抗精噁唑禾草灵的日本看麦娘ACCase基因突变

为明确日本看麦娘抗性种群对精噁唑禾草灵的抗性水平及抗性产生的分子机制,采用整株水平测定法测定了日本看麦娘对精噁唑禾草灵的抗性水平,扩增和比对了日本看麦娘抗性和敏感种群间乙酰辅酶A羧化酶(acetyl-Co A carboxylase,ACCase)基因的差异。结果显示,与敏感种群AH-7相比,抗性种群AH-25对精噁唑禾草灵的抗性倍数为33.82;AH-25种群ACCase基因CT区域2 078位氨基酸发生了突变,由天冬氨酸GAT突变为甘氨酸GGT;AH-25种群对炔草酯、烯草酮和烯禾啶产生了高水平的抗性,抗性倍数分别为35.66、38.64和29.14,对高效氟吡甲禾灵产生了低水平的抗性,抗性倍数为3.04,对精喹禾灵和唑啉草酯较敏感。表明ACCase基因2 078位氨基酸的突变可能是导致精噁唑禾草灵产生高水平抗性的重要原因。     

河南省多花黑麦草对ACCase和ALS抑制剂的抗性及其靶标基因突变分析

为明确河南省部分地区的多花黑麦草Lolium multiflorum种群对乙酰辅酶A羧化酶（acetylCoA carboxylase,ACCase）和乙酰乳酸合成酶（acetolactate synthase,ALS）抑制剂类除草剂的抗性水平和抗性机理,采用整株生物测定法测定采自新乡市和驻马店市的多花黑麦草种群对ACCase抑制剂类除草剂精噁唑禾草灵、炔草酯、唑啉草酯和ALS抑制剂类除草剂甲基二磺隆、氟唑磺隆、啶磺草胺的抗性水平,并对多花黑麦草ACCase和ALS靶标酶编码基因进行克隆及氨基酸序列比对,分析其靶标抗性机理。结果显示,与多花黑麦草敏感种群HNXX01相比,HNZMD04和HNXX05种群对6种除草剂均产生了抗性,HNZMD04种群对精噁唑禾草灵和啶磺草胺的相对抗性倍数分别为44.65和40.31,对炔草酯和氟唑磺隆的相对抗性倍数分别为11.91和11.93;HNXX05种群对精噁唑禾草灵和氟唑磺隆的相对抗性倍数分别为27.70和25.67。HNZMD04和HNXX05抗性种群的ACCase基因均发生了D2078G突变,2个种群的突变率分别为55%和70%;HNZMD04...     

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。     

安徽省部分地区冬小麦田日本看麦娘Alopecurus japonicus对精噁唑禾草灵的抗性发生现状及ACCase基因突变研究

日本看麦娘Alopecurus japonicus是中国冬小麦田和油菜田主要恶性禾本科杂草之一。为了明确安徽省部分地区日本看麦娘对精齅唑禾草灵抗性发生情况及可能存在的抗性机制,本研究在安徽省天长市日本看麦娘发生严重区域冬小麦田共采集10个种群,采用温室盆栽法在整株水平上测定了不同种群对精齅唑禾草灵的抗性水平,扩增并比对了抗性和敏感种群之间靶标酶乙酰辅酶A羧化酶 (Acetyl-CoA carboxylase,ACCase) 基因部分序列的差异。结果显示,与敏感种群相比,10个抗性种群对精齅唑禾草灵均产生了高水平抗性,抗性指数在30.50~58.55之间。不同抗性种群均发生了ACCase基因突变,其中8个种群发生了第1 781位异亮氨酸 (Ile) 到亮氨酸 (Leu) 突变,2个种群发生了第2 027位色氨酸 (Trp) 到半胱氨酸 (Cys) 突变。此外,各种群均具有较高的ACCase基因突变频率 (≥80%)。研究表明,抗性日本看麦娘在安徽省部分地区发生较为严重,ACCase基因突变是导致不同日本看麦娘种群对精齅唑禾草灵产生抗性的重要原因之一。相对于第2 027位,日本看麦娘ACCase基因更倾向于在第1 781位产生突变以表现靶标抗性。     

