北美车前提取液对稗草和千金子的化感作用

从植物中筛选出具有除草活性的化感物质为植物源除草剂的开发提供了丰富的资源。本试验比较分析了北美车前(Plantago virginica)水提液、醇提液与腐解提取液对稗草(Echinochloa crusgalli)和千金子(Leptochloa chinensis)种子萌发的化感作用。并利用超高效液相色谱-质谱联用(UHPLC-QE-MS)技术鉴定腐解提取液中的主要化感物质,评价各物质对稗草和千金子种子萌发的影响。结果显示:腐解提取液对稗草和千金子种子萌发的抑制效果最强,壬酸、正辛酸、4-甲基儿茶酚为主要化感物质。4-甲基儿茶酚处理后稗草超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性随处理浓度增加先增强又下降。而相同处理下的千金子SOD与POD活性随试验浓度增高先降低后增高,CAT活性则随试验浓度增大而增强,表明4-甲基儿茶酚处理干扰了杂草体内活性氧平衡,且对稗草和千金子抗氧化酶的影响不同。

稻田恶性杂草千金子的抗药性研究进展

千金子为稻田恶性杂草,随着稻田免耕、直播技术的发展,千金子在稻田迅速蔓延,已成为稻田危害最严重的杂草之一,影响水稻产量和现代水稻轻型栽培技术的推广。随着稻田化学除草剂的常年使用,千金子对氰氟草酯等多种除草剂已产生抗药性。有研究表明,千金子对氰氟草酯产生的较高抗性与其靶标基因2027号和1999号位点突变有关。此外,千金子对除草剂代谢分解速率的快慢与其产生抗药性的程度也有着密切的关联。另有报道证实,谷胱甘肽S-转移酶活性的增强提高了千金子对除草剂的代谢。本文综述了国内外稻田千金子的抗药性现状和抗性的产生机制,简述了稻田千金子抗药性研究的重要性,并提出了抗性千金子治理策略,以期为抗性千金子的防治提供参考。

长江中下游棉田马唐(Digitaria sanguinalis)对草甘膦的抗药性初步研究

采用培养皿种子检测法和整株植物测定法的测定了从长江中下游3个省13个县棉田采集的18个马唐(Digitaria sanguinalis)种群,其草甘膦抗药性水平,并采用分光光度计测定了1个相对敏感种群和3个相对抗性种群在施用草甘膦后莽草酸积累量和谷胱甘肽S￣转移酶(glutathione S-transferase,GST)活力的变化情况。整株植物测定法结果表明:湖南常德安障乡地区马唐种群相对抗性水平最高,抗性指数为7.637,培养皿种子检测法与整株植物测定法测定的结果基本一致。测定的4个种群莽草酸积累量均随时间的变化而上升,其中3个抗性马唐种群的莽草酸积累量在9 d内始终低于相对敏感种群。4个种群GST活力变化无显著性差异,表明GST的代谢活力与马唐对草甘膦产生抗药性不相关。

除草型麻地膜在水稻秧田的应用及对水稻的影响

为了明确除草型育秧麻地膜对秧田杂草的防控效果及对水稻的安全性,为集中育秧提供有效的杂草防控措施,本研究采用培养皿法和小区实验研究了五氟磺草胺、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆、丙草胺四种除草剂附着于麻地膜上对稗草和水稻出苗、秧苗生长及杂草防控效果和水稻产量的影响。室内生物测定结果显示,24~96 h内,五氟磺草胺、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆和丙草胺均能不同程度抑制稗草和水稻种子萌发,且对稗草种子萌发的抑制率高于水稻种子;96 h时,五氟磺草胺、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆3种药剂高剂量处理下的稗草和水稻呈现不同程度的中毒症状,主要表现为抑制根和芽生长及鲜重降低;高剂量丙草胺下,稗草和水稻均死亡。在此基础上,2018—2020年通过田间试验研究了五氟磺草胺15 g a.i.hm^(-2)、苄嘧磺隆30 g a.i.hm^(-2)、吡嘧磺隆15 g a.i.hm^(-2)附着麻地膜时对秧田杂草的控制效果及对水稻的安全性,结果显示,除草剂附着的麻地膜对秧田杂草的防控效果比较理想,株防效达80%~90%,与对照药剂丙草胺相当;在水稻安全性方面,3种除草剂附膜30 d时,对水稻秧苗的株高和鲜重均有一定的促进作用;产量上,施药区稻谷千粒重和每公顷产量均增加,2018年增产率为0.57%~2.13%,2019年和2020年增产率分别为0.55%~1.70%和2.87%~6.21%,与对照药剂丙草胺相当。水稻育秧中可采用五氟磺草胺、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆附着麻地膜育秧膜控制田间杂草,在合理剂量范围内对秧苗安全,不影响水稻产量,在集中育秧中应用前景广阔。

