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。     

广东省水稻田稗对五氟磺草胺的抗性分析

为明确广东省水稻田杂草稗Echinochloa crus-galli对五氟磺草胺的抗性现状及其可能的抗性机理,采用整株剂量反应法测定不同地区稗种群对五氟磺草胺的抗性水平,对不同稗种群的乙酰乳酸合成酶（acetolactate synthase,ALS）基因片段进行扩增测序,分析细胞色素P450酶（cytochrome P450 monooxygenase,P450）和谷胱甘肽-S-转移酶（glutathione-S-transferase,GST）抑制剂胡椒基丁醚（piperonylbutoxide,PBO）和4-氯-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂噁二唑（4-chloro-7-nitro-1,2,3-benzoxadiazole,NBD-Cl）对不同稗种群抗性水平的影响,并对替代药剂进行筛选。结果显示,广东省水稻田多数稗种群对五氟磺草胺仍表现敏感,但采自湛江市的1个种群BC-7对五氟磺草胺产生了抗性,抗性倍数达6.5倍。与敏感种群BC-2相比,BC-7种群并未发生已报道的ALS靶标抗性相关突变。PBO和NBD-Cl均可显著提高BC-7种群对五氟磺草胺的敏感性,其干重抑制中量GR₅₀由31.1 g/hm²分别降为11.0 g/hm²和24.7 g/hm²。BC-7种群对氰氟草酯和噁唑酰草胺仍较敏感,但对二氯喹啉酸和双草醚产生了抗性。表明P450和GST介导的代谢抗性是稗BC-7种群产生抗性的重要原因,氰氟草酯和噁唑酰草胺适用于治理该抗性种群。     

稻田稗属杂草田间种群对五氟磺草胺的抗性监测

五氟磺草胺是一种乙酰乳酸合成酶抑制剂类除草剂.为探明稻田稗草对五氟磺草胺的抗性现状,采用整株生物测定法测定了采自中国7省70地稻区的稗草田间种群对五氟磺草胺的抗性.结果表明:所监测的稗草种群对五氟磺草胺均产生了不同程度的抗性,其中高水平抗性种群达50.0％,中水平抗性种群达47.1％,低水平抗性种群为2.9％,无敏感种...     

不同稗草种群对五氟磺草胺的敏感性差异

为探讨不同地区稗草种群对五氟磺草胺的敏感水平,采用室内整株生测法测定五氟磺草胺对不同稗草种群的生物活性以及对不同稗草种群叶绿素含量、光合特性、叶绿素荧光参数和Rubisco活性的影响。结果表明,五氟磺草胺影响稗草Rubisco活性、最大光化学效率以及光合速率等生理指标,但不同稗草种群的变化略有差异。其中五氟磺草胺处理后4 d对安徽潜山稗草种群生理指标影响较大,五氟磺草胺3.75~60.00 g a.i./hm~2处理剂量下稗草Rubisco活性较相同种群空白对照显著降低24.45%~61.09%,15.00~60.00 g a.i./hm~2剂量下,稗草叶片净光合速率较对照显著降低30.04%~58.56%,60.00 g a.i./hm~2剂量下,稗草叶绿素含量和最大光化合效率分别较对照显著降低13.10~28.82%和6.64%~11.29%,而湖北武汉稗草种群叶绿素含量、叶绿素荧光参数以及Rubisco活性无显著变化,只是叶片净光合速率较相同种群空白对照显著降低18.82%~28.49%。整株生物活性测定结果表明,五氟磺草胺处理21 d后安徽潜山稗草地上部鲜质量ED90值最低,为14.936 g a.i./hm~2,而湖北武汉稗草的ED90值最高,为201.679 g a.i./hm~2,显著超过了五氟磺草胺生产使用的推荐剂量。可见湖北武汉稗草种群对五氟磺草胺敏感性明显低于其他地区稗草种群,生产中需要密切注意其抗药性水平的发展变化,及时调整化学防除策略。     

东北地区稻稗对3种除草剂的多抗性

为明确东北地区不同稻田区稻稗对五氟磺草胺、二氯喹啉酸和■唑酰草胺的抗性情况,采用整株生物测定法研究东北地区32个稻稗种群对3种除草剂的多抗性情况及抗性水平。结果表明:在32个稻稗种群中,3个种群(HLJ4、LN1、LN24)对3种除草剂产生了多抗性,其中HLJ4种群对二氯喹啉酸产生了高水平的抗药性,LN1和LN24种群对二氯喹啉酸产生了极高水平的抗药性,抗性指数分别为65.85、145.21和269.60;HLJ4和LN1种群对■唑酰草胺产生了高水平的抗药性,抗性指数分别为10.64和23.59,LN24对■唑酰草胺产生了中等水平的抗药性,抗性指数为9.86。HLJ4、LN24、LN1分别对五氟磺草胺产生了低、中、高水平的抗药性,抗性指数分别为4.80、8.66、25.67。     

