水稻与杂草相互竞争和化感作用

水稻与杂草的相互关系有两个重要方面 :一是相互为获取水分、营养、光照等的竞争作用 (Ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ) ;另一是相互分泌某些化学物质而促进或抑制种子萌发、苗与根的生长 ,称为化感作用 (ａｌｌｅｌｏｐａｔｈｙ ,又译为植化相克、植化作用、他感作用 )。竞争作用的研究包括了解稻田杂草的优势种群 ,杂草与水稻竞争的临界期 ,为化学、人工、机械等除草时间提供依据。了解作物品种、耕作制度、栽培技术对相互竞争的影响 ,以便充分利用上述因素抑制杂草 ,达到利用生态手段除草的目的。化感作用的研究 ,一方面查明杂草对水稻抑制的化…     

杂草抗药性及其治理策略研究进展

综述了杂草抗药性产生机理、杂草抗药性演化影响因素,并对其治理途径进行阐述,为杂草抗药性治理提供参考。除草剂抗药机制分为靶标抗性、非靶标抗性,其中靶标抗性包括除草剂作用位点改变、基因倍增及过量表达;非靶标抗性主要包括代谢解毒能力增强、屏蔽作用或与作用位点的隔离作用等。杂草抗药性演化受多种因素共同影响,不仅包括抗药性突变频率、除草剂选择压、杂草适合度及杂草种子库寿命四大因素,还与基因突变和遗传特征直接相关。在未来的杂草治理中,要经常进行田间杂草调查与鉴定,正确使用除草剂(交替使用、混用),并辅以合理的农艺管理措施来减缓杂草抗药性的演化速度。同时,应加强植物间化感作用的基础研究。     

水稻化感物质的代谢途径及基因调控

水稻化感作用和竞争作用是水稻抑草的两个方面,化感作用是通过水稻植株向环境中释放化感物质实现对杂草的生长抑制作用。水稻化感作用的物质主要有4大类:酚类、萜类、含氮化合物和其他化感物质。水稻酚类化感物质的代谢物质为莽草酸和乙酸-丙二酸;类萜是由乙酰CoA经甲羟戊酸和异戊二烯焦磷酸(IPP)转化而来的,类萜生物合成中起作用的是IPP;含氮化感物质是由不同的氯基酸衍生来的。很多植物次生物质产生的酶基因已得到了克隆。紫外光处理水稻化感材料后12 h和24 h,被诱导的苯丙氨酸氨基裂合酶(PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(CA4H)和二萜环化酶的酶活力比紫外光处理的无化感作用水稻中的要高2-4倍。用胁迫相关酶的编码基因对水稻的化感作用进行基因调控研究是探明产生水稻化感物质基因的重要策略。     

甘薯不同品种对两种入侵杂草的竞争作用和化感作用

本研究通过盆栽试验和生物测定试验,分别研究了9个不同农艺性状的甘薯品种对三叶鬼针草Bidens pilosa和粗毛牛膝菊Galinsoga quadriradiata的竞争作用和化感作用。结果表明,‘烟薯25’‘宁薯10号’和‘西瓜红普薯’等6个品种的竞争平衡指数(CBa)大于0,其中‘宁薯10号’的竞争优势最强,对三叶鬼针草的株高和根长的抑制率分别为62.29%和63.31%;生物测定中仅有‘17234’和‘宁薯10号’两个品种表现出明显的化感作用,其中‘17234’的化感作用指数(AI)最大,对粗毛牛膝菊的株高和根长的抑制率分别为74.32%和82.58%。结合甘薯品种的竞争作用与化感作用进行聚类分析和综合评价,‘宁薯10号’的CBa和AI分别达0.74和0.63以上,为竞争作用和化感作用均较强的抗(耐)性品种;‘烟薯25’虽然对两种入侵杂草的CBa分别达到0.85和0.70,但其AI＜0.1,表现为具有竞争优势的非化感品种;尽管‘17234’的CBa＜0,但其AI＞0.67,说明其为强化感作用的品种。结果表明,甘薯对入侵杂草的抗(耐)性决定于其自身的竞争作用、化感作用或两者的共同作用。这为进一步利用甘薯不同品种对入侵杂草的种间关系实施替代控制提供了科学基础。     