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。     

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。     

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。     

天津市小麦田荠菜对双氟磺草胺的抗性及其乙酰乳酸合成酶基因突变

为明确天津市小麦田荠菜种群对双氟磺草胺的抗性情况及可能的抗性机理,本研究在天津市静海区、武清区、宝坻区及蓟州区等荠菜发生严重地区的小麦田共采集到6个荠菜种群,采用整株水平测定法测定了6个荠菜种群对双氟磺草胺的抗性水平,并扩增、比对了其靶标乙酰乳酸合成酶 (ALS) 基因部分片段的差异。结果表明:6个荠菜种群对双氟磺草胺均产生了高抗性,抗性倍数在11.4~47.2之间。对抗性和敏感种群的ALS基因片段进行测定比对发现,6个荠菜种群ALS基因197位氨基酸均由脯氨酸 (CCT) 突变为丝氨酸 (TCT),该突变可能是导致荠菜种群对双氟磺草胺产生抗性的重要原因之一。     

宁夏地区稗草种群对五氟磺草胺的抗性机制研究

为了明确宁夏稻区稗草对五氟磺草胺抗性水平及抗性机制。采用整株生物测定法测定了宁夏地区6个稗的原变种Echinochloa crus-galli var.crus-galli种群对五氟磺草胺的抗性水平,并测定了每个种群的乙酰乳酸合酶基因(ALS)序列和ALS酶离体活性,以及P450抑制剂马拉硫磷对稗草种群抗性水平的影响。结果显示,与敏感种群相比,5个疑似抗性种群对五氟磺草胺表现出不同程度的抗性(10.18倍～32.71倍),其中抗性种群N14,N22,N27和N51的ALS 574位色氨酸突变为亮氨酸,N53的197位脯氨酸突变为亮氨酸,敏感种群N43没有发现突变位点,五氟磺草胺对抗性种群ALS酶的IC₅₀均明显高于敏感种群,马拉硫磷对五氟磺草胺有增效作用,可提高稗草种群对五氟磺草胺的敏感性。综上所述,稗草种群对五氟磺草胺产生抗性是由于靶标基因ALS突变,同时稗草种群对五氟磺草胺的抗性也可能与细胞色素P450介导的代谢增强有关。     

安徽省部分地区冬小麦田日本看麦娘Alopecurus japonicus对精鰁唑禾草灵的抗性发生现状及ACCase基因突变研究

日本看麦娘Alopecurus japonicus是中国冬小麦田和油菜田主要恶性禾本科杂草之一。为了明确安徽省部分地区日本看麦娘对精齅唑禾草灵抗性发生情况及可能存在的抗性机制,本研究在安徽省天长市日本看麦娘发生严重区域冬小麦田共采集10个种群,采用温室盆栽法在整株水平上测定了不同种群对精齅唑禾草灵的抗性水平,扩增并比对了抗性和敏感种群之间靶标酶乙酰辅酶A羧化酶(Acetyl-CoA carboxylase,ACCase)基因部分序列的差异。结果显示,与敏感种群相比, 1 0个抗性种群对精齅唑禾草灵均产生了高水平抗性,抗性指数在30.50～58.55之间。不同抗性种群均发生了ACCase基因突变,其中8个种群发生了第1 781位异亮氨酸(Ile)到亮氨酸(Leu)突变,2个种群发生了第2 027位色氨酸(Trp)到半胱氨酸(Cys)突变。此外,各种群均具有较高的ACCase基因突变频率(≥80%)。研究表明,抗性日本看麦娘在安徽省部分地区发生较为严重,ACCase基因突变是导致不同日本看麦娘种群对精齅唑禾草灵产生抗性的重要原因之一。相对于第2 027位,日本看麦娘ACCase基因更倾向于在第1 781位产生突变以表现靶标抗性。     

除草剂对小麦田雀麦的生物活性测定

为筛选防除雀麦Bromus japonicus的高效除草剂,采用室内生物测定法研究了13种除草剂对雀麦的除草活性及5种除草剂的田间药效试验。结果表明,在田间推荐剂量的低剂量下,氟唑磺隆、啶磺草胺、氟噻草胺、甲基二磺隆、异丙隆、磺酰磺隆、丙苯磺隆7种除草剂对雀麦具有很高的防除效果,21 d鲜重抑制率分别为88.30%、86.32%、83.97%、78.47%、76.76%、72.83%、71.39%,高剂量下的21 d鲜重抑制率达98.57%、95.36%、91.58%、91.46%、89.47%、82.48%、82.20%;其中氟唑磺隆各剂量下的防效较其它除草剂高。而嘧啶肟草醚、苯唑草酮、炔草酯、吡氟酰草胺、唑啉草酯、精噁唑禾草灵6种除草剂对雀麦防效较差。氟唑磺隆、啶磺草胺、氟噻草胺、甲基二磺隆、异丙隆5种除草剂的田间药效试验表明,氟唑磺隆对雀麦防效最高,高剂量下20 d株防效达85.04%,药后40 d株防效和鲜重防效分别达83.94%和84.17%,未见小麦有明显药害症状,建议田间推荐用量为21.00~42.00 g(a.i.)/hm~2。表明雀麦对不同除草剂的敏感性存在差异,在供试的13种除草剂中氟唑磺隆对雀麦防效最高,较为安全,为防除雀麦的理想除草剂。     

