菵草(Beckmannia syzigachne(Steud.)Fernald)对甲基二磺隆的抗性研究

摘要

随着除草剂的大面积推广使用，杂草抗药性问题日渐凸显。甲基二磺隆属磺酰脲类除草剂，是治理麦田恶性杂草的特效药剂，在我国麦田杂草防控中起着重要作用。自2002年商品化以来，甲基二磺隆的使用量增长迅速，抗性监测发现，部分地区蔺草(Beckmannia syzigachne(Steud.)Fernald)种群对甲基二磺隆的敏感性不理想。明确罔草对甲基二磺隆的抗药性水平及其抗性机理，对蔺草的科学治理及甲基二磺隆的使用寿命延长都具有重要意义。本研究以采自安徽、河北、河南、湖北、江苏、山东及四川的蔺草种群为研究对象，对其对甲基二磺隆的抗药性水平及产生抗药性的机理进行研究，主要结果如下:
　　1.单剂量甄别抗性实验结果表明，在7个省采集的65个蔺草种群中，有23个种群能够存活。由疑似抗性蔺草种群的分布范围来看，安徽省和江苏省发现疑似抗性种群较多，而河北、河南、湖北、山东、四川未发现疑似抗性种群。罔草对甲基二磺隆的抗性有发展趋势，同一地点翌年采集的种群较上年度采集的种群抗性程度增加。
　　2.整株测定法结果表明，采自安徽、江苏的蔺草种群WC11-17、WC12-10、WC12-25对甲基二磺隆表现抗性，抗性指数分别为9.12、40.59和12.91。
　　3.蔺草ALS离体酶活检测结果表明，WC11-17、WC12-10、WC12-25种群的ALS在甲基二磺隆作用下敏感性降低，I50值分别为敏感种群WC12-3的33.33、109.89、39.00倍。
　　4.靶标酶基因检测结果表明，对比敏感性生物型ALS基因，抗药性生物型WC11-17、WC12-10、WC12-25的ALS均发生了197位氨基酸突变，分别为Pro-197-Arg、Pro-197-Thr、Pro-197-Leu。
　　5.交互抗性的研究表明，WC12-3对所有供试试剂均敏感，WC11-17对甲咪唑烟酸、啶磺草胺、氟唑磺隆的抗性指数分别为3.07、8.33、8.21; WC11-17的ALS在甲咪唑烟酸、啶磺草胺、氟唑磺隆作用下，离体酶活敏感性分别降低了3.22、75.66、61.72倍，在一定程度上表明Pro-197-Arg的蔺草种群对甲基二磺隆表现抗性的同时对IMI、TP、SCP类ALS抑制剂有交互抗性，且TP＞SCP＞IMI。
　　本研究明确了我国麦田抗甲基二磺隆蔺草种群的分布及抗性水平，同时研究了其对其他3种ALS抑制剂的交互抗性水平;首次克隆了蔺草的ALS基因，从生理生化水平和基因水平揭示了蔺草对甲基二磺隆产生抗性的机理主要是靶标酶ALS基因突变所致。

目录

声明

摘要

英文缩略表

第一章 引言

1．1 农田杂草的危害

1．2 除草剂的发展与应用

1．2．1 除草剂的发展应用

1．2．2 我国农田杂草的化学防除

1．3 杂草抗药性的发生与发展

1．4 杂草对ALS抑制剂的抗药性研究现状

1．4．1 ALS抑制剂

1．4．2 杂草对ALS抑制剂的抗药性发展

1．4．3 杂草对ALS抑制剂的抗药性机理

1．5 菵草及其抗药性研究现状

1．5．1 菵草的形态特征及分布

1．5．2 菵草的研究现状

1．6 本论文研究的目的与意义

第二章 菵草对甲基二磺隆的敏感性分析

2．1 单剂量甄别抗性

2．1．1 材料与方法

2．1．1 结果与分析

2．2 整株测定法检测抗性水平

2．2．1 材料与方法

2．2．1 结果与分析

2．3 讨论

第三章 菵草对甲基二磺隆的抗药性机理

3．1 菵草ALS对甲基二磺隆的离体酶活检测

3．1．1 试验材料

3．1．2 试验方法

3．1．3 结果与分析

3．2 菵草ALS保守区位点检测

3．2．1 材料与试剂

3．2．2 试验方法

3．2．3 结果与分析

3．3 讨论

3．3．1 靶标酶活性与抗药性

3．2．3 靶标酶基因突变与杂草抗药性

第四章 菵草对3种ALS抑制剂的交互抗性

4．1 菵草对3种ALS抑制剂的抗性水平

4．1．1 材料与方法

4．1．2 结果与分析

4．2 菵草ALS对3种ALS抑制剂的离体酶活

4．2．1 试验材料

4．2．2 试验方法

4．2．3 结果与分析

4．3 讨论

第五章 全文结论

参考文献

致谢

作者简历