水稻化感作用研究现状及未来发展方向

以国内外水稻化感作用的研究现状为基础,从化感物质的作用原理、优势化感品系的筛选和评价以及化感物质的获取等多角度对水稻化感的作用进行阐述,同时对水稻化感作用未来发展方向提出有关建议。     

青海高原干旱地区小麦主栽品种田间化感作用评价

为探索以小麦和杂草共存的生态群落为基础的生态防控技术,采用田间小区自然生长的方法,对青海高原10个主栽小麦品种(系)的化感作用进行评价。通过计算各小麦品种(系)对田间主要杂草各项生长指标的抑制率、化感指数,综合评价各小麦品种(系)在田间的控草作用强弱。结果表明:各小麦品种对田间杂草总株数抑制率为23.67%~45.85%,鲜重抑制率为43.64%~76.23%,干重抑制率为34.19%~76.24%;10个品种(系)对田间优势杂草自生油菜(Brassica napus L.)和密花香薷(Elsholtziadensa Benth.)的化感指数(RI值)绝大多数为负值,说明10个品种(系)对田间优势杂草种群均表现出抑制作用,其中高原448号品种田间化感抑草作用最强。基于最远邻近距离法,将10个小麦品种(系)进行聚类分析得出:高原448号、阿勃化感抑草作用最强,高原437号、青春38号、乐麦5号、互麦14、互麦15号、通麦1号化感抑草作用中等,互助红和品系74化感抑草作用最差。     

黄顶菊化感作用研究进展

概述了外来入侵性杂草黄顶菊对水稻、小麦、玉米、油菜、棉花、绿豆等主要农作物及共生杂草的化感效应,总结归纳了其化感物质的释放途径、提取方法、成分分析及时空分布等基本特性,并对黄顶菊化感作用的进一步研究和开发利用进行了展望。     

东北稻区抗螟性水稻品种筛选研究

二化螟是水稻上的重要害虫,对水稻生产造成巨大经济损失。然而,现在的防治方法难以有效控制该害虫为害。本试验选取38个东北稻区种植较为广泛的水稻品种和8个杂草稻品种为研究对象,采用活体成株鉴定法对这些品种进行抗螟性鉴定。田间鉴定结果显示,46个水稻品种中,有1个高抗品种,3个抗性品种,13个中抗品种、15个耐虫品种、12个感虫品种和2个高感品种。室内鉴定结果表明,14个代表品种中1个抗性品种、1个中抗品种、5个耐虫品种、5个感虫品种、2个高感品种。田间和室内鉴定结果共同表明,品种1688、1654具有明显抗螟性。     

农艺措施和除草剂用量对化感稻产量及杂草生物量的影响

为实现水稻生产减施除草剂的目标,将化感材料与农艺措施相结合取得对稻田杂草有效控制的效果,田间采用再裂区试验法研究了化感稻3号和N两优201两个水稻化感材料和非化感材料五山丝苗在不同水分管理、移栽密度和除草剂不同用量下,对水稻产量和田间杂草生物量的影响。结果表明:无论早季稻田还是晚季稻田,施用常规除草剂量的小区杂草生物量均为0,施用常规剂量50%除草剂且仅在孕穗期晒田的小区和常规密度小区有少量杂草发生。不施除草剂的水稻材料小区杂草生物量依次为化感稻3号N两优201五山丝苗。移栽后75 d,不施除草剂的小区相同水稻材料孕穗期不晒田比晒田处理、高密度比常规密度处理的杂草生物量小。早季稻田不晒田和高密度提高了水稻的产量,晚季稻田则相反。化感材料化感稻3号和N两优201在田间的抑草效果较五山丝苗要好。在水稻生产中,水稻化感材料结合农艺措施,可以实现水稻不减产,田间杂草得到有效控制,除草剂量减50%的目标。     