棉田反枝苋和马齿苋对草甘膦的抗药性

为明确棉田反枝苋和马齿苋对草甘膦的抗性水平,采用培养皿种子法和整株检测法分别测定了7个省18个采样点反枝苋、马齿苋的抗性水平,并采用紫外分光光度计测定采样点反枝苋、马齿苋体内莽草酸含量变化的差异。结果表明:采样点地区的反枝苋和马齿苋对草甘膦存在不同程度的抗药性,2种监测法的抗性趋势基本一致,其中陕西西安采样点的反枝苋和新疆疏勒采样点的马齿苋处于敏感水平,河北曲周采样点的反枝苋抗性倍数最高。植物体内莽草酸积累变化与植物抗性水平相关,抗性较低的植物体内莽草酸积累量普遍高于抗性较高的植物。

植物化感物质的作用机理研究进展

化感物质是植物重要的次级代谢产物,植物化感作用是通过化感物质来实现的。通常化感物质对其他生物具有抑制活性,且作用机制独特。因此植物化感物质是研发生物农药和创制农药新型作用靶标的重要模板。介绍了植物化感物质的研究情况及种类,重点阐述了化感物质的作用机理,提出今后进一步研究的方向主要为:优化化感物质的提取及分离方法,高效精准获得新型化感物质;运用多组学及多种分子生物学技术深入剖析化感物质的作用靶标;加强田间应用试验,挖掘在生产实践中能有效利用的化感物质,推进研究成果的快速转化,形成有效产品。

抗草甘膦杂草检测方法的研究进展

目前,抗草甘膦杂草问题日趋严重。通过检索国内外抗草甘膦杂草的检测方法,总结出常用检测方法和其他检测方法,进行了简单概述,为抗草甘膦杂草检测体系的发展提供依据。

植物源除草剂的研发现状

植物源除草剂是利用自然界中植物产生的具有除草生物活性的代谢产物为主要来源的一种生物源除草剂,是农业绿色发展的方向之一。总结归纳了植物源除草剂的研发现状、研发资源和研发过程中的挑战。目前已知的具有除草活性的化感物质的植物2000种以上,但近5年来在研发的76种新农药中仅4种植物源农药,且均属于杀虫剂和杀菌剂。植物分泌物和植物腐解化感作用的研究主要集中在作物或绿肥。因此,除草活性化合物作用机制的研究及作物、绿肥以外的其他植物的分泌物和腐解产物方面的扩展研究是未来植物源除草剂研究的方向。

水分胁迫对千金子种子萌发及生理生化特性的影响

为探索水分胁迫对千金子种子萌发及生理生化特性的影响,在6个水分处理下对千金子种子进行砂上发芽试验,测定相关生理生化指标,进行统计分析比较。结果表明,随水分增加,千金子种子的发芽率、发芽势和胚根长呈先增加后下降的趋势,胚芽长逐渐增长,胚根/胚芽比呈先降低后增加再降的趋势。发芽率和发芽势在T 3处理下达到最高,胚根长在T 4达到最大,胚芽长在T 6达到最大,胚根/胚芽比在T 1达到最高。千金子种子的脯氨酸、可溶性蛋白和MDA含量,SOD和POD活性随水分增加呈先降低再升高的趋势,均在T 3处理下达到最小值。任意两水分处理下的可溶性蛋白和MDA含量以及SOD和POD活性差异显著(p<0.05),T 1和T 5处理的脯氨酸含量之间差异不显著(p>0.05),干旱胁迫显著抑制种子的发芽;淹水胁迫也对种子的发芽有一定程度的抑制。在应对水分胁迫时,种子的生理生化响应主要与合成较多的脯氨酸和可溶性蛋白与较高的SOD和POD活性有关。

TH80-1植保无人机施药对水稻主要病虫害的防治效果研究

为了研究TH80-1型植保无人机对水稻中后期主要病虫害稻飞虱、稻纵卷叶螟和水稻纹枯病的防治效果及应用前景,进行了植保无人机低空低容量喷雾和人工电动喷雾器大容量喷雾两种不同施药方式田间药效试验。结果表明,在水稻分蘖后期,在相同的药剂配方条件下,TH80-1型植保无人机施药后3、7、14 d,对稻飞虱的防治效果为70.83%、81.23%、91.04%,对稻纵卷叶螟的保叶效果为66.76%、69.32%、87.33%;施药后7、14 d对水稻纹枯病的防治效果为76.62%、91.22%,该施药方式对水稻中后期主要病虫害防治效果显著,并且均优于传统人工喷雾器喷洒防治效果。

