糯玉米对烟嘧磺隆除草剂的抗性研究

对甜、糯玉米自交系及其组配的杂交种对烟嘧磺隆抗性表现进行比较分析。结果表明,在糯玉米种质中存在抗除草剂基因型,利用抗性材料进行杂交组合的组配可提高杂交种对除草剂的抗性,且糯玉米敏感基因型的药害反应与甜玉米不同,糯玉米中可能存在不同的抗性基因。研究明确糯玉米进行抗烟嘧磺隆种质筛选的药剂浓度与建议浓度一致,对杂交种抗除草剂鉴定采用1.5倍建议浓度,调查除草剂药害的最适时间在药剂处理后10～15 d。     

玉米对烟嘧磺隆敏感性差异的相关研究进展

烟嘧磺隆是世界上使用量最大的一种磺酰脲类内吸性除草剂。本文介绍玉米对烟嘧磺隆敏感性反应差异的表现、作用机理和生理生化机制,分析对玉米烟嘧磺隆敏感性遗传分析与基因定位方面所做研究的现状,并在此基础上对玉米抗烟嘧磺隆育种研究提出展望,为在玉米耐烟嘧磺隆种质创新、分子标记辅助育种、杂交种选育以及烟嘧磺隆的推广使用等研究领域提供参考。     

甜、糯玉米对烟嘧磺隆除草剂抗性的遗传分析与基因发掘

以4种不同类型的玉米除草剂对6个甜、糯玉米自交系进行抗性鉴定,并对抗×敏感杂交组合进行抗性遗传分析。结果表明,沈糯512抗、沈糯509抗、沈糯W4抗和沈甜135抗对烟嘧磺隆表现为抗,沈糯509感和沈甜132感对烟嘧磺隆表现为敏感;抗×敏感组合在F2的抗性表型符合孟德尔遗传3∶1的分离比例,据此推断,该抗性是受一对显性基因控制的遗传性状。试验还表明,所试甜、糯玉米对烟嘧磺隆和2,4-D的抗性受不同位点基因控制。     

油菜抗除草剂机理与种质创制研究进展

杂草是制约油菜生产的重要生物灾害之一,严重影响油菜的产量和品质。培育抗除草剂油菜品种是防除油菜田间杂草的经济、有效的途径。本文综述了已被广泛应用的草甘膦、草铵膦和ALS酶抑制类除草剂的作用机理、植物对除草剂产生抗性的机制以及国内外这三类油菜抗性种质的创制和研究进展,并提出了油菜抗除草剂种质的发展策略,加强抗性机制研究和基因的发掘力度,利用基因编辑等新技术创制抗除草剂油菜新种质,培育具有多种除草剂抗性的油菜新品种。     

磺酰脲类除草剂对抗性油菜田间杂草的防除效果及安全性评价

草害是影响油菜产量和品质的重要因素之一，种植抗除草剂品种，配合化学除草是解决油菜田杂草防治最经济有效的方法。为筛选适合抗除草剂油菜新品种搭配使用的除草剂，本研究以非转基因抗磺酰脲类除草剂油菜新种质M342为材料，比较了苯磺隆等11种磺酰脲类除草剂的防除效果和安全性。结果显示，11种磺酰脲类除草剂对油菜田杂草的鲜重防效均在70%以上，均能显著降低杂草对氮、磷、钾和水分的消耗。啶嘧磺隆对M342有严重药害，喷施后植株腐烂并逐渐坏死。苄嘧磺隆和氟唑磺隆也对M342的产量有显著影响，分别比人工除草对照减产6.22%和16.59%。其余8种磺酰脲类除草剂对M342的产量均无显著影响，可应用于抗磺酰脲类除草剂油菜新品种田间杂草的防除。     

我国抗ALS类除草剂油菜种质创制与研究进展

化学除草是控制田间草害的有效手段,但我国油菜化除面积非常有限。创制对特定除草剂具有选择抗性的油菜新种质,选育抗性品种是实现我国油菜化除的有效途径。乙酰乳酸合酶(acetolactate synthase,ALS) 类除草剂具有高效低量、选择性强、杀草谱广等优点,在生产上得到广泛应用。本文简述了ALS 基因及其突变产生抗性的机制,着重介绍我国基于ALS靶酶突变的抗除草剂油菜种质创制、抗性生理生化和分子机理等方面的研究进展,并探讨了抗除草剂新种质在油菜抗性新品种选育、杂交油菜制种及抗性基因在转基因工程中的应用。     

新型除草剂解毒剂减轻氯嘧磺隆残留对玉米的药害作用及机理

以垦玉6号玉米为试验材料,采用土培法研究新型除草剂解毒剂N-二氯乙酰基-2-甲基-1-氧杂-4-氮杂-螺[4.4]壬烷减轻除草剂氯嘧磺隆残留对玉米产生的药害,初步探讨其机理。研究结果表明,随土壤中氯嘧磺隆残留浓度增加,玉米生长受到抑制。采用不同浓度解毒剂浸种处理后,均可在一定程度上减轻氯嘧磺隆残留对玉米产生的药害。当土壤中氯嘧磺隆的残留浓度为2μg/kg,解毒剂的浸种浓度为5 mg/kg时解毒效果最好,玉米株高和主根长的恢复率可达对照的109.71%和90.99%,幼苗中的谷胱甘肽(GSH)含量和乙酰乳酸合成酶活性(ALS)分别达到对照的106.8%和116.7%。     

