反枝莧對噻吩磺隆的抗藥性機制初探.pdf

1、反枝莧(Amaranthus retroflexus)是莧科莧屬一年生的闊葉雜草，在我國分布廣泛。反枝莧化感作用強，而且是多種病蟲害的田間寄主，對大豆、玉米、棉花等作物田危害嚴重。噻吩磺隆屬于乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制類除草劑，能有效地控制大豆、玉米、小麥等作物田內(nèi)反枝莧、藜、薺菜、播娘蒿等闊葉雜草。由于長期、重復使用噻吩磺隆，黑龍江省部分地區(qū)農(nóng)民反映其對反枝莧的防效明顯下降，反枝莧的危害日趨嚴重。然而，國內(nèi)外關于反枝莧對噻吩磺隆的抗

2、藥性水平及其抗藥性機制的相關報道較少。在以上研究背景下，本研究以采自黑龍江省的7個反枝莧種群為試驗材料，通過培養(yǎng)皿種子檢測法和整株植物測定法確定了其中4個反枝莧種群對噻吩磺隆產(chǎn)生了抗藥性，通過ALS離體活性測定和ALS保守區(qū)域位點檢測闡明了其抗藥性機制。主要研究結果如下:
　　(1)抗藥性水平測定
　　培養(yǎng)皿種子檢測法與整株植物測定法的結果趨勢一致。黑龍江省部分反枝莧種群對噻吩磺隆產(chǎn)生了不同水平的抗藥性。與未施過藥劑的敏感性

3、反枝莧種群HLJ13-1相比，反枝莧種群HLJ13-2、HLJ14-1對噻吩磺隆敏感，而反枝莧種群HLJ13-3、HLJ13-4、HLJ13-5、HLJ14-2則對噻吩磺隆產(chǎn)生了不同水平的抗藥性。培養(yǎng)皿種子檢測法測得反枝莧種群HLJ13-3、HLJ13-4、HLJ13-5、HLJ14-2的抗藥性指數(shù)分別為5.11、63.92、26.25、8.12，整株植物測定法測得以上各反枝莧種群對應的抗藥性指數(shù)分別為8.91、69.86、27.20、

4、9.46。反枝莧種群HLJ13-4、HLJ13-5屬于高抗藥性水平，反枝莧種群HLJ14-2、HLJ13-3屬于中度抗藥性水平。
　　(2) ALS離體活性測定
　　抗藥性和敏感性反枝莧種群的ALS離體活性測定結果表明，4個抗藥性種群的ALS對噻吩磺隆的敏感性顯著下降?？顾幮苑粗η{種群HLJ13-3、HLJ13-4、HLJ13-5、 HLJ14-2的抑制中濃度(I50)分別為0.40、4.99、1.44、0.51μM，分別是

5、敏感性反枝莧種群HLJ13-1(0.06μM)的6.99、83.74、24.96、8.94倍?？顾幮苑粗η{種群體內(nèi)ALS對噻吩磺隆的敏感性降低是其產(chǎn)生抗藥性的原因之一。
　　(3) ALS保守區(qū)域位點檢測
　　抗藥性和敏感性反枝莧種群的ALS基因檢測結果表明，四個抗藥性種群ALS基因的不同位點發(fā)生了氨基酸突變。與敏感性反枝莧種群HLJ13-1相比，抗藥性反枝莧種群HLJ13-3的ALS基因上編碼205位氨基酸的密碼子由GCT

6、突變?yōu)镚TT，導致Ala突變?yōu)閂al;抗藥性反枝莧種群HLJ13-4的ALS基因上編碼574位氨基酸的密碼子由TGG突變?yōu)門TG，導致Trp突變?yōu)長eu;抗藥性反枝莧種群HLJ13-5的ALS基因上編碼376位氨基酸的密碼子由GAT突變GAA，導致Asp突變?yōu)镚lu;抗藥性反枝莧種群HLJ14-2的ALS基因上編碼653位氨基酸的密碼子由AGC突變?yōu)锳TC，導致Ser突變?yōu)镮le。
　　綜上所述， ALS的敏感性降低是部分反枝莧種