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.     

抗苄嘧磺隆野慈姑乙酰乳酸合成酶的突变研究

近年来,野慈姑Sagittaria trifolia L.在中国东北稻区发生和危害日趋严重,部分稻区使用苄嘧磺隆已无法有效防除该杂草。为了明确野慈姑抗药性发生的根本原因,本试验从分子水平上对野慈姑抗苄嘧磺隆的机理进行了研究。通过对抗药性(H4)和敏感性(S)野慈姑种群靶标酶乙酰乳酸合成酶(ALS)基因片段进行扩增和克隆,比较其DNA序列的差异,确定导致抗药性产生的ALS氨基酸突变位点。结果表明,与敏感性野慈姑ALS基因相比,H4种群第197位脯氨酸(Pro)突变为苏氨酸(Thr),该位点的突变可能是H4野慈姑种群对苄嘧磺隆产生抗药性的主要原因。ALS第197位Pro突变为Thr致使对苄嘧磺隆产生抗药性是第一次在野慈姑种群中报道。     

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。     

东北稻田野慈姑对苄嘧磺隆抗药性研究

为了明确东北不同稻田野慈姑(Sagittaria trifolia L.)对除草剂苄嘧磺隆的抗性水平,通过整株剂量反应和离体靶标酶活性差异测定了辽宁省、吉林省和黑龙江省11个野慈姑种群的抗性水平。结果表明,供试11个种群整株剂量测定结果均对苄嘧磺隆产生了高水平抗性,且2015—2016年供试种群的抗性水平未产生显著变化。其中,沈阳种群的抗性水平最高,2015年抗性指数为155.96,2016年抗性指数达161.54;离体ALS酶活性测定结果显示,舒兰种群和哈尔滨种群抗性指数(2015年分别为1.67和1.10,2016年分别为1.66和1.12)与敏感种群无显著差异,其他9个种群其抗性趋势与整株剂量反应结果相一致。数据还表明,ALS酶活性降低可能是使沈阳种群、榆树种群、绥化种群等9个野慈姑抗性种群产生抗药性的主要原因。     

杂草对乙酰乳酸合成酶抑制剂抗药性研究进展

乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂类除草剂已经成为一类广泛使用的除草剂。综述了杂草对ALS抑制剂类除草剂抗药性的产生与发展、抗性机理、抗性基因应用等方面的研究进展。其抗性产生机理主要有杂草对除草剂代谢能力增强、ALS基因突变导致对除草剂敏感性降低和ALS含量提高等。     

多花水苋对苄嘧磺隆的抗性水平及靶标抗性机制

为明确水稻田杂草多花水苋Ammannia multiflora对乙酰乳酸合成酶 (ALS) 抑制剂类除草剂苄嘧磺隆的抗性水平和抗性分子机制,采用整株水平测定法,测定了采自江苏省扬州市田间的多花水苋疑似抗性种群 (YZ-R) 对苄嘧磺隆的抗性指数,并分析了YZ-R种群和相对敏感种群 (YZ-S)多花水苋ALS酶对苄嘧磺隆的敏感性差异,同时比较了YZ-R和YZ-S种群ALS基因的核苷酸序列差异。结果表明:YZ-R种群多花水苋对苄嘧磺隆已表现出高水平抗性,其抗性指数 (RI) 为40.6;苄嘧磺隆对YZ-R种群ALS酶活性的抑制中浓度 (I₅₀) 为0.087 μmol/L,对YZ-S种群的I₅₀值为0.0028 μmol/L,其抗性指数为31.1。通过PCR扩增获得了多花水苋ALS基因的部分序列,该序列包含了已报道的8个氨基酸突变位点。ALS基因序列比对分析发现,YZ-R种群多花水苋植株ALS基因第197 位氨基酸由脯氨酸 (CCT) 突变为丝氨酸 (TCT)。研究表明,ALS基因发生脯氨酸 (Pro)-197-丝氨酸 (Ser) 的突变,导致多花水苋ALS酶对苄嘧磺隆的敏感性下降,是多花水苋YZ-R种群对苄嘧磺隆产生高水平抗性的主要原因。     

杂草对乙酰乳酸合成酶抑制剂类除草剂抗药性的研究进展

本文针对杂草对乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂类除草剂抗药性的产生历史与发展现状、抗药性机理以及抗性基因的利用进行了综述,并讨论了该类除草剂在我国应用过程中应该注意的问题以及今后的发展方向。     

