黑龍江省大豆田稗草對(duì)精喹禾靈的抗性研究.pdf

1、黑龍江省是我國(guó)大豆主產(chǎn)區(qū)，也是我國(guó)最早使用除草劑的地區(qū)之一，稗草是大豆田主要的禾本科雜草，芳氧苯氧基丙酸酯類（APP）和環(huán)己烯酮類（CHD）除草劑在該地區(qū)廣泛應(yīng)用，尤其是APP 類除草劑精喹禾靈在某些農(nóng)場(chǎng)使用年限達(dá)到10年以上，在一些農(nóng)場(chǎng)的大豆田由于精喹禾靈的累年連續(xù)使用，稗草產(chǎn)生了抗藥性。為探究黑龍江省幾個(gè)主要農(nóng)場(chǎng)抗性稗草的發(fā)生情況，從11個(gè)農(nóng)場(chǎng)大豆田采集稗草種子，通過(guò)整株生物測(cè)定法和種子生物測(cè)定法測(cè)定稗草對(duì)精喹禾靈的抗性水平；為探明

2、抗藥性機(jī)理，采用分子生物學(xué)和酶學(xué)等方法對(duì)抗性稗草的靶標(biāo)酶基因、靶標(biāo)酶活性和幾類非靶標(biāo)酶活性進(jìn)行分析。主要結(jié)果如下：
　　 （1）種子生物測(cè)定法測(cè)定結(jié)果：格球山農(nóng)場(chǎng)R 型稗草的GR50值為2847.0 mg L-1，S 型GR50值為22.7 mg L-1，相對(duì)抗性指數(shù)RI值為125.5；853 農(nóng)場(chǎng)R 型稗草GR50值為63.6 mg L-1，S 型GR50值為22.8 mg L-1，相對(duì)抗性指數(shù)為2.8；紅星R 型稗草的相對(duì)抗

3、性指數(shù)為2.6；其他R 型稗草的GR50值為26.5-50.1 mg L-1，S 型的GR50值為21.3-32.1 mgL-1，相對(duì)抗性指數(shù)小于2.0。
　　 （2）整株生物測(cè)定法測(cè)定結(jié)果：格球山農(nóng)場(chǎng)R 型稗草的抗性水平仍為最高，GR50值為1066.4 g ai ha-1，S 型GR50值為12.2 g ai ha-1，抗性指數(shù)為87.3倍；853 農(nóng)場(chǎng)R 型稗草GR50值為92.5 g ai ha-1，S 型GR50值為1

4、5.3G ai ha-1，相對(duì)抗性指數(shù)為6.0；其他采集地R 型生物型的GR50值為29.5-61.2 g ai ha-1，S 型生物型的GR50值為13.5-20.8 g aiha-1，相對(duì)抗性指數(shù)在1.5-3.6之間。結(jié)合種子生物測(cè)定法測(cè)定結(jié)果表明格球山農(nóng)場(chǎng)R 型稗草為高抗生物型，其他十個(gè)農(nóng)場(chǎng)的稗草抗性水平較低。
　　 （3）選取格球山農(nóng)場(chǎng)R 型稗草,853 農(nóng)場(chǎng)R 型稗草，五大連池農(nóng)場(chǎng)R 型稗草分別作為不同抗性水平的抗性生

5、物型研究對(duì)象，分別測(cè)定三種生物型在噴藥60 g ai ha-1的精喹禾靈0d,2d,4d，6d,8d后的SOD，POD，CAT，GSTs的活性變化趨勢(shì)，結(jié)果表明853 農(nóng)場(chǎng)R 型稗草和五大連池農(nóng)場(chǎng)R 型稗草的GSTs 在施藥后較同期對(duì)照活性大大增加，格球山農(nóng)場(chǎng)R 型稗草GSTs活性幾乎無(wú)變化，三種保護(hù)酶中高水平抗性和低水平抗性生物型酶活差異最大的是POD 酶。結(jié)果表明兩種低水平抗性與GSTs的活性增強(qiáng)相關(guān)，高抗生物型的POD 酶活性被大

6、大激活。
　　 （4）利用HPLC測(cè)定出精喹禾靈對(duì)高抗生物型格球山農(nóng)場(chǎng)R 型稗草（RR）和敏感對(duì)照格球山農(nóng)場(chǎng)S（SS）型稗草質(zhì)體型ACCase的IC50，結(jié)果表明精喹禾靈對(duì)RR 型稗草的IC50 為145.38μM，SS的IC50 為0.69μM，相對(duì)抗性指數(shù)為210.7倍。結(jié)果表明高抗生物型的靶標(biāo)酶較敏感對(duì)照對(duì)精喹禾靈的敏感性大大降低。
　　 （5）擴(kuò)增出格球山農(nóng)場(chǎng)R 型稗草（RR）和格球山農(nóng)場(chǎng)S（SS）型稗草質(zhì)體型A

7、CCasecDNA 全長(zhǎng)各約7527 bp，開放性閱讀框（ORF）6951bp，5'非翻譯區(qū)（UTR）193 bp,3'
　　 非翻譯區(qū)（UTR）383bp，各編碼2316個(gè)氨基酸，相對(duì)分子量256 KD，PI=5.97。經(jīng)BLAST、系統(tǒng)進(jìn)化樹分析和轉(zhuǎn)導(dǎo)肽序列分析證明擴(kuò)增得到的序列為稗草質(zhì)體型ACCase cDNA序列，此二序列已在GenBank上注冊(cè)，登錄號(hào)為HQ395759和HQ395758。經(jīng)比對(duì)RR和SS 型稗草的質(zhì)體

8、型ACCase cDNA 全長(zhǎng)序列，發(fā)現(xiàn)相對(duì)于大穗看麥娘核苷酸位置5341位A 突變?yōu)門，相應(yīng)的1781位的氨基酸Ile 突變?yōu)長(zhǎng)eu，分析表明該點(diǎn)突變與格球山農(nóng)場(chǎng)R 型稗草對(duì)精喹禾靈的高抗性相關(guān)。
　　 （6）通過(guò)SYBR Green I 實(shí)時(shí)熒光定量PCR 試驗(yàn)，分別測(cè)定高抗生物型RR和敏感生物型SS 在噴灑60 g ai ha-1的精喹禾靈后，質(zhì)體型ACCase基因的表達(dá)情況，結(jié)果表明在噴藥0d,2d,4d，6d,8d后R