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。     

麦田抗性生物型荠菜对苯磺隆的抗性机制研究

为明确抗性生物型荠菜对苯磺隆的抗性机制,分别测定了苯磺隆对抗性和敏感生物型荠菜体内乙酰乳酸合成酶(ALS)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的影响。结果表明:离体条件下,抗性生物型荠菜体内ALS对苯磺隆的敏感性明显降低,苯磺隆对荠菜抗性和敏感生物型ALS的抑制中浓度(I50)分别为0.722 8和0.052 1 μmol/L,抗性与敏感生物型I50的比值为13.87;活体条件下,施用苯磺隆后,抗性和敏感生物型荠菜ALS活性均受到一定程度的抑制,但抗性生物型ALS活性受到抑制后能逐渐恢复,而敏感生物型则不能恢复;经苯磺隆处理后,抗性生物型GSTs相对活力明显高于敏感生物型,而抗性和敏感生物型体内POD、SOD和CAT相对活力无明显差异。研究表明,抗性生物型荠菜体内ALS对苯磺隆敏感性降低是其抗药性产生的原因之一,而GSTs对苯磺隆代谢能力的差异也可能与荠菜对苯磺隆的抗性有关。     

河南省麦田荠菜对苯磺隆的抗性及其交互抗性

为明确河南省荠菜Capsella bursa-pastoris种群对苯磺隆的抗性水平及其可能存在的抗性机理,应用整株法测定了采自驻马店及南阳等6个荠菜发生严重市的10个荠菜种群对苯磺隆的抗性,扩增和比对了荠菜苯磺隆抗性种群及敏感种群之间靶标酶乙酰乳酸合成酶基因ALS的差异,并使用单剂量法测定了以上种群对双氟磺草胺、啶磺草胺及氟唑磺隆等ALS抑制剂类除草剂的交互抗性。结果表明,驻马店市的汝南县冯湾村(ZMD-1)及平舆县五里路村(ZMD-3)荠菜种群对苯磺隆的抗性倍数分别为3.1和2.5,表现出低水平抗性;驻马店市汝南县赖楼村(ZMD-2)和周口市川汇区文庄村(ZK-1)荠菜种群对苯磺隆的抗性倍数分别为21.7和57.8,表现出高水平抗性;南阳市唐河县上屯村(NY-2)荠菜种群对苯磺隆的抗性倍数为116.5,表现出极高水平抗性,其它种群对苯磺隆仍然较敏感。NY-2、ZMD-2和ZK-1种群的ALS基因第197位氨基酸由脯氨酸(CCT)分别突变为丝氨酸(TCT)、丙氨酸(GCT)和亮氨酸(CTT),其它种群中均未发现有突变产生;这3个种群在氟唑磺隆推荐剂量处理下,死亡率仅为18.9%、23.3%和11.1%,说明已对氟唑磺隆产生了较高水平的交互抗性,其中NY-2种群对双氟磺草胺和啶磺草胺产生了低水平交互抗性,推荐剂量下死亡率分别为82.2%和83.1%。表明ALS基因突变很可能是导致荠菜种群对苯磺隆等ALS抑制剂类除草剂产生抗性的重要原因。     

中国北方部分冬麦区猪殃殃对苯磺隆的抗性水平

采用温室盆栽法和培养皿法分别测定7省14个县市14块麦田的猪殃殃潜在抗药性生物型和临近非耕地敏感生物型对苯磺隆的抗性水平。温室盆栽法试验结果表明,除河北省石家庄、山西省太原、陕西省周至、山东省泰安采集点麦田猪殃殃生物型对苯磺隆仍处于敏感状态外,其它地区麦田猪殃殃均产生了不同程度的抗药性,抗性倍数在1.6～4.3之间,其中河南省许昌采集点抗药性最高,达4.3倍,安徽省太和、陕西省华县采集点抗药性最低,抗性倍数均为1.6;培养皿法试验结果表明,河南省许昌采集点抗药性较高,抗性倍数为2.2,而安徽省太和、陕西省华县采集点抗药性较低,抗性倍数分别为1.9和1.7。两种方法的抗性趋势基本一致。     