宁夏稻田稗草对氰氟草酯抗药性及多抗性与交互抗性研究

为明确宁夏地区稻田稗草对乙酰辅酶A羧化酶抑制剂类除草剂氰氟草酯的抗药性水平以及对其他除草剂可能存在的交互抗性与多抗性情况，采用整株生物测定法研究了采自宁夏稻田的36个稗草种群对氰氟草酯的抗药性, 并使用单剂量法测定了各种群对五氟磺草胺、嘧啶肟草醚、噁唑酰草胺、二氯喹啉酸和敌稗的交互抗性及多抗性。结果表明, 以氰氟草酯GR50数值最小的生物型为敏感生物型计算抗性指数(RI), 仅有1个稗草种群在推荐剂量下被完全杀死, RI≤ 3.0; 11个稗草种群的RI范围为3.3～9.4, 表现出低水平抗性, 发生频率为30.56%; 19个种群的RI范围为10.3~58.3, 表现出中等水平抗性; 发生频率为52.78%; 5个稗草种群的RI＞100, 表现出高水平抗性, 占比13.89%, 其中采自银川市贺兰县立岗镇通义村的稗草种群抗性水平最高。交互抗性和多抗性研究结果表明, 在田间最高推荐剂量下氰氟草酯对稗草鲜重抑制率低于90%的种群中, 58%的稗草种群对噁唑酰草胺产生了交互抗性, 对五氟磺草胺、嘧啶肟草醚、二氯喹啉酸和敌稗产生多抗性的种群所占百分率分别为94%、100%、100%和18%。研究发现宁夏地区水稻田多数稗草种群对氰氟草酯产生了不同程度的抗药性, 并对其他常用稻田除草剂产生了交互抗性与多抗性, 其中银北地区稗草种群抗药性水平最高, 部分地区稗草抗性已达到高抗水平, 宁夏水稻田亟须抗性稗草综合治理技术的研究。     

稗JS12种群对噁唑酰草胺的抗性水平及机理分析

稗Echinochloa crus-galli是中国水稻产区发生严重的恶性杂草之一，严重威胁水稻的产量和品质。为明确江苏省稻田稗JS12种群对噁唑酰草胺的抗性水平及抗性机理，本研究采用整株水平测定法测定了稗种群对噁唑酰草胺的敏感性；通过乙酰辅酶A羧化酶(acetyl-CoA carboxylase,ACCase)靶标基因测序和表达量测定，以及代谢酶抑制剂增效试验，阐明其产生抗性的靶标抗性机制和非靶标抗性机制；最后测定了稗JS12种群对ACCase抑制剂和其他不同作用机理除草剂的敏感性，以明确抗性种群的交互抗性和多抗性情况。结果表明：江苏省稻区稗JS12种群对噁唑酰草胺产生了13.71倍的高水平抗性；稗JS12种群ACCase基因的6个拷贝序列中均未发生氨基酸突变，药剂处理后其ACCase基因表达量显著低于敏感种群；细胞色素P450抑制剂马拉硫磷和谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione-S-transferase,GST)抑制剂NBD-Cl均可显著提高JS12种群对噁唑酰草胺的敏感性，其鲜重抑制中量GR50由227.90 g/hm²分别降至77.51和137....     

0.136%赤·吲乙·芸苔可湿性粉剂与五氟磺草胺混用对无芒稗和水稻生长的影响

为探究0.136%赤·吲乙·芸苔可湿性粉剂(WP)与除草剂五氟磺草胺分散油悬浮剂(OD)混用对稗草防除效果及对水稻生长的影响,以无芒稗和水稻为研究对象,设置清水对照、0.136%赤·吲乙·芸苔WP、25 g/L五氟磺草胺OD、0.136%赤·吲乙·芸苔WP+25 g/L五氟磺草胺OD混用4个处理,观察药后无芒稗和水稻的生长情况,测定乙酰乳酸合酶(ALS)活性、叶绿素荧光参数及糖代谢和氮代谢等生理指标。结果表明,与25 g/L五氟磺草胺OD单用相比,0.136%赤·吲乙·芸苔WP+25 g/L五氟磺草胺OD混用处理药后第7天,无芒稗的中毒综合指数显著提高13.2%,ALS活性显著降低27.61%;无芒稗的叶绿素荧光参数(Fv/Fm、ETR、qP)、糖代谢和氮代谢指标均显著下降;水稻的ALS活性、糖、氮代谢水平均显著提高。0.136%赤·吲乙·芸苔WP+25 g/L五氟磺草胺OD混用提高了五氟磺草胺对无芒稗光合作用及糖代谢和氮代谢水平的抑制作用,提高了五氟磺草胺对无芒稗的防除效果;并能缓解五氟磺草胺对水稻的胁迫作用,促进水稻生长。     