溴苯腈与精喹禾灵混用对亚麻的安全性及控草效果

为筛选防控亚麻田杂草的安全高效药剂,采用喷雾法,通过室内生物测定和田间试验测定了溴苯腈和精喹禾灵混用对亚麻的安全性和对亚麻田杂草的防效,并研究了除草剂混用对亚麻产量的影响。结果表明:在室内条件下,溴苯腈与精喹禾灵按有效成分含量375~450 g/hm^2混用,施药后21 d,亚麻无药害症状,当用量增至675 g/hm^2时,亚麻苗失绿症状明显,有烧叶现象,呈中度药害中毒症状;二者混用对稗草Echinochloa crusgalli和反枝苋Amaranthus retroflexus的选择性系数均为1.42,高于对照药剂2甲4氯钠(其对稗草和反枝苋的选择性系数分别为0.53和0.85),表明该混用药剂在亚麻田应用存在潜在的药害风险,在保证除草效果的前提下,须严格控制其用量;该混用药剂以有效成分371.25 g/hm^2在田间应用时,药后35 d对亚麻田杂草的株防效和鲜重防效均达85%以上,亚麻株高平均增加42.33 cm,高于对照药剂溴苯腈(株高增加40.93 cm)、精喹禾灵(株高增加41.80 cm)和空白对照(株高增加39.07 cm),且平均鲜重比单用溴苯腈和精喹禾灵分别提高2.7%和4.6%,比空白对照提高8.3%。表明溴苯腈与精喹禾灵混用可以用于防治亚麻田禾本科和阔叶杂草,但为了防止药害的发生,应严格控制用量,并使用防护罩喷头进行定向喷雾。

醇类化合物对欧洲林蛙蝌蚪毒性的QSAR研究

采用分子描述符计算软件PCLIENT获得123个醇类有机小分子化合物的1 666个理化性质参数,通过相关性分析与逐步线性回归筛选,最终获得14个分子描述符。基于保留的14个关键理化性质,分别以多元线性回归(MLR)、偏最小二乘回归(PLS)与支持向量回归(SVR)构建醇类化合物对欧洲林蛙蝌蚪毒性的QSAR模型。结果表明:3种模型的独立预测决定系数Q2从初始的-163.350、-0.019、0.686分别提升到0.860、0.903与0.936,剔除无关描述符能显著提升模型的预测精度;基于SVR的训练拟合精度和独立预测精度均较好,表明其泛化能力强,鲁棒性好;SVR模型独立测试集预测值和真实值比较结果证明最终筛选出的14个描述符具有较好的显著性,模型具有较好的稳健性。本方法在有毒化合物等QSAR研究领域有较广泛应用前景。

极飞P20植保无人机施药对水稻纹枯病的防治效果研究

为了研究植保无人机对水稻纹枯病施药作业的效果,为植保无人机开展大面积作业提供依据,在汨罗市古培镇水稻田对比了极飞P20植保无人机、担架式机动喷雾器和背负式电动喷雾器3种方式喷施27.8%噻呋·己唑醇悬浮剂对水稻纹枯病的防治效果。结果表明,用药量为20、18和16 g/667m^(2)的植保无人机处理对水稻纹枯病的病指防效分别为92.35%、91.22%和83.26%,用药量为20 g/667m^(2)的担架式喷雾器和背负式电动喷雾的防效分别为92.22%和87.89%。综合考虑3种药械的防治效果、成本、作业效率及安全性等因素,用药量为18 g/667m^(2)的极飞P20植保无人机处理防治水稻纹枯病的效果最佳,防治效果达91.95%,在减少农药使用量10%的情况下与常规喷雾器施药防治效果相当,且节水率达98%以上,同时可明显提高作业效率,降低劳动强度,更加符合现代植保发展方向和理念。

水分胁迫影响农田杂草生长发育的研究概述

水分胁迫对农田杂草与作物的影响存在差异,农事操作中常利用水分管理对杂草进行有效防控。论述了水分胁迫对农田杂草种子萌发、生长发育过程中形态特征以及生理生化特性的影响,以期为农田杂草生态防控提供科学依据。

亚致死浓度的双苯[口恶]唑酸对斑马鱼胚胎生长发育的影响

[目的]双苯[口恶]唑酸是一种除草剂安全剂,可缓解禾草灵对水稻和玉米的药害作用,扩大其在水田的使用,应评估双苯[口恶]唑酸对水生生物的毒性。[方法]研究双苯[口恶]唑酸对斑马鱼胚胎的急性毒性、生长发育的影响及影响生长发育的机理。[结果]双苯[口恶]唑酸对斑马鱼的LC_(50)值在48、96 h,分别为1.81、1.66 mg/L。斑马鱼胚胎暴露于0.01、0.1 mg/L的双苯[口恶]唑酸,胚胎孵化时间延长,幼鱼体内SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)、MDA(丙二醛)、ALDH(乙醛脱氢酶)、GSH(还原型谷胱甘肽)活性增加,gstp2、cat、bcl2表达量增加,Cu/Zn-sod、Mn-sod和bax表达量减少。[结论]双苯[口恶]唑酸对斑马鱼胚胎的毒性为中毒,胚胎可以通过体内相关基因表达量的变化改变氧化应激酶活性进行解毒。

