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。     

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。     

精噁唑禾草灵、甲基二磺隆、扑草净处理后日本看麦娘残存植株的生长和结实能力

以采自江苏省扬州市小麦田的3个日本看麦娘种群(AJ191、AJ193、AJ195)为例,研究了供试种群对精噁唑禾草灵、甲基二磺隆、扑草净3种不同作用机理的代表性麦田除草剂的敏感性及药剂处理后残存植株的生长和结实能力.结果 表明,在推荐剂量处理下,精噁唑禾草灵对3个种群的控制效果均不理想,扑草净对3个种群均有高活性,甲基...     

小麦田大穗看麦娘对精噁唑禾草灵的抗性

为明确小麦田大穗看麦娘对精噁唑禾草灵的抗性水平及产生抗性的机理,采用整株法测定了河南省小麦田大穗看麦娘种群对精噁唑禾草灵的抗性水平,以及细胞色素P450s抑制剂胡椒基丁醚(PBO)对精噁唑禾草灵的增效作用,并通过基因测序技术研究了其靶标ACCase基因的突变位点。结果显示:与敏感种群HN-06相比,抗性种群HN-05对精噁唑禾草灵的抗性倍数为52.2,其ACCase基因存在Ile-2041-Asn和Gly-2096-Ala位点突变;喷施PBO后,精噁唑禾草灵对大穗看麦娘的GR50值(有效成分)为5.4 g/hm^2,表现出明显的增效作用,与未喷施PBO处理的差异倍数为161.3。研究表明,抗性种群HN-05对精噁唑禾草灵已产生高水平抗性,该抗性的产生可能是由于其靶标基因突变和P450s介导的代谢增强同时导致的,即表现出了靶标抗性和非靶标抗性共存的现象。     

小麦田看麦娘对甲基二磺隆的抗性水平及分子机制初探

看麦娘是中国长江中下游地区稻茬麦田的主要恶性杂草之一,甲基二磺隆是防治小麦田看麦娘等禾本科杂草的重要除草剂.该研究团队前期在安徽省凤台县小麦田采集到疑似抗性种群看麦娘(AHFT-01),为明确其对甲基二磺隆的抗性发生情况及潜在的抗性机制,采用温室盆栽法在整株水平上测定了该种群对甲基二磺隆及其他乙酰乳酸合成酶(ALS)抑...     

八种除草剂对小麦田三种抗精噁唑禾草灵杂草的生物活性

为筛选能有效防除抗精噁唑禾草灵杂草的除草剂,采用温室盆栽法测定菵草(敏感S_w、抗性R_w)、日本看麦娘(敏感S_r、抗性R_r)、耿氏硬草(敏感S_y、抗性R_y)对精噁唑禾草灵的抗性水平,并研究了8种除草剂对这3种抗性杂草的生物活性。结果显示,3种杂草抗性种群对精噁唑禾草灵的抗性指数均大于33.7,已达高抗水平。3种杂草抗性种群均对同类乙酰辅酶A羧化酶类抑制剂唑啉草酯和炔草酯产生了11.6~56.5倍不等的高水平抗性。对部分乙酰乳酸合成酶类抑制剂产生了2.0~4.8倍的低水平抗性,氟唑磺隆对3种杂草抗性种群防效较差,GR_(90)为67.31~114.39g(a.i.)/hm~2;啶磺草胺仅对Rr种群防效较好,GR_(90)为4.67 g(a.i.)/hm~2;甲基二磺隆对3种杂草抗性种群防效均较好,但对Rr种群存在抗性风险,已出现2.0倍低水平抗性;磺酰磺隆对Ry和Rr种群防效较好;丙苯磺隆对Rr种群防效好。细胞分裂抑制剂氟噻草胺对3种杂草抗性种群防效均最好,在田间推荐剂量120 g(a.i.)/hm~2下可达90%以上的防效。     

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...     

