烟草愈伤组织对苯磺隆的抗性诱导及抗性植株筛选

 【目的】以烟草（NC-82）为试验对象，运用组织培养方法，通过对苯磺隆对烟草愈伤组织抗性发展的影响、对愈伤组织生长的影响、对愈伤组织分化率的影响、对愈伤组织乙酰乳酸合成酶活性的影响和抗性筛选再生烟草苗抗性潜势进行较系统的研究，以期对ALS抑制剂类除草剂的抗性研究和科学合理使用以延缓抗药性的发生，以及对作物的抗性育种提供一定的理论依据。【方法】将烟草诱导产生的胚性愈伤组织在含有不同剂量磺酰脲类除草剂苯磺隆的MS培养基上继代培养进行抗性诱导，并对愈伤组织的生长情况及其ALS对苯磺隆敏感性进行跟踪检测；对抗性筛选再生烟草苗进行抗性检测。【结果】随着培养代数的增加，愈伤组织对苯磺隆的抗药性逐渐增强，经过12代的培养，0、2、3、5 a.i.mg•L-14个剂量下的抗性指数分别达到1.4、3.6、11.6、18.5，LC50分别为4.2、10.8、34.9、55.7 a.i.mg•L-1，组织内乙酰乳酸合成酶（ALS）对苯磺隆的敏感性也逐渐降低。高剂量苯磺隆30a.i.g•ha-1茎叶处理抗性再生烟苗，4个剂量下的成活率分别为5.8％、27.3％、43.8％和63.3％。在培养过程中烟草愈伤组织的分化率逐渐降低，并对苯磺隆产生轻微抗药性，但与苯磺隆的诱导无密切关系。【结论】烟草愈伤组织对磺酰脲类除草剂产生抗药性的速率很快，且选择压越高，抗药性发展越快。苯磺隆显著抑制烟草愈伤组织的生长，在形态上也发生变化，较对照色泽略深，质地紧密，组织内乙酰乳酸合成酶（ALS）对苯磺隆的敏感性也逐渐降低；烟草愈伤组织苯磺隆产生的诱导抗性可以在烟草整株水平上表达，诱导抗性随着诱导剂量的增加而增强。     

植物化感作用在农田杂草防除中的应用

杂草是农业生产中的重要问题之一,给农业生产造成巨大损失,长期使用除草剂不仅污染环境,而且杂草易产生抗药性。植物化感作用作为一种天然的生态机制,为防治杂草提供了一种有效的方法。本文就化感作用的基本定义、向自然界的释放途径、利用化感作用控制杂草的方法和植物化感作用在杂草防除中的应用前景进行了论述。     

杂草抗药性研究进展

 目前全球已有188种杂草（112种双子叶，76种单子叶）的324个生物型对19类化学除草剂产生了抗药性，几乎涵盖各类重要的除草剂。抗药性杂草已成为杂草治理和农业生产的严重威胁，由其引发的严重经济和安全问题倍受全球关注。研究证实，杂草体内除草剂作用位点发生改变、杂草代谢解毒能力增强、杂草的屏蔽作用或与作用位点的隔离作用是杂草对除草剂产生抗性的三大主要机制。杂草的抗药性机制相当复杂，同种杂草不仅对不同除草剂的抗药性机制不同，而且能以完全不同的抗药性机制对多种作用机制不同的除草剂产生抗药性，即交互抗性和多抗性。本文重点描述杂草对8大类重要除草剂的抗药性机制，杂草抗药性研究方法，以期为中国抗药性杂草研究和农田杂草科学治理提供参考和借鉴，并提出在杂草治理中必须汲取他人的经验教训，阐明了中国杂草抗药性研究应关注问题。     