不同抗性基因型玉米对烟嘧磺隆除草剂的反应差异

以不同浓度的烟嘧磺隆对纯合抗性基因型(CYPCYP)、纯合敏感性基因型(cypcyp)和杂合抗性基因型(CYPcyp)3种抗性基因型的8个玉米自交系和杂交组合进行抗性试验。结果表明,不同抗性基因型的抗性表现存在明显差异,其抗性强弱表现为CYPCYP>CYPcyp>cypcyp;0.1倍浓度可准确地鉴定出纯合敏感性基因型(cypcyp),≥0.5倍浓度可有效地区分纯合敏感性基因型(cypcyp)自交系和杂交种,2倍浓度可区分纯合抗性基因型(CYPCYP)和杂合抗性基因型(CYPcyp)杂交种,3倍浓度可区分出纯合抗性基因型(CYPCYP)的自交系和杂交种。在大田生产中,无论是CYPCYP还是CYPcyp基因型品种,在常规用量的1.5倍浓度范围内都是安全的。在玉米抗除草剂育种中,除了选育纯合的"抗×抗"强抗型品种以外,而且可通过"抗×不抗"的组配方式选育出抗除草剂玉米杂交种。     

作保灵对磺酰脲类除草剂解毒效应的研究

利用田间试验方法研究保护剂对磺酰脲类除草剂解毒效应.作保灵浸种和拌种处理能保护玉米免受豆磺隆残留药害,而且拌种处理优于浸种处理;玉米不同品种对绿磺隆残留反应不同,不同品种间作保灵对绿磺隆解毒作用有差异;作保灵拌种对玉米生长发育无任何影响。     

大豆田除草剂残留药害高效解毒剂——沃土安

介绍了大豆田除草剂残留药害高效解毒剂—沃土安的作用机理及实际应用情况,表现出其对咪唑乙烟酸、氯嘧磺隆、阿特拉津等残留药害有良好的降解作用。     

ALS抑制剂类除草剂抗性水稻功能标记的开发与验证

【目的】培育具有乙酰乳酸合酶(ALS)抑制剂类除草剂抗性的品种是防治水稻直播田杂草危害最经济、有效的途径之一,而利用分子标记辅助选择有助于提高其品种选择效率。【方法】在明确除草剂抗性突变体黄华占M-1 ALS基因编码区碱基差异的基础上,利用四引物扩增受阻突变体系PCR(Tetra-primer ARMS-PCR)技术,设计引物对不同品种(品系)和淮稻5号/黄华占M-1的F2群体进行基因型检测,并结合除草剂的田间试验对标记的准确性进行验证。【结果】ALS基因编码区序列比对分析表明,尽管籼、粳稻之间具有多处差异碱基,但只有第1642和1643碱基TG到AT的变异能导致位于高度保守域的第548位编码氨基酸由色氨酸突变为甲硫氨酸,进而使水稻产生对ALS抑制剂类除草剂的抗性。依据PCR扩增产物的电泳带型,可以准确区分出3种不同的基因型,其基因型与苗期除草剂抗性的表型完全一致。【结论】利用Tetra-primer ARMS-PCR技术,可以实现对两个连续变异碱基位点基因型的快速检测,从而加快ALS抑制剂类除草剂抗性水稻品种的选育进程。     

ALS抑制剂类除草剂抗性水稻功能标记的开发与验证

【目的】培育具有乙酰乳酸合酶(ALS)抑制剂类除草剂抗性的品种是防治水稻直播田杂草危害最经济、有效的途径之一,而利用分子标记辅助选择有助于提高其品种选择效率。【方法】在明确除草剂抗性突变体黄华占M-1 ALS基因编码区碱基差异的基础上,利用四引物扩增受阻突变体系PCR(Tetra-primer ARMS-PCR)技术,设计引物对不同品种(品系)和淮稻5号/黄华占M-1的F₂群体进行基因型检测,并结合除草剂的田间试验对标记的准确性进行验证。【结果】ALS基因编码区序列比对分析表明,尽管籼、粳稻之间具有多处差异碱基,但只有第1642和1643碱基TG到AT的变异能导致位于高度保守域的第548位编码氨基酸由色氨酸突变为甲硫氨酸,进而使水稻产生对ALS抑制剂类除草剂的抗性。依据PCR扩增产物的电泳带型,可以准确区分出3种不同的基因型,其基因型与苗期除草剂抗性的表型完全一致。【结论】利用Tetra-primer ARMS-PCR技术,可以实现对两个连续变异碱基位点基因型的快速检测,从而加快ALS抑制剂类除草剂抗性水稻品种的选育进程。     