黑龙江省稻田野慈姑对丙嗪嘧磺隆抗性相关研究

通过整株盆栽法研究黑龙江省佳木斯市汤原县(种群R1)、856农场(种群R2)、密山市(种群R3)3个水稻田野慈姑种群对丙嗪嘧磺隆的抗性水平,采用分子生物学技术分析3个野慈姑种群在靶标酶基因上的差异,确定3个野慈姑种群对丙嗪嘧磺隆和苄嘧磺隆是否存在交互抗性。结果显示,黑龙江R1、R2、R3种群抗性指数(RI)分别为11.92、22.68、35.99。与敏感的七台河种群S相比,R1、R2、R3的ALS基因均在Pro_(197)位发生不同突变。R1种群为Thr_(197)取代了Pro_(197);R2、R3种群为Ser_(197)取代了Pro_(197),ALS基因的突变是其产生抗性的主要原因。3个野慈姑种群对丙嗪嘧磺隆和苄嘧磺隆存在交互抗性。     

层积处理对野慈姑种子萌发的影响

探讨层积处理方法对野慈姑种子萌发的影响,以期为今后以野慈姑种子为萌发材料的相关试验研究与田间防除提供理论依据。试验结果表明：低温层积处理能够提高野慈姑种子的发芽率,处理5～10 d,种子能够发芽,但发芽率低;处理15 d时,种子发芽率大幅度提高,随后提高幅度减小;处理35 d后,种子逐渐达到低温层积处理的最高发芽水平,且与经过自然越冬的种子相比,发芽率无显著差异;处理60 d后种子发芽率不再提高;室温层积处理5～90 d野慈姑种子的发芽率均不高于4．00％,可见室温层积处理不能提高野慈姑种子的萌发率。     

化学方法解除野慈姑种子休眠研究

HCl、NaOH、Na2CO3、NaCl、赤霉素（GA3）、芸薹素内酯（BR）浸种处理,探讨溶液浓度、浸种时间对野慈姑（Sagittaria trifolia Linn．）种子萌发的影响。结果表明,NaOH溶液浸种处理可以作为快速解除野慈姑种子休眠、提高发芽率的方法,最佳处理为25％NaOH溶液浸种4h,可使野慈姑种子萌发率达73．00％。HCl溶液浸种处理仅能解除部分野慈姑种子的休眠,20％HCl溶液浸种4h野慈姑种子的发芽率最高;为48．33％。Na2CO3、NaCl、GA3、BR溶液浸种处理,野慈姑种子的最高发芽率分别仅为10．33％、9．33％、11．33％、9．67％,不能用于解除野慈姑种子的休眠。     

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。     

Mechanism of resistance to bensulfuron-methyl in Alisma plantago-aquatica biotypes from Portuguese rice paddy fields

Two Alisma plantago‐aquatica biotypes resistant to bensulfuron‐methyl were detected in rice paddy fields in Portugal’s Mondego (biotype T) and Tagus and Sorraia (biotype Q) River valleys. The fields had been treated with bensulfuron‐methyl‐based herbicide mixtures for 4–6 years. In order to characterize the resistant (R) biotypes, dose–response experiments, absorption and translocation assays, metabolism studies and acetolactate synthase (ALS) activity assays were performed. There were marked differences between R and susceptible (S) biotypes, with a resistance index (ED₅₀R/S) of 500 and 6.25 for biotypes Q and T respectively. Cross‐resistance to azimsulfuron, cinosulfuron and ethoxysulfuron, but not to metsulfuron‐methyl, imazethapyr, bentazone, propanil and MCPA was demonstrated. No differences in the absorption and translocation of ¹⁴C‐bensulfuron‐methyl were found between the biotypes studied. Maximum absorption attained 1.12, 2.02 and 2.56 nmol g⁻¹ dry weight after 96 h incubation with herbicide, for S, Q and T biotypes respectively. Most of the radioactivity taken up by the roots was translocated to shoots. Bensulfuron‐methyl metabolism in shoots was similar in all biotypes. The R biotypes displayed a higher level of ALS activity than the S biotype, both in the presence and absence of herbicide and the resistance indices (IC₅₀R/S) were 20 197 and 10 for biotypes Q and T respectively. These data confirm for the first time that resistance to bensulfuron‐methyl in A. plantago‐aquatica is target‐site‐based. In practice, to control target site R biotypes, it would be preferable to use mixtures of ALS inhibitors with herbicides with other modes of action.     