稻稗对噁唑酰草胺的非靶标抗药性和对氰氟草酯的交互抗药性

为明确稻稗对噁唑酰草胺的非靶标抗药性和对氰氟草酯的交互抗药性水平,通过剂量反应试验测定辽宁新民(R_1)、黑龙江虎林(R_2)和黑龙江哈尔滨(R_3)3个稻稗种群对噁唑酰草胺的非靶标抗药性和对氰氟草酯的交互抗药性水平。结果显示,R_1、R_2、R_3在喷施细胞色素P450抑制剂杀草强后对噁唑酰草胺的抗性指数比分别为1.14、1.71、2.38,表明R_1对噁唑酰草胺的抗药性与非靶标P450的活性无关,R_2和R_3对噁唑酰草胺的抗药性可能是靶标与非靶标的共同作用。3个稻稗种群对氰氟草酯的抗性指数分别为25.73、12.79、10.29,表明3个稻稗种群都对氰氟草酯产生了交互抗药性。     

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。     

高粱田主要杂草对HPPD抑制剂类除草剂喹草酮的抗性

为明确高粱田主要杂草对HPPD抑制剂类除草剂喹草酮的抗性,采用整株生物测定法测定马唐Digitaria sanguinalis、稗Echinochloa crusgalli、狗尾草Setaria viridis、野稷Panicum miliaceum、反枝苋Amaranthus retroflexus和藜Chenbopodium alum六种主要杂草的敏感种群对喹草酮的敏感基线,同时测定全国不同生态区高粱田中这6种杂草对喹草酮的抗性水平。结果显示,喹草酮对野稷、稗、反枝苋和藜的防除效果较好,GR₅₀介于12.76～32.72 g (a.i.)/hm²之间,GR₉₀介于68.04～193.54 g (a.i.)/hm²之间,对马唐的防除效果略低,GR₅₀介于44.23～56.19 g (a.i.)/hm²之间,GR₉₀介于472.26～849.24g(a.i.)/hm²之间。采自全国不同生态区高粱田的马唐、稗、狗尾...     

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。     

野燕麦对精噁唑禾草灵、炔草酯敏感性差异测定

为明确不同野燕麦种群对精噁唑禾草灵和炔草酯的敏感性水平,采用整株生物测定与种子生物测定分别检测了河南、湖北、江苏三省共11个野燕麦种群对精噁唑禾草灵和炔草酯的敏感性。结果表明,2种测定方法获得的野燕麦种群对2种除草剂的敏感性基本一致。整株生物测定结果显示,不同野燕麦种群对精噁唑禾草灵和炔草酸的敏感性存在显著差异,其中,金水闸野燕麦种群对精噁唑禾草灵和炔草酯敏感性最高,其GR50值（有效成分）分别为2.46、3.65 g/hm2,而辉县野燕麦种群对精噁唑禾草灵和炔草酯敏感性最低,GR50值（有效成分）分别为15.00、23.12 g/hm2,其余野燕麦种群对精噁唑禾草灵和炔草酯的敏感性介于金水闸种群与辉县种群之间。种子生物测定结果与整株生物测定结果趋势一致,但表现出的敏感性略高。     

Cross‐resistance of Echinochloa species to acetolactate synthase inhibitor herbicides

This study was conducted to evaluate the cross‐resistance of acetolactate synthase (ALS) inhibitors with different chemistries, specifically azimsulfuron (sulfonylurea), penoxsulam (triazolopyrimidine sulfonanilide) and bispyribac‐sodium (pyrimidinyl thio benzoate), in Echinochloa oryzicola and Echinochloa crus‐galli that had been collected in South Korea and to investigate their herbicide resistance mechanism. Both Echinochloa spp. showed cross‐resistance to the ALS inhibitors belonging to the above three different chemistries. In a whole plant assay with herbicides alone, the resistant/susceptible ratios for azimsulfuron, penoxsulam and bispyribac‐sodium were 12.6, 28.1 and 1.9 in E. oryzicola and 21.1, 13.7 and 1.8 in E. crus‐galli, respectively. An in vitro ALS enzyme assay with herbicides showed that the I ₅₀‐values of the resistant accessions were approximately two‐to‐three times higher than the susceptible accessions, with no statistical difference, suggesting that the difference in ALS sensitivity cannot explain ALS inhibitor resistance in Echinochloa spp. for azimsulfuron, penoxsulam and bispyribac‐sodium. A whole plant assay with fenitrothion showed that the GR ₅₀‐values significantly decreased in both the resistant E. oryzicola and E. crus‐galli accessions when azimsulfuron, penoxsulam and bispyribac‐sodium were applied with the P450 inhibitor, while no significant decrease was observed in the susceptible accessions when the P450 inhibitor was used. Thus, these results suggest that ALS inhibitor cross‐resistance for azimsulfuron, penoxsulam and bispyribac‐sodium is related to enhanced herbicide metabolism.     