我国水稻田杂草抗药性研究进展

水稻是我国最主要的粮食作物之一,杂草的危害严重影响了水稻的产量与品质。化学防除仍然是治理水稻田杂草最有效的途径。目前我国水稻田稗属杂草、千金子、马唐、雨久花、野慈姑、异型莎草、耳叶水苋、眼子菜、节节菜、萤蔺等多种杂草对二氯喹啉酸、五氟磺草胺、氰氟草酯、噁唑酰草胺、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆、双草醚、噁草酮、乙氧氟草醚等多种常用除草剂产生了抗药性。面对日趋严重的水稻田抗药性杂草的危害,对抗药性杂草进行深入系统的研究以达到科学防治的目的显得尤为重要。本文总结了我国水稻田抗药性杂草的抗药性水平、靶标酶抗药性机理、代谢酶抗药性机理和其他抗药性机理,归纳了抗药性杂草的交互抗性、多抗性发生情况以及抗药性治理现状,分析了我们在杂草抗药性研究与治理方面面临的问题。     

作物化感品种对农田杂草的调控

农田施用大量除草剂不仅引起环境和生态问题,而且导致除草剂抗性杂草不断发生。因此,需要建立生态安全的杂草管理策略以改变杂草控制对除草剂依赖的现状。利用作物化感品种调控农田杂草是极具开发潜力的杂草控制策略,这些作物化感品种自身能够产生和释放化感物质调控杂草,从而减少对人工除草剂的依赖。鉴于此,近10余年来,以作物化感品种为中心的农田杂草控制策略一直得到广泛的关注和研发。本文综述了作物化感品种调控农田杂草和相应抑草机制的最新进展,尤其是可商业化种植的作物化感新品种选育及其在除草剂减量控制杂草的实践。在此基础上,阐释了作物化感品种间亲属合作行为以及基于化感物质的新型除草剂研发对解决农田杂草难题的机遇和挑战。     

乙酰辅酶A羧化酶抑制剂类除草剂与杂草的抗药性

乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)是芳氧苯氧基丙酸类(AOPP)除草剂和环己烯酮类(CHD)除草剂的作用靶标酶，这类除草剂对禾本科杂草有优异的防除效果，属于超高效型除草剂，使用范围较广，但同时也发现连续使用该类除草剂，杂草容易产生抗药性。本文概述了AOPP和CHD类除草剂的现状、作用机理及抗该类除草剂杂草的分布、危害，并探讨了杂草对该类除草剂的抗性机理、抗性控制等。     

化感作用及其在杂草防除中的应用

化感作用在植物界中广泛存在,在杂草防除方面潜力巨大.重点对化感作用的判定、化感物质的释放途径、化感作用的作用机制及其在杂草防除中的应用进行了讨论,并对化感作用在杂草防除中的应用方式和应用潜力进行了探讨.     

水稻抗纹枯病苗期快速鉴定技术研究

 以抗感反应不同的5个水稻品种为试验材料,在人工气候箱、控温室中进行水稻苗期抗纹枯病接种试验,并与田间相应的成株期抗性试验进行比较,研究水稻苗期快速鉴定技术。结果表明:85%的相对湿度为纹枯病菌侵染危害水稻苗期植株的适宜湿度;苗期5个水稻品种对纹枯病抗性差异极显著,可将其分为相对感病(Lemont、武育粳3号)和相对抗病(YSBR1、Jasmine85、特青)2大类;接种叶龄对发病程度有显著的影响,5个品种在四叶期接种时的平均病级显著高于五叶期接种的平均病级;苗期水稻品种间抗感差异小于田间鉴定试验结果,但两者间品种抗感趋势基本一致。苗期快速鉴定技术可用于大规模水稻品种(组合)的抗性筛选或初步鉴定。     

杂草对除草剂非靶标抗性机理研究进展

随着除草剂的大面积持续使用,近年来抗性杂草种类增多,危害面积不断增加,危害程度逐渐加重。杂草对除草剂抗性问题业已成为威胁全球粮食安全的关键问题之一。杂草对除草剂的抗药机制主要分为靶标抗性和非靶标抗性,非靶标抗性主要包括对除草剂解毒能力增强、屏蔽作用或与作用位点的隔离作用等机理。本文主要对除草剂的非靶标抗性机制中的P450s、GSTs、ABC转运蛋白和谷胱甘肽转运体等进行综述,并对非靶标抗性机制研究前景进行展望。     