山东省小麦田荠菜对苯磺隆的抗性测定

为了明确山东省小麦田荠菜对苯磺隆的抗性水平及分布现状,在温室中采用整株剂量-反应测定法测定了51份荠菜样本对苯磺隆的敏感性。结果表明,山东省小麦田荠菜已普遍对苯磺隆产生抗性,所测样本中,抗性种群29个,占总样本数的56.86%,其中,中、高抗种群27个,占总样本数的52.94%。鲁南山区和鲁西北平原区采集点的荠菜对苯磺隆的抗性水平较高,胶潍河谷平原区的荠菜对苯磺隆的抗性水平则相对较低。     

麦田抗性生物型猪殃殃对苯磺隆的抗性机制

为探讨猪殃殃Galium aparine抗药性生物型(R)对苯磺隆的抗性机制,测定了苯磺隆对猪殃殃抗性、敏感(S)生物型体内靶标酶 、代谢酶 及抗氧化酶 影响的差异。离体试验结果表明,苯磺隆对R、S生物型猪殃殃ALS的抑制中量(IC50)分别为0.682、0.718 μg/L(有效剂量),R、S生物型猪殃殃ALS对苯磺隆的敏感性不存在差异。活体试验结果表明,苯磺隆茎叶喷雾处理后,R、S生物型ALS活力均表现为先上升,但S生物型上升幅度小,且随后快速下降,第3 d即回落至对照之下,并维持在低于对照的水平,而R生物型ALS活力在第2 d可达对照的4.10倍,第5 d 基本回落至对照水平,之后基本维持在对照水平;R生物型GSTs活力在第1 d即开始上升,最高可达对照的 2.40 倍,而S生物型则表现为先下降,然后小幅回升,最高为对照的1.61倍,两者在10 d左右均回落至对照水平;R生物型SOD活力与对照基本相同,而S生物型虽略有下降,但R、S间不存在显著差异;两者POD活力虽均有大幅提高,但亦不存在显著差异。结果表明,低水平抗药性生物型猪殃殃对苯磺隆产生抗性的原因可能是ALS过量表达及GSTs对苯磺隆的代谢作用加强,而不是由于ALS的敏感性下降,同时POD、SOD在减轻药害中也具有一定作用。     

河南省猪殃殃对苯磺隆的抗性检测

为了明确河南省猪殃殃对苯磺隆的抗性水平及分布现状,通过温室整株生物测定法,测定了河南省境内36个猪殃殃种群对苯磺隆的敏感性。结果表明,河南省大部分猪殃殃种群已经对苯磺隆产生了不同程度的抗性,所测样品中,高抗种群3个,中抗种群9个,低抗种群13个,共25个,占总采样数的69.44%;敏感种群11个,占30.56%。说明苯磺隆在河南多地存在高抗性风险,同类乙酰乳酸合成酶抑制剂类除草剂需科学施用。     

麦田猪殃殃对苯磺隆抗药性的快速检测

以采自山东、河南、安徽、陕西等地麦田及非农田的10个猪殃殃Galium aparine生物型为试材,运用单剂量甄别技术对不同生物型对苯磺隆的抗药性进行了检测,并以温室盆栽法及皿内抗性水平测定法验证其可靠性和可行性。结果表明:在甄别剂量(有效成分)85 mg/L下,猪殃殃不同生物型萌发率存在显著性差异,可以较好区分猪殃殃抗、感生物型;温室盆栽法及皿内抗性水平测定法结果一致,除采自山东泰安和陕西周至的麦田猪殃殃对苯磺隆仍处于敏感状态外,其他3个地区麦田猪殃殃均产生了不同程度的抗药性,且均与皿内单剂量甄别法结果一致,表明皿内单剂量甄别法具有可靠性和可行性。     