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。     

抗精噁唑禾草灵和甲基二磺隆看麦娘ACCase和ALS基因突变

为明确看麦娘Alopecurus aequalis抗性种群YL的靶标抗性机制,采用基因克隆法对看麦娘抗性和敏感种群间乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)和乙酰乳酸合成酶(ALS)基因序列进行扩增、克隆和测序,比对二者ACCase和ALS基因序列的差异,探寻其产生抗药性突变的基因位点,同时测定该突变型抗性种群YL对不同ACCase和ALS抑制剂类除草剂的交互抗性。结果显示,与看麦娘敏感种群TL相比,抗性种群YL的ACCase基因CT区域第2 041位氨基酸由异亮氨酸(ATT)突变为天冬酰胺酸(AAT),ALS基因Domain A区域第197位氨基酸由脯氨酸(CCC)突变为精氨酸(CGC)。看麦娘抗性种群YL对ACCase抑制剂炔草酯产生了高水平抗性,抗性倍数为43.96,对高效氟吡甲禾灵和精喹禾灵产生了中等水平抗性,抗性倍数分别为18.33和15.87,对唑啉草酯、烯草酮和烯禾啶较敏感;对ALS抑制剂氟唑磺隆产生了低水平抗性,抗性倍数为8.39,对啶磺草胺和咪唑乙烟酸较敏感。表明ACCase基因第2 041位和ALS基因第197位氨基酸突变是导致看麦娘抗性种群YL对精噁唑禾草灵和甲基二磺隆同时产生抗性的重要原因之一。     

吡氟酰草胺除草活性及对小麦安全性测定

为明确吡氟酰草胺对我国黄淮海区域小麦田常见杂草的生物活性和对小麦的安全性,采用盆栽法测定了吡氟酰草胺在杂草苗前土壤处理和苗后早期茎叶处理2种施药方式下对小麦田常见17种杂草的除草活性及对济麦22、良星66和矮抗58三个小麦品种的安全性。结果表明:吡氟酰草胺在杂草苗前土壤处理和苗后早期茎叶处理中杀草谱基本一致,对阔叶杂草播娘蒿、荠菜和禾本科杂草早熟禾、碱茅、菵草、蜡烛草、棒头草和看麦娘8种杂草的防除效果好,土壤处理GR_(50)在15.96~75.95 g(a.i.)/hm~2之间,GR_(90)在65.27~253.83 g(a.i.)/hm~2之间,茎叶处理GR_(50)在10.47~89.15 g(a.i.)/hm~2之间,GR_(90)在90.20~429.37 g(a.i.)/hm~2之间;对猪殃殃、麦家公、麦瓶草和大穗看麦娘4种杂草防除效果略差,GR_(90)在577.98~2 486.76 g(a.i.)/hm~2之间;对节节麦、硬草、野燕麦、多花黑麦草和雀麦5种杂草的防除效果差或无效。该药对小麦安全性好,土壤处理和茎叶处理中,3个小麦品种在试验剂量下均生长正常,GR_(10)均大于3 200 g(a.i.)/hm~2,在小麦和播娘蒿等8种杂草之间的选择性指数均远远大于5.54。     

吡草醚室内除草生物活性测定及对小麦安全性评价

为探讨原卟啉原氧化酶抑制剂类除草剂—吡草醚防除小麦田阔叶杂草的生物活性及其对小麦的安全性,采用室内生物活性测定法研究了吡草醚对我国北方小麦田常见5种阔叶杂草的除草活性及对3个小麦品种的安全性。结果表明:吡草醚对播娘蒿Descurainia sophia、荠菜Capsella bursa-pastoris和麦瓶草Silene conoidea的防效好,GR_(90)值分别为3.66、4.21、2.57 g(a.i.)/hm~2,对猪殃殃Galium aparine、麦家公Lithospermum arvense的防效略差,GR_(90)值分别为11.41、17.39 g(a.i.)/hm~2,其活性是苯磺隆的2.27~9.07倍;吡草醚对抗苯磺隆荠菜有一定的控制作用,GR_(90)值为47.55 g(a.i.)/hm~2。该药剂对小麦安全性好,当剂量为384、192 g(a.i.)/hm~2时,小麦出现轻微触杀性药害;济麦22、良星66和矮抗58对吡草醚的耐药性分别为对苯磺隆的2.00、2.41和1.18倍。吡草醚在供试3个小麦品种与5种杂草之间的选择性指数在22.80~309.73之间,优于苯磺隆。表明吡草醚茎叶喷雾处理对温室盆栽阔叶杂草具有速效性好、活性高、选择性强等优点,是具有开发前景的一种麦田除草剂。