浙江不同稻区耳叶水苋对苄嘧磺隆的抗性比较

采用琼脂法测定了长江三角洲地区宁绍平原和杭嘉湖平原5个稻区(宁波、绍兴、杭州、嘉兴和湖州)稻田耳叶水苋Ammannia arenaria不同生物型对苄嘧磺隆的抗性水平。结果表明,所采集的88种耳叶水苋生物型中,有96.6%已对苄嘧磺隆产生了抗性,其中,低抗(3RI≤10)、中抗(10RI≤50)和高抗(RI>50)的生物型分别占总数的22.7%、53.4%和20.5%。宁波NB0143-01和绍兴SX077生物型对苄嘧磺隆的RI值分别高达124.4和120.4。5个稻区中,绍兴地区耳叶水苋的抗性水平最高,平均RI值为53.1;宁波次之,平均RI值为35.1;湖州、杭州和嘉兴地区的抗性水平相对较低,平均RI值分别为24.1、19.9和18.7。表明稻田耳叶水苋对苄嘧磺隆的抗性程度较高,且在宁绍平原和杭嘉湖平原稻区已普遍出现抗性。其中在宁绍平原苄嘧磺隆对耳叶水苋的选择压较大,长期连续用药可能是该地区抗性水平高于其他区域的重要原因。这是有关耳叶水苋对苄嘧磺隆抗性种群分布的首次报道。     

麦田抗性生物型荠菜对苯磺隆的抗性机制研究

为明确抗性生物型荠菜对苯磺隆的抗性机制,分别测定了苯磺隆对抗性和敏感生物型荠菜体内乙酰乳酸合成酶(ALS)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的影响。结果表明:离体条件下,抗性生物型荠菜体内ALS对苯磺隆的敏感性明显降低,苯磺隆对荠菜抗性和敏感生物型ALS的抑制中浓度(I50)分别为0.722 8和0.052 1 μmol/L,抗性与敏感生物型I50的比值为13.87;活体条件下,施用苯磺隆后,抗性和敏感生物型荠菜ALS活性均受到一定程度的抑制,但抗性生物型ALS活性受到抑制后能逐渐恢复,而敏感生物型则不能恢复;经苯磺隆处理后,抗性生物型GSTs相对活力明显高于敏感生物型,而抗性和敏感生物型体内POD、SOD和CAT相对活力无明显差异。研究表明,抗性生物型荠菜体内ALS对苯磺隆敏感性降低是其抗药性产生的原因之一,而GSTs对苯磺隆代谢能力的差异也可能与荠菜对苯磺隆的抗性有关。     

山东省冬小麦田猪殃殃抗药性水平及ASL靶标抗性机理分析

为明确山东省冬小麦田猪殃殃Galium aparine对常规除草剂氯氟吡氧乙酸、苯磺隆及双氟磺草胺的抗性水平和抗性种群的乙酰乳酸合成酶(acetolactate synthase,ALS)靶标抗性机理,在温室内采用整株生物测定法测定21个猪殃殃种群对氯氟吡氧乙酸、苯磺隆和双氟磺草胺的抗性水平,同时根据猪殃殃ALS基因序列设计引物,提取猪殃殃高抗种群单株基因组DNA进行测序,并与拟南芥Arabidopsis thaliana敏感型ALS基因进行比对,查找突变位点分析其抗性机理。结果表明,21个猪殃殃种群对氯氟吡氧乙酸均敏感,尚未产生抗性;90.48%的猪殃殃种群已对苯磺隆产生了抗性,其中低抗、中抗和高抗种群分别占总种群数的23.81%、23.81%和42.86%,相对抗性指数最高为1 134.82;71.43%的猪殃殃种群已对双氟磺草胺产生了抗性,其中低抗、中抗和高抗种群分别占总种群数的19.05%、9.52%和38.10%,相对抗性指数最高为87.05。高抗苯磺隆种群XZ-1和LW均发生了ALS基因第197位氨基酸功能位点的突变,其中XZ-1种群发生了CCC(脯氨酸)到TCC(丝氨酸)...     

山东省部分市县麦田杂草麦家公Lithospermum arvense对苯磺隆的抗药性

采用温室盆栽法和培养皿法测定了山东省部分市县冬小麦田杂草麦家公Lithospermum arvense L.对苯磺隆的抗药性水平,以及其抗药性生物型乙酰乳酸合成酶(ALS)对苯磺隆的敏感性。温室盆栽结果显示,供试杂草对苯磺隆产生了不同程度的抗药性,其中胶州麦家公生物型抗性水平最高,抗性倍数为12.8倍;培养皿法测定结果也显示胶州麦家公生物型抗性水平最高,但抗性倍数为3.89倍。交互抗性测定结果表明,胶州抗性麦家公生物型对其他ALS抑制剂噻吩磺隆和苄嘧磺隆已产生不同程度的交互抗性,其中对噻吩磺隆的抗性倍数达到3.11倍。离体条件下,与敏感生物型ALS活力的抑制中浓度(IC50)相比较,胶州抗性麦家公生物型的IC50值是敏感麦家公的 2.65倍。表明ALS敏感性降低可能是山东部分市县麦家公对苯磺隆产生抗药性的重要原因之一。     

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。