看麦娘对甲基二磺隆靶标抗性的快速检测

甲基二磺隆是防除小麦田看麦娘Alopecurus aequalis等禾本科杂草的主要除草剂品种之一,但目前中国山东、江苏及安徽等地已有部分看麦娘种群对其产生了抗性。ALS基因197位点突变是看麦娘对甲基二磺隆产生抗性的重要机理,根据突变型和野生型看麦娘在197位点处碱基序列的不同,本研究设计出了一种衍生性酶切扩增多态性序列(dCAPS)分子标记方法,可用于197位点突变的快速检测。通过在引物D197F序列的3′ 端引入一个错配碱基,扩增所得不同种群看麦娘的ALS片段经限制性内切酶BamH I酶切后表现出多态性:野生敏感型分别产生了200和36 bp的2个条带;纯合突变型因无法被切开,只有236 bp的一个条带;而杂合突变型则同时产生了上述3个条带。该dCAPS检测结果准确、可靠,与经典的整株水平测定结果一致,并且可同时检测197位点上任一形式的突变。研究结果可为看麦娘等禾本科杂草对甲基二磺隆靶标抗性的快速检测提供理论依据。     

啶磺草胺等8种除草剂对小麦田8种禾本科杂草的生物活性

在温室内采用盆栽整株喷雾法研究了啶磺草胺等8种除草剂对雀麦、节节麦等8种禾本科杂草的生物活性,探讨各除草剂对这些禾本科杂草的防除谱及防除效果。结果表明：啶磺草胺、氟唑磺隆和甲基二磺隆对雀麦、日本看麦娘和看麦娘的防效均较好,田间推荐剂量下（14、22.5、9 g/hm2）防效为66.74%～100%;对硬草的防效略差;对野燕麦和节节麦的防效较差;对菵草、蜡烛草略有差异,氟唑磺隆对菵草防效较好,而啶磺草胺对蜡烛草防效较好。唑啉草酯、肟草酮、炔草酯、精恶唑禾草灵和异丙隆对日本看麦娘、看麦娘、蜡烛草、硬草、菵草和野燕麦防效均较好,田间推荐剂量下防效为71.73%～100%,对节节麦、雀麦防效较差或无效。     

稻稗HJHL-715种群对五氟磺草胺的抗药性水平及抗性机理分析

为明确东北稻区稻稗Echinochloa oryzoides HJHL-715种群对五氟磺草胺的抗性水平及抗性机制,采用整株生物测定法测定稻稗种群对五氟磺草胺的敏感性,明确抗性种群的交互抗性和多抗性情况,研究3种细胞色素P450抑制剂对其敏感性的影响;并应用分子生物学方法进行稻稗的乙酰乳酸合酶(acetolactate synthase,ALS)离体活性测定、ALS基因序列分析及其表达量测定。结果表明:在东北稻区,五氟磺草胺对稻稗HJHL-715种群鲜重的抑制中剂量GR50为62.53 g/hm^2;稻稗HJHL-715的ALS基因序列中未发现氨基酸突变,其ALS离体活性与敏感种群的ALS离体活性无显著性差异,ALS基因表达量显著低于敏感种群。1-氨基苯并三唑(1-aminobenzotriazole,ABT)、胡椒基丁醚(piperomyl butoxide,PBO)、马拉硫磷3种P450抑制剂显著提高了稻稗HJHL-715种群对五氟磺草胺的敏感性,使其对五氟磺草胺的GR50由原来的62.53 g/hm^2分别下降到5.78、5.02、3.53 g/hm^2。表明东北稻区已经出现了对五氟磺草胺具有高水平抗性的稻稗种群,稻稗HJHL-715种群对五氟磺草胺的抗性很可能是由细胞色素P450介导的代谢增强所致。