两种方法监测油菜田棒头草对精喹禾灵的抗性水平

[目的]为明确油菜田棒头草对精喹禾灵的抗性水平。[方法]采用塑料盆法和穴盘法对30个地区的棒头草进行抗性水平监测,并对2种方法进行比较。[结果]各采样点的棒头草对精喹禾灵均产生了不同程度的抗药性,其中湖南浏阳市永安镇的棒头草处于相对敏感水平,湖南南县浪拔湖镇相对抗性倍数最高。[结论]塑料盆法和穴盘法结果基本相同,抗性趋势基本一致,穴盘法更适用于大量样本处理,可作为杂草抗性监测的一种新的有效方法。

赤霉素对精异丙甲草胺解毒效果及作用机制

[目的]为了探究赤霉素作为精异丙甲草胺安全剂的可行性。[方法]通过室内琼脂培养法测定处理后水稻幼苗株高、根长、鲜重、GSTs活力及叶绿素含量。[结果]赤霉素在质量浓度8 mg/L时对施用0.25μmol/L精异丙甲草胺的水稻药害恢复效果最佳。赤霉素处理叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量均高于精异丙甲草胺处理。赤霉素和精异丙甲草胺处理后4 d,水稻幼苗GSTs活力显著升高。[结论]赤霉素能够有效地缓解精异丙甲草胺对水稻幼苗的药害。

乙草胺迁移降解规律研究进展

乙草胺选择性强、除草活性高,在我国广泛使用。但乙草胺在环境中不易被降解,农药残留高,对生态系统和人类健康均造成一定威胁。因此,研究乙草胺的降解规律,为提高乙草胺在自然环境中的降解速率具有重要生态意义。综述了乙草胺的迁移、光解、水解等规律,归纳了乙草胺降解菌株,概述了乙草胺的生物降解方式、途径及产物,并对提高乙草胺降解速率的方法做出了展望。

黄腐酸对稗草幼苗及其生长素类物质合成相关基因的影响

[目的]探究黄腐酸对稗草幼苗及其生长素类物质合成相关基因的影响。[方法]模拟稻田淹水条件并加入不同浓度黄腐酸溶液处理稗草幼苗,7 d后测定稗草株高、根长和鲜重,实时荧光定量PCR技术对候选基因表达量进行检测。[结果]质量浓度为0.02 g/L黄腐酸处理后,稗草株高、根长与对照组相比,分别提高了25.49%、8.04%;根长提高不显著。随着浓度的提升,黄腐酸显现出对稗草幼苗的抑制作用、并逐渐增强,质量浓度在0.8 g/L时,对株高、根长、鲜重抑制率分别为32.30%、92.82%、42.54%,后期出现黄化死亡现象。质量浓度为0.02 g/L黄腐酸诱导稗草生长素合成基因EC_v6.g043558和EC_v6.g104724表达量显著上调;质量浓度为0.8 g/L黄腐酸处理后,TDC相关基因EC_v6.g033915、ALDHs功能相关基因EC_v6.g089449和EC_v6.g007956表达量均显著降低。[结论]不同浓度黄腐酸通过影响生长素类物质合成相关基因促进或抑制稗草的生长。

耐黄腐酸水稻品种筛选及其生理响应

前期研究发现,在淹水条件下黄腐酸能显著抑制稗草生长,具有防控水田稗草的潜力,而评估黄腐酸对水稻的安全性是利用其进行稻田稗草防治的重要前提,因此,对水稻安全性进行系统测评具有重要意义。本研究在模拟田间淹水条件下加入0.8 g/L黄腐酸溶液处理24个水稻品种幼苗,测定其株高、根长和株鲜重的抑制率,筛选出耐黄腐酸水稻品种并对其进行酶活力的测定,进一步通过稻—稗共生实验进行初步验证。结果表明,0.8 g/L黄腐酸对创两优669、隆晶优534、隆优丝苗、金谷优3301等4个水稻品种幼苗的株高、根长、株鲜重无抑制作用,而对其他供试水稻品种均具有抑制作用;同时通过茎叶酶活力的测定,发现耐黄腐酸水稻品种的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽巯基转移酶(GST)活力均升高;后期稻—稗共生试验验证0.8 g/L黄腐酸能显著抑制稗草的生长,而对耐黄腐酸水稻品种生长无显著影响。研究结果为稻田稗草生态防控提供了新的思路。