Development and Utilization of Functional Markers for Imidazolinone Herbicides Resistance Gene in japonica Rice Variety Jinjing 818

【Objective】Cultivating herbicide resistant rice varieties is an important direction in rice breeding. Developing efficient functional markers can accelerate the screening of herbicide resistance trait. 【Method】dCAPS and KASP techniques were used to analyze the genotypes of the experimental materials. In addition, the phenotypes were identified by herbicide spraying test. 【Result】Through sequence alignment analysis, we further confirmed that the mutation of 627 amino acid of acetolactate synthase (ALS) gene from serine (S) into asparagine (N) in Jinjing 818 (here after named ALS627N) produces strong resistance to imidazolinone herbicides. According to the DNA sequence flanking the mutation site, we developed two novel functional markers, dC-ALS-627 and K-ALS-627, for detecting this resistant allele ALS627N. The two markers can effectively distinguish homozygous ALS627N type, heterozygous type and homozygous wild type. Combined with herbicide spraying test, we confirmed that ALS627N is a dominant herbicide resistant gene. 【Conclusion】 We validated that the two markers have great potential in marker-assisted breeding for ALS627N gene. Totally, this study will accelerate the development of new varieties with resistance to imidazolinone herbicides, and have significance in breeding practice.     

Efficacy of four post-emergence herbicides applied at reduced doses on weeds in summer maize (Zea mays L.) fields in North China Plain

Field experiments were conducted in 2010 and 2011 in a typical location of North China Plain to evaluate weed control efficacy of four post-emergence herbicides nicosulfuron, mesotrione, topramezone and the combination of mesotrione/nicosulfuron when they were applied at reduced doses at different weed growth stages. Experimental results showed that nicosulfuron, topramezone and the combination of mesotrione/nicosulfuron provided better weed control efficacy than mesotrione when they were applied at their label recommended doses at the 2- to 3-leaf and 4- to 5-leaf stages of weeds; nicosulfuron and mesotrione/nicosulfuron could at least be reduced by 33% and topramezone reduced by 67% without sacrificing total weed control efficacy and maize grain yield. Nicosulfuron and its combination with mesotrione could effectively control broadleaved and grass weeds when their doses were reduced by 67% and by 33%, respectively. Topramezone could effectively control broadleaved and grass weeds when its dose was reduced by 67%. The efficacy of mesotrione in controlling grass weeds was bad even at the label recommended dose. All four herbicides tested did not affect the maize grain yield.     

对选育环境反应迟钝型玉米品种的思考

针对我国不同时期代表性玉米品种的生产表现,提出环境反应迟钝型品种的概念,并通过抗逆性、适应性和育种等方面表述对选育环境反应迟钝型品种的认识。     

喷雾助剂在烟嘧磺隆减量化防治玉米田杂草中的应用研究

以表面张力、扩展直径、干燥时间和最大持液量为评价指标,测定植株油类喷雾助剂GY-Tmax、矿物油类助剂GY-T12及有机硅类助剂GY-S903喷雾助剂不同添加量对40 g/L烟嘧磺隆可分散油悬浮剂药液物理性状的影响。结果表明,3种助剂均能显著降低其药液的表面张力,增加其扩展直径,GY-S903对其影响最大。3种助剂对药液的干燥时间和最大持液量的影响存在显著差异。添加0.25%～0.75%的GY-Tmax,在保证对玉米田杂草防治效果相当的情况下,烟嘧磺隆用量可减少50%;添加0.03%～0.07%的GY-S903及0.3%～0.6%的GY-T12可使烟嘧磺隆用量减少40%。在整个生育期内,未发现40 g/L烟嘧磺隆可分散油悬浮剂30 g ai/hm~2添加喷雾助剂各处理对玉米的明显受害症状,烟嘧磺隆添加GY-Tmax较30 g ai/hm~2烟嘧磺隆增产6.6%～7.6%,增产作用最强。GY-S903对烟嘧磺隆的增产作用与GY-T12相当,较30 g ai/hm~2烟嘧磺隆处理分别增产4.3%～7.0%及3.9%～7.4%。     

金粳818抗咪唑啉酮类除草剂基因的功能标记开发与应用

【目的】培育抗除草剂品种是水稻育种中的一个重要方向,开发高效的功能标记可以加快抗除草剂性状的筛选工作。【方法】利用开发的dCAPS和KASP分子标记对试验材料的基因型分型,另结合除草剂喷施试验进行表型鉴定。【结果】测序结果验证了前人发现的金粳818中乙酰乳酸合成酶（acetolactate synthase,ALS）基因第627位氨基酸由丝氨酸（serine,S）突变为天冬酰胺（asparagine,N）是其抗咪唑啉酮类除草剂的主要原因,本文将其命名为ALS^627N。根据此变异位点的DNA序列差异,开发了两个新的功能标记dC-ALS-627和K-ALS-627,可有效区分ALS^627N纯合型、杂合型及非突变纯合型。【结论】两个标记均可以广泛用于ALS^627N基因的标记辅助选择育种,有助于加快培育抗咪唑啉酮类除草剂新品种,具有重要的实际应用价值。