甲基二磺隆等防除麦田野燕麦和看麦娘的效果

防除以看麦娘和野燕麦为主的禾本科杂草,春季使用15%炔草酸WP 450 g/hm2、3%甲基二磺隆OF300~450 mL/hm2、3.6%二磺.甲碘隆WG 300~375 g/hm2、6.9%精唑禾草灵EW 1 500~2 250 mL/hm2和5%唑啉·炔草酸EC 1 350~1 500 mL/hm2均有较理想的防效,鲜重防效均在90%以上,高于株防效。     

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。     

稻田稗草对噁唑酰草胺的抗药性水平和ACCase活性

为明确稻田稗草Echinochloa phyllopogon(Stapf.)Koss.对噁唑酰草胺的抗药性水平,在对采自辽宁省、黑龙江省、湖南省和江西省共20个水稻产区的稗草种群按田间推荐剂量筛选后,测定了疑似抗药性稗草种群BN-1、BN-16、BN-17和疑似敏感性稗草种群BN-20的整株抗药水平,并离体测定了不同种群体内乙酰辅酶A羧化酶(acetyl co-enzyme A carboxylase,ACCase)对噁唑酰草胺的敏感性。结果显示,在田间推荐剂量下,种群BN-1、BN-16、BN-17和BN-20相对鲜重分别为92.6%、86.6%、64.9%和1.1%。相比种群BN-20,种群BN-1、BN-16和BN-17对噁唑酰草胺敏感性较低,抗性指数分别为33.83、30.07和14.87;ACCase活性测定结果显示,种群BN-1、BN-16和BN-17的抗性指数分别为33.71、27.16和15.23。结果表明稗草种群BN-1、BN-16和BN-17均对噁唑酰草胺产生了抗药性,抗性程度依次为BN-1BN-16BN-17,而其体内ACCase敏感性降低可能是其产生抗药性的原因之一。     

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。     

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。     

抗苄嘧磺隆雨久花乙酰乳酸合成酶突变的研究

本研究采用cDNA末端快速扩增技术(RACE)结合RT-PCR方法克隆抗苄嘧磺隆雨久花生物型和敏感性雨久花生物型乙酰乳酸合成酶(ALS)基因cDNA序列,并对测序结果进行比对分析。结果表明:与敏感性的雨久花ALS相比,公主岭(GZL)抗性生物型中第197位脯氨酸突变为组氨酸,第556位亮氨酸突变为苯丙氨酸;柳河(LH)抗性生物型中第358位天冬酰胺突变为天冬氨酸;磐石市(PS)抗性生物型中第525位缬氨酸突变为异亮氨酸。分析表明,高度保守区Domain A的第197位氨基酸残基的突变可能是导致公主岭稻区雨久花产生抗药性的主要原因之一,而其他抗性生物型抗性产生的原因有待进一步研究。     

稻田雨久花对苄嘧磺隆的抗药性

性指数达63.4;对德惠抗、感雨久花ALS活力的IC50分别为10 756.2和396.8nmol/L,抗性指数为27.1.表明两地稻田雨久花均对苄嘧磺隆产生了抗药性,而其体内ALS敏感性降低是产生抗药性的原因之一.     

反枝苋乙酰乳酸合成酶与烟嘧磺隆分子结合模式分析及抗性位点预测

为研究反枝苋对乙酰乳酸合成酶 (ALS) 抑制剂的抗性机制,本研究根据反枝苋的ALS氨基酸序列,利用同源模建的方法构建了其三维结构,并采用分子对接和分子动力学模拟的方法预测了反枝苋ALS与烟嘧磺隆分子的结合模式。根据结合模式对已报道的Pro 197和Trp 574等位点突变产生抗性的原因进行了分析。结果发现:Pro 197和Trp 574等位点的残基与烟嘧磺隆分子之间存在重要的疏水作用和π-π作用等其他相互作用,或该位点的残基具有特殊结构影响着通道形状。分析表明,ALS与烟嘧磺隆之间的氢键、疏水作用等非共价相互作用以及通道形状的改变都有可能影响二者结合稳定性,从而使杂草产生抗性。基于此结论,本研究预测Val 196、Met 200、Phe 206和Lys 256突变同样可能使杂草对ALS抑制剂敏感度发生变化。本研究利用计算机模拟技术分析了ALS抗性机制,为反抗性除草剂的分子设计提供了指导。