田旋花 EPSPS 基因启动子的克隆、序列分析及转化

根据已克隆的田旋花（ Convolvulus arvensis L．） EPSPS基因mRNA序列设计引物,通过染色体步移技术获得了1142 bp的EPSPS-P启动子片段（ GenBank 登录号：KC107822）。对启动子序列分析显示,该片段富含A/T碱基、TATA-box、CAAT-box及其他作用元件如GATA-motif、TC-rich repeats、sp1等。将该启动子与GUS报告基因连接以构建植物表达载体,利用农杆菌介导法获得转基因拟南芥;PCR和GUS组织化学染色分析证明, EPSPS-P已转化到拟南芥中。     

田旋花对草甘膦的耐药性机制

在温室条件下,测定了草甘膦对田旋花与打碗花生长的抑制作用及其体内莽草酸含量变化的影响,比较了两者5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶（5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate syn-thase,EPSPS）基因及编码氨基酸的差异,以探讨田旋花对草甘膦的耐药性机制。结果表明,田旋花对草甘膦的耐药性较高,GR50值（有效成分）为2834.04g/hm2;打碗花相对敏感,GR50值为210.63 g/hm2。经有效成分922.50 g/hm2草甘膦处理后,耐药性高的田旋花体内莽草酸积累缓慢,处理后7天达到峰值,为397.69μg/g;而打碗花体内莽草酸含量呈现持续快速升高的趋势,处理后13天达到峰值,为1 299.52μg/g。克隆获得的田旋花和打碗花编码EPSPS cDNA长度相同,均为1 707 bp,编码520个氨基酸,两者在EPSPS保守区内存在不同的氨基酸位点,田旋花的第101位为极性丝氨酸,而打碗花为非极性苯丙氨酸。     

不同地区田旋花种群对草甘膦耐受水平的差异

在温室条件下,研究了草甘膦对北京、河北等地田旋花种群生长及其莽草酸含量变化的影响。结果表明,不同地区田旋花种群对草甘膦具有普遍的耐受能力,其中河北元氏的田旋花种群对草甘膦的耐受能力最强,GR50值为4 014.92 g a.i./hm2;北京海淀田旋花种群对草甘膦相对敏感,GR50值为957.65 g a.i./hm2。经922.5 ga.i./hm2草甘膦处理后,耐药性最高的河北元氏田旋花种群体内莽草酸含量累积缓慢,处理后14 d所受伤害能自行恢复并保持正常生长;敏感的北京海淀田旋花种群体内莽草酸迅速积累,在处理后7 d莽草酸含量达到最高值,植株生长受到一定程度的抑制。田旋花体内莽草酸含量与其耐药性高低呈负相关,因此可以通过检测田旋花经草甘膦处理后体内莽草酸的含量来明确不同地区田旋花对草甘膦耐受水平的高低。     

草甘膦对田旋花和打碗花体内莽草酸含量的影响

草甘膦处理后14d,对田旋花、打碗花、大豆体内莽草酸积累量进行分析,可明确田旋花和打碗花对草甘膦的敏感性.草甘膦840ga.i./hm2、420ga.i./hm2处理后,不同植物体内莽草酸的积累量依次为大豆>打碗花>田旋花.田旋花对草甘膦的耐药能力最强,并且随着生长时间的延长对草甘膦的抗药能力增强.打碗花只是在草甘膦剂量比较低时具有一定的耐药能力.     

75％氟磺唑草胺WG对田旋花的防除效果

为验证75％氟磺唑草胺wG对多年生杂草田旋花的防除效果和持效期,采用大豆播种后苗前土壤喷雾,定期调查的方法进行田间药效试验.结果表明,75％氟磺唑草胺320 ～440 g a.i./hm2,兑水750 L/hm2喷雾,药后40d对田旋花的株防效为68.4％～98.3％,第二年对田旋花株防效依然能达到45.3％ ～90.1％.     

田旋花EPSPS基因表达载体的构建及拟南芥转化

根据田旋花(Convolvulus arvensis L.)EPSPS基因(Gen Bank登录号:EU698030)c DNA序列,设计含有酶切位点的特异性引物,以田旋花c DNA为模板,合成EPSPS基因并连接到含有35S启动子和GUS基因的p BI121载体上,成功构建植物超表达载体p BI-EPSPS。采用氯化钙冻融法将其转入根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)中,然后用根癌农杆菌介导法转化拟南芥(Arabidopsis thaliana),共获得15株卡那霉素抗性拟南芥苗。对其中的5株进行PCR和RT-PCR检测,结果表明EPSPS基因已整合到拟南芥的基因组中并可以表达。     

不同生育期转基因抗草甘膦抗虫棉花对草甘膦的耐受性

为明确转基因抗草甘膦抗虫棉田草甘膦的使用适期,于棉花子叶期、3~4片真叶期和花铃期喷施不同浓度的草甘膦,比较药害发生情况、棉花产量和纤维品质。棉花子叶期、3~4片真叶期和花铃期喷施1 640~9 840 g/hm²(有效成分,下同)草甘膦后,施药初期棉花均表现出一定的药害症状,药后4~8 d药害株率和药害指数达最大值,药后12 d药害症状逐渐减轻或消失。棉花子叶期和3~4片真叶期喷施草甘膦,对棉花产量无显著影响,但棉花花铃期喷施2 460~9 840 g/hm²草甘膦后,棉花产量显著降低,降幅达35.0%~63.3%。3个时期喷施草甘膦均不影响棉花的纤维品质。研究表明,转基因抗草甘膦抗虫棉田草甘膦的使用适期为棉花苗期。     