不同小麦品种对苯磺隆耐药性差异及其机理

室内用砂培法测定11种小麦品种对苯磺隆的相对敏感性,其敏感性有较大差异.碧玛4号、维麦8号对苯磺隆有很强的耐药性,IC50可分别达到502.6和409.3aiμg/kg,济1 3号为156.9aiμg/kg,鲁麦22号、黄县大粒对苯磺隆较为敏感,IC50低于45.0 aiμg/kg.以上5种小麦离体ALS对苯磺隆的敏感性没有明显差异,敏感品种黄县大粒IC50为154.2nmol/L,甚至较维麦8号149.3nmol/L略高.ALS活体试验表明,小麦可以很快恢复苯磺隆对ALS活性的抑制,且耐药型品种恢复能力较强,碧玛4号、维麦8号ALS恢复活性只需1.5天,敏感品种需3天.碧玛4号、维麦8号除草剂解毒酶系GSTs相对于敏感品种对苯磺隆有较大的反应幅度和较短的反应时间,第2天就分别达到1.46、1.42的峰值,而济13号、鲁麦22号、黄县大粒变化幅度较小,第3天才达到峰值,活性分别为1.39、1.33和1.32.研究表明,小麦各品种对苯磺隆的耐药能力产生差异的主要原因之一是小麦GSTs对苯磺隆的代谢所致,而与小麦ALS对苯磺隆的敏感程度无关.     

麦田不同杂草对苯磺隆敏感性差异的分子机制

为了探讨麦田常见杂草对苯磺隆敏感性差异的分子机制,测定了苯磺隆对4种杂草活性及对杂草体内靶标酶(ALS)和代谢酶(GSTs)的影响差异。结果表明,泽漆对苯磺隆的敏感性最低,IC50为123.16gai/hm2;猪殃殃和荠菜次之,分别为8.47、1.07gai/hm2;播娘蒿最敏感,为0.29gai/hm2。离体条件下,苯磺隆对播娘蒿、泽漆ALS的IC50值分别为6.40、54.90mgai/L。活体条件下,苯磺隆处理后,播娘蒿体内ALS活力低于对照,第9天降为对照的31.20%,而敏感性低的泽漆处理后1～2天ALS活力虽略有下降,但第3天明显提高,第4天达到峰值,为对照的2.90倍,此后逐渐恢复至对照水平。4种杂草本身所含GSTs活性存在较大差异,泽漆GSTs活性最高。经苯磺隆处理后,泽漆与猪殃殃GSTs活性明显提高,第4天时达到峰值,相对活性分别为1.23和1.25,并持续在较高水平;而荠菜、播娘蒿GSTs活性虽分别在第3、5天达到峰值,但多数时间相对活性低于1。结果表明,麦田不同杂草体内ALS的敏感性差异和GSTs的代谢差异是对苯磺隆敏感性不同的两个重要原因。     

烟嘧磺隆对不同玉米品种的安全性测定

采用温室盆栽法比较了登海系列的几个玉米品种对烟嘧磺隆的敏感性差异。结果表明,以株高和鲜重抑制率为指标,各品种对药剂的敏感性差异显著;而且施药后不同品种叶绿素和根系活力的变化与生理形态上的药害差异表现出一致性趋势。     

杂草对AHAS抑制剂的抗药性分子机理研究进展

除草剂在田间的重复及不合理使用,导致了杂草抗药性的发生和发展。其中AHAS抑制剂由于靶标单一,抗性发展十分迅速。截至2009年,已有103种杂草对AHAS抑制剂产生了抗药性,占19类化学除草剂总抗药性杂草生物型的近1/3。从AHAS基因突变位点及种类与杂草抗药性水平的关系、AHAS基因突变与AHAS酶活性的关系、AHAS基因拷贝数与杂草抗药性的关系以及AHAS酶与除草剂结合前后的三维结构等方面,综述了杂草对AHAS抑制剂产生抗药性的机理,旨在为AHAS抑制剂抗性研究提供参考。并对自然种群目标基因的等位基因检测技术(ECOTILLING)和衍生型酶切扩增多态性序列(dCAPS)两种通过检测等位基因多态性的手段快速诊断抗药性杂草的新技术进行了介绍,讨论了延缓杂草抗药性发生和发展的策略。