植物化感作用在农田杂草防除中的应用

杂草是农业生产中的重要问题之一,给农业生产造成巨大损失,长期使用除草剂不仅污染环境,而且杂草易产生抗药性。植物化感作用作为一种天然的生态机制,为防治杂草提供了一种有效的方法。本文就化感作用的基本定义、向自然界的释放途径、利用化感作用控制杂草的方法和植物化感作用在杂草防除中的应用前景进行了论述。     

4种稗属杂草对二氯喹啉酸等常用除稗剂的抗药性

稗属(Echinochloa spp.)杂草严重影响我国水稻安全生产。二氯喹啉酸作为主要的除稗剂,连续施用多年,抗性问题突出。为进一步探明稗草对二氯喹啉酸等除稗剂的抗性现状,以便有针对性地进行抗性治理,对采集于江苏省稻区的稗草种群进行抗性分析。结果表明,采自常州市金坛区金城镇、南京市六合区和镇江市句容市的稗草种群对二氯喹啉酸抗性频率分别为25. 93%、30. 53%和22. 6%,采集于其他几个地区的稗草种群抗性频率在4. 69%～9. 71%之间。对分离筛选到4种抗性稗草进行抗性水平测定,整株生物测定结果表明,普通稗EB-S和EB-R的GR50(生长抑制中量)值分别为194. 85和4 483. 33 g a. i./hm2,普通稗抗性材料(EB-R)的抗性指数达到了23,EB-R对二氯喹啉酸产生了较高水平的抗药性。孔雀稗(ES-R)、西来稗(EZ-R)和无芒稗(EM-R)对二氯喹啉酸的抗性指数分别为8. 87、9. 32、7. 41,处于中等水平抗药性。另外,普通稗(EB-R)和西来稗(EZ-R)对双草醚和氰氟草酯产生了一定的抗(耐)药性,无芒稗(EM-R)对唑酰草胺产生了一定的抗(耐)药性。本研究结果可为通过轮换用药治理抗性杂草提供理论依据。     

转基因抗除草剂作物的基因流与杂草化机理探讨

转基因抗除草剂(HRGM)作物的抗性基因的转移、渗透或流失及其杂草化问题已日益突出，主要表现在：①抗性作物与常规作物间的基因互渗，发生抗性基因漂移或抗性作物退化；②抗性作物与其野生近缘物种间，尤其是与近缘杂草间的基因互渗，可直接将抗性基因转移到杂草或自然生境中，在除草剂定向选用的情况下，直接对生物多样性构成威胁；②如果对HRGM作物管理不当，则抗性作物可能逸生为杂草。     

我国水稻白叶枯病和条斑病发生与防控研究进展

培育和种植抗病品种和研发新型绿色杀菌剂是防治水稻白叶枯病和条斑病的有效措施。最近几年有关稻黄单胞菌Xanthomonas oryzae致病效应蛋白调控水稻抗(感)病性研究取得了突破性进展, 为水稻抗性品种培育提供了新思路、新策略。本文对稻黄单胞菌-水稻互作系统中已知的TALE效应蛋白与水稻抗(感)病基因(R 或 S)的对应关系进行了归纳, 就tal基因与水稻R或S基因的协同进化进行了分析, 结合生物农药和高效低毒杀菌剂的应用现状, 提出了我国水稻白叶枯病和水稻条斑病绿色防控关键策略。     

水稻品种苗期阶段对白叶枯病的抗性研究

 根据水稻品种各叶期对白叶枯病的抗性表现和强弱程度可分为四类:(1)全期抗病型;(2)全期中抗型;(3)苗感成株抗病型;和(4)全期感病型。可以看出,水稻品种除少数苗感成抗型外,其余三种抗性类型苗期与成株期的抗性反应是一致的。由于中抗、成抗和感病品种各叶期的抗性有随着叶位的升高而抗性增强的趋势,不同抗性品种在苗期阶段抗感对比均较成株期明显。因此,水稻品种对白叶枯病的抗性鉴定采用苗期鉴定方法是可行的。影响水稻品种苗期抗性的因素是:苗龄(叶期)、观察时期、品种与菌株的组合等。