草甘膦,农思它,使它隆防除打碗花及其它果园杂草的研究

打碗花(Calystegia hedoracea Wall.)别名小旋花、喇叭花,北京地区俗称猪壳子秧,属旋花科多年生蔓性杂草。打碗花在北京地区4月份返青,5月中下旬茎叶爬满地面,有的果园打碗花的覆盖度达100％,是果园前期主要杂草之一。据试验和文献报道,用2,4-D、西玛津、阿特拉津以及大剂量的氟乐灵处理土壤均能杀灭打碗花。但由于上述除草剂对作物的安全性不同,加上用药时期及用药成本等等因素,在应用中均有一定的困难。三年来我们选用草甘膦、使它隆和农思它在打碗花叶蔓盖满地面时进行茎叶喷雾处理,取得良好的效果。草甘膦还对其它杂草有很好的防效。我们研究了这三种除草剂不同剂量对打碗花的防效以及洗衣粉对草甘膦作用的影响。     

抗草甘膦基因的克隆及在原核表达系统中的功能分析

为了克隆抗草甘膦基因并在原核表达系统中分析其抗性水平,利用200 μmol/L草甘膦平板从草甘膦严重污染的土壤中筛选到1株抗草甘膦菌株G6PP,经电镜和16S rDNA鉴定为恶臭假单胞菌;以该菌株基因组DNA为模板,通过PCR方法扩增出5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸酯合成酶(EPSPS)基因,该基因编码440个氨基酸,亚克隆到原核表达载体pEET-28a中构建原核表达载体pET-G6;将重组表达载体转化大肠杆菌BL21 (DE3)中,经IPTG诱导,表达出46 ku的融合蛋白;携带pET-G6质粒的大肠杆菌BL21 (DE3)在液体M63培养基中能耐受150 μmol/L草甘膦的抑制.本研究结果表明克隆到的G6基因具有一定的抗草甘膦活性,对抗草甘膦作物的培育具有实践意义.     

杂草对草甘膦的抗性及抗性治理

本文从草甘膦现状、杂草抗性、抗性机制及抗性治理等几方面进行综述．并提出几点看法。力求提高草甘膦管理水平延长其使用年限，促进农业的发展。     

Expression of a wheat cytochrome P450 monooxygenase in yeast and its inhibition by glyphosate

Glyphosate is a non-selective herbicide which acts by inhibiting 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase. Wheat cytochrome P450 monooxygenase specifically catalyzes the metabolism of some sulfonylurea herbicides such as chlorsulfuron and triasulfuron. Here we report that glyphosate is an inhibitor of a wheat cytochrome (CYP71C6v1), the cDNA of which was amplified by RT-PCR and heterologously expressed in yeast. The microsomal fractions derived from this strain had a Soret peak at 502 nm in the reduced carbon monoxide difference spectrum, which is a typical spectral characteristic. The addition of glyphosate to the microsomal protein resulted in a Type II spectrum indicative of binding via the nitrogen group to haem of cytochrome P450 as a sixth ligand. A spectral dissociation constant, K(s) of 70 micromol litre(-1) was observed and an IC50 of 11 micromol litre(-1) was found for glyphosate inhibition of CYP71C6v1 P450 activity.     

Effects of repeated glyphosate applications on soil microbial community composition and the mineralization of glyphosate

Background: Repeated applications may have a greater impact on the soil microbial community than a single application of glyphosate. Experiments were conducted to study the effect of one, two, three, four or five applications of glyphosate on soil microbial community composition and glyphosate mineralization and distribution of ¹⁴C residues in soil. RESULTS: Fatty acid methyl esters (FAMEs) common to gram‐negative bacteria were present in higher concentrations following five applications relative to one, two, three or four applications both 7 and 14 days after application (DAA). Additionally, sequencing of 16S rRNA bacterial genes indicated that the abundance of the gram‐negative Burkholderia spp. was increased following the application of glyphosate. The cumulative percentage ¹⁴C mineralized 14 DAA was reduced when glyphosate was applied 4 or 5 times relative to the amount of ¹⁴C mineralized following one, two or three applications. Incorporation of ¹⁴C residues into soil microbial biomass was greater following five glyphosate applications than following the first application 3 and 7 DAA. CONCLUSION: These studies suggest that the changes in the dissipation or distribution of glyphosate following repeated applications of glyphosate may be related to shifts in the soil microbial community composition. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry     

抗草甘膦杂草及其抗性机制研究进展

介绍了迄今为止全球发现的13种抗草甘膦杂草的发生、发展,并从草甘膦的吸收、输导和分布,5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS)的活性以及抗药性遗传等方面对其抗性机制进行了讨论,指出了中国在未来出现抗草甘膦杂草的潜在风险性,并提出了延缓杂草对草甘膦抗性发生的策略。