小麦田麦家公对苯磺隆的抗性机理

为明确麦田阔叶杂草麦家公Lithospermum arvense L.对苯磺隆的抗性机理,以苯磺隆抗性和敏感型麦家公为材料,比较分析这2个生物型麦家公靶标酶乙酰乳酸合成酶（acetolactate synthase,ALS）、解毒酶谷胱甘肽-S-转移酶（glutathione-S-transferase,GST）以及保护酶过氧化物酶（peroxidase,POD）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）和过氧化氢酶（catalase,CAT）对苯磺隆的响应差异性。结果表明,抗性麦家公ALS对苯磺隆的敏感性较敏感型麦家公显著下降,苯磺隆的抑制中浓度分别为0.187、0.036 μmol/L。苯磺隆胁迫后,抗性和敏感型麦家公ALS活性都出现下降,但抗性麦家公ALS活性可恢复,而敏感型麦家公ALS活性则不能恢复;2个生物型麦家公GST活性都能被苯磺隆诱导,但抗性麦家公GST累计活性为29.31 U,高于敏感型麦家公（25.90 U）;抗性麦家公SOD累计活性为24.49 U,较敏感型麦家公（19.31 U）高,且具有较强的恢复能力;抗性麦家公POD和CAT累计活性分别为126.92~550.68 U和41.41~77.19 U,也高于敏感型麦家公的93.75~271.04 U、42.17~57.28 U。因此,靶标酶ALS对苯磺隆敏感性减弱是麦家公产生抗性的一个重要原因,解毒酶GST、SOD、POD和CAT活性升高可能与抗性有关。     

山东省部分市县麦田杂草麦家公Lithospermum arvense对苯磺隆的抗药性

采用温室盆栽法和培养皿法测定了山东省部分市县冬小麦田杂草麦家公Lithospermum arvense L.对苯磺隆的抗药性水平,以及其抗药性生物型乙酰乳酸合成酶(ALS)对苯磺隆的敏感性。温室盆栽结果显示,供试杂草对苯磺隆产生了不同程度的抗药性,其中胶州麦家公生物型抗性水平最高,抗性倍数为12.8倍;培养皿法测定结果也显示胶州麦家公生物型抗性水平最高,但抗性倍数为3.89倍。交互抗性测定结果表明,胶州抗性麦家公生物型对其他ALS抑制剂噻吩磺隆和苄嘧磺隆已产生不同程度的交互抗性,其中对噻吩磺隆的抗性倍数达到3.11倍。离体条件下,与敏感生物型ALS活力的抑制中浓度(IC50)相比较,胶州抗性麦家公生物型的IC50值是敏感麦家公的 2.65倍。表明ALS敏感性降低可能是山东部分市县麦家公对苯磺隆产生抗药性的重要原因之一。     

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。     

耿氏硬草对乙酰辅酶A羧化酶类除草剂抗性水平及分子机制初探

为明确耿氏硬草Pseudosclerochloa kengiana(Ohwi)Tzvel潜在抗性种群对不同乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)类除草剂的抗性水平及其靶标抗性的分子机制,采用剂量-反应曲线法测定了耿氏硬草对精鰁唑禾草灵、炔草酯、烯禾啶、烯草酮和唑啉草酯5种ACCase类除草剂的抗性水平,扩增并比对了耿氏硬草抗性和敏感种群间ACCase基因的差异。结果显示:与敏感种群SD-6相比,耿氏硬草种群SD-32对精鰁唑禾草灵、炔草酯、烯禾啶、烯草酮和唑啉草酯产生了不同水平的抗性,抗性倍数分别为16.5、7.5、15.0、4.4和5.7;SD-32种群ACCase基因CT区域的2078位氨基酸基因由GAT突变为GGT,导致天冬氨酸(Asp)被甘氨酸(Gly)取代。分析表明,ACCase基因2078位氨基酸的突变可能是导致耿氏硬草对ACCase类除草剂产生抗性的重要原因之一。     

直播稻田牛筋草对乙酰辅酶A羧化酶类除草剂抗性水平及其分子机制

为明确直播稻田牛筋草对乙酰辅酶A羧化酶 (ACCase) 类除草剂的抗药性水平及其抗性产生的分子机制,采用整株生物测定法测定了牛筋草对6种ACCase类除草剂的抗性水平,并分别对抗性种群和敏感种群的ACCase基因部分片段进行了扩增和测序。结果表明:疑似抗性种群SJ-1对唑酰草胺、氰氟草酯、精唑禾草灵、高效氟吡甲禾灵和烯禾啶产生了高水平抗性,其抗性倍数分别为56.6、62.5、128、52.0和16.3;对烯草酮产生了低水平抗性,相对抗性倍数为4.86。将抗性种群和敏感种群的ACCase基因片段序列进行比对分析发现,SJ-1种群ACCase基因2078位氨基酸由天冬氨酸 (GAT) 突变为甘氨酸 (GGT),该位点氨基酸突变可能是其对ACCase类除草剂产生抗药性的主要原因之一。