablum是我国北方及黄淮海玉米产区主要杂草，其发生和生长会严重影响玉米产量。为明确我国北方及黄淮海玉米主产区的藜和苍耳对草铵膦的敏感性水平，本试验采用整株生物测定法检测苍耳和藜种群对草铵膦的敏感性，以期为转基因抗草铵膦玉米田杂草防控提供数据支持。结果显示，6个苍耳种群对GR₅₀有效剂量为37.54～111.93 g a.i./ha，平均值为64.25 g a.i./ha，表明苍耳对草铵膦敏感。29个藜种群的GR₅₀有效剂量为24.55～106.75 g a.i./ha，平均值为60.43 g a.i./ha，GR₅₀值均低于405 g a.i./ha（田间推荐高剂量的1/2X剂量），表明藜对草铵膦也很敏感。采自北方玉米产区的藜对草铵膦的GR₅₀均值为66.93 g a.i./ha，高于采自黄淮海玉米产区的53.47 g a.i./ha。     

不同环境因素对节节麦萌发的影响

节节麦Aegilops tauschii Coss.是麦田难治杂草,研究环境条件对节节麦发芽的影响对预测其适生区域及综合治理有重要意义。以采自陕西、山东和河南的3个节节麦种群为对象,通过室内和室外萌发试验研究了水势、pH、盐分和播种深度与节节麦萌发的关系。结果表明,3个节节麦种群在不同的环境条件下表现出相似的萌发及出苗特性,其萌发对水势敏感,发芽率随水势的下降而降低,当渗透势小于-1.0 MPa时,种子不萌发;节节麦萌发对pH要求不高,在pH 3～10条件下发芽率均超过70%;其萌发具有一定的耐盐性,盐浓度为0 mmol/L时,发芽率最高,盐浓度大于420 mmol/L时,节节麦不能萌发;节节麦出苗率随播种深度的增加而降低,播种在土壤表面时,出苗率最高,播种深度大于10 cm时,未发现节节麦出苗。3个节节麦种群发芽对上述不同环境因子的反应差异不显著。     

郭予元院士在棉花-害虫-天敌化学通讯研究中的学术贡献——纪念郭予元院士诞辰90周年

20世纪90年代棉铃虫大暴发,我国棉花产业和经济遭受重大损失,郭予元院士带领团队研究人员,深入探究棉铃虫的发生规律和控制策略,揭示了棉铃虫迁飞扩散规律及其与寄主植物互作关系,明确了转基因抗虫棉花生物安全和靶标害虫抗性机制,解析了棉花-棉铃虫-侧沟茧蜂三级营养间的化学通讯机制,使得大灾之年棉区棉铃虫为害得到有效控制,并对促进我国农业昆虫学基础研究起到了重要的学科引领作用。其中,对棉花-棉铃虫-中红侧沟茧蜂三级营养间化学通讯机制的研究,开创了棉铃虫治理新思路和新途径。本文回顾了郭予元院士在该领域研究中做出的重要贡献,主要包括棉花-棉铃虫-侧沟茧蜂三级营养通讯间关键挥发性化合物的鉴定,棉铃虫及其寄生性天敌中红侧沟茧蜂嗅觉行为分子机制的研究,棉花虫害诱导关键挥发物生物合成机制的探索,及基于三级营养关系设计昆虫行为调控剂在棉铃虫综合治理中的应用。上述研究成果为阐明棉铃虫及夜蛾科昆虫、中红侧沟茧蜂等膜翅目天敌寻找寄主的化学通讯机制奠定了坚实基础,为设计害虫绿色防控策略提供了新方向。     

我国部分地区水稻田鳢肠对吡嘧磺隆的抗性测定

鳢肠Eclipta prostrata L.是我国水稻产区的主要恶性阔叶杂草之一,为了明确鳢肠对吡嘧磺隆的抗性发生情况,采用生物测定法检测了2011-2013年从山东省、湖北省和江苏省水稻田采集的28个鳢肠种群对吡嘧磺隆的抗性。结果表明,从山东省采集的7个种群、湖北省的17个种群和江苏省的3个种群均能被有效剂量30g/hm~2的吡嘧磺隆控制,表现为敏感;江苏省苏州市吴中区鳢肠种群LC12-25在30g/hm~2剂量下仍存活,进一步以江苏省敏感种群LC12-24为对照,对江苏省鳢肠种群LC12-25进行抗性水平测定。敏感种群LC12-24的GR50为0.25g/hm~2,抗性种群LC12-25的GR50为16.66g/hm~2,其抗药性指数(RI)达66.64,表明LC12-25种群对吡嘧磺隆产生了较高水平抗性。     

玉米田两种阔叶杂草藜及苍耳对草甘膦的敏感性测定

苍耳Xanthium strumarium和藜Chenopodium album是常见的两种阔叶杂草,其在玉米田发生严重,影响了玉米的生长和产量。本文利用整株生物测定法对我国东北及黄淮海玉米产区采集到的苍耳及藜种群对草甘膦的敏感性进行了测定。种子室内培养至5~6叶期,喷施草甘膦后14 d称量鲜重,计算抑制杂草种群50%个体生长的草甘膦剂量(GR 50)。草甘膦对10个苍耳种群GR 50在54.87~249.75 g/hm^2,平均值为(111.53±20.02)g/hm^2,均低于450 g/hm^2(1/2倍推荐剂量),表明10个苍耳种群均对草甘膦敏感;草甘膦对33个藜种群GR 50范围在97.05~920.86 g/hm^2,平均值为(313.88±24.70)g/hm^2,93%的种群GR 50低于450 g/hm^2,表明绝大多数藜种群对草甘膦比较敏感,仅发现一个藜种群GR 50大于900 g/hm^2(田间推荐剂量),表明其对草甘膦具有一定耐受性。