水稻耐草甘膦除草劑種質(zhì)資源評價(jià)及抗性生理機(jī)制分析.pdf

1、隨著直播稻面積的不斷擴(kuò)大及種植制度的改變，田間雜草防治成為水稻種植過程中的主要成本支出來源。目前生產(chǎn)上的稻田除草劑種類繁多，一般用選擇性除草劑，一種除草劑只能殺滅一類雜草，而且施用時(shí)間有嚴(yán)格的限制，難以滿足水稻輕簡栽培的需求。選育對除草劑具有抗性的水稻新品種是降低水稻除草成本、提高種植效益的重要途徑。高效、安全、環(huán)保的新型除草劑的研究與開發(fā)進(jìn)展緩慢，草甘膦因其低毒、高效、價(jià)格便宜、環(huán)境兼容等優(yōu)點(diǎn)，成為世界上廣泛使用的除草劑。它具有內(nèi)吸傳

2、導(dǎo)性和廣譜滅生性的特點(diǎn)，作用機(jī)制是通過內(nèi)吸以后阻斷植株正常的氮代謝，進(jìn)而影響芳香族氨基酸的合成，最終擾亂植株氮代謝，引起植株死亡。草甘膦能同時(shí)殺死植株的地上部分和根系，滅草效果好。
　　近年來，由于抗除草劑轉(zhuǎn)基因品種在種植規(guī)模化和機(jī)械化方面具有的成本優(yōu)勢，其應(yīng)用也越來越廣泛，在世界各地種植面積連年擴(kuò)大，促進(jìn)了大規(guī)模研發(fā)和推廣抗草甘膦轉(zhuǎn)基因作物。美國孟山都公司在抗草甘膦轉(zhuǎn)基因作物方面的研究相當(dāng)成熟，已成功商品化一大批抗草甘膦轉(zhuǎn)基因作

3、物。我國在該領(lǐng)域的研究起步比較晚，以及我國對轉(zhuǎn)基因糧食作物推廣的限制，目前還沒有進(jìn)行抗草甘膦轉(zhuǎn)基因水稻的商品化生產(chǎn)，因此，本研究的重點(diǎn)是研發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的非轉(zhuǎn)基因耐草甘膦水稻新品種，降低水稻生產(chǎn)成本，還可以減緩化學(xué)農(nóng)藥的使用對環(huán)境造成的危害。
　　本試驗(yàn)采用溫室栽培，對84份來自“輻照+EMS”誘變后再雜交選育而成的水稻材料進(jìn)行耐草甘膦篩選，進(jìn)一步分析其耐性機(jī)理，為今后培育耐草甘膦水稻品種提供試驗(yàn)材料和理論依據(jù)。主要結(jié)果如下:

4、
　　1、對84份水稻材料進(jìn)行1mg/ml、2mg/ml、3mg/ml、4mg/ml、5mg/ml等不同濃度耐草甘膦特性篩選鑒定，發(fā)現(xiàn)水稻材料在噴施1mg/ml草甘膦時(shí)都能存活，無明顯藥害癥狀，藥害級別為1～2級;在草甘膦濃度為2mg/ml和3mg/ml時(shí)，這些材料對草甘膦的耐性程度有較大差異，其中CA11和CA21的存活率較高，為83.3％;草甘膦濃度為4mg/ml和5mg/ml時(shí)，植株絕大部分嚴(yán)重萎縮，整株死亡，藥害級別為5級

5、。表明不同試驗(yàn)材料對草甘膦耐性具有明顯差異，結(jié)合對株高、穗長、千粒重、結(jié)實(shí)率等農(nóng)藝性狀的測定，初步篩選出CA5、CA6、CA11、CA19和CA21共5份耐性材料。
　　2、通過對初步篩選的5份耐草甘膦水稻新種質(zhì)在三葉期噴施1mg/ml、2mg/ml、3mg/ml、4mg/ml等不同濃度的草甘膦，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在4mg/ml的草甘膦濃度下，5份耐性材料均有不同程度的存活，CA21存活率最高，而對照品種P1003全部死亡，確定4mg/ml

6、為三葉期耐草甘膦篩選的最佳濃度。
　　3、對篩選出的耐性材料CA21和對照品種P1003進(jìn)行芽期種子萌發(fā)試驗(yàn)，結(jié)果表明，在0.01mg/ml、0.05mg/ml、0.1mg/ml、0.5mg/ml、1mg/ml等不同草甘膦濃度下，水稻材料的發(fā)芽率不同，與對照（噴施清水處理）相比，試驗(yàn)材料均有不同程度的受害，芽和根的生長受到抑制。在0mg/ml、0.01mg/ml、0.05mg/ml草甘膦濃度下，CA21發(fā)芽率較高，基本不受影響。0

7、.1mg/ml濃度草甘膦處理，CA21發(fā)芽率為66.7％，P1003發(fā)芽率為0。由此可見，0.1mg/ml的草甘膦濃度在芽期能區(qū)分耐性材料和對照材料的差異，為芽期篩選的最佳濃度。
　　4、以耐草甘膦材料CA21和對照品種P1003為材料進(jìn)行了生理指標(biāo)測定，分析草甘膦1mg/ml、2mg/ml、3mg/ml、4mg/ml等不同濃度處理處理后1～7d植株生理指標(biāo)的變化。結(jié)果表明，隨著草甘膦濃渡的增加，CA21的莽草酸、丙二醛和葉綠素含