安徽省部分地区冬小麦田日本看麦娘Alopecurus japonicus对精鰁唑禾草灵的抗性发生现状及ACCase基因突变研究

日本看麦娘Alopecurus japonicus是中国冬小麦田和油菜田主要恶性禾本科杂草之一。为了明确安徽省部分地区日本看麦娘对精齅唑禾草灵抗性发生情况及可能存在的抗性机制,本研究在安徽省天长市日本看麦娘发生严重区域冬小麦田共采集10个种群,采用温室盆栽法在整株水平上测定了不同种群对精齅唑禾草灵的抗性水平,扩增并比对了抗性和敏感种群之间靶标酶乙酰辅酶A羧化酶(Acetyl-CoA carboxylase,ACCase)基因部分序列的差异。结果显示,与敏感种群相比, 1 0个抗性种群对精齅唑禾草灵均产生了高水平抗性,抗性指数在30.50～58.55之间。不同抗性种群均发生了ACCase基因突变,其中8个种群发生了第1 781位异亮氨酸(Ile)到亮氨酸(Leu)突变,2个种群发生了第2 027位色氨酸(Trp)到半胱氨酸(Cys)突变。此外,各种群均具有较高的ACCase基因突变频率(≥80%)。研究表明,抗性日本看麦娘在安徽省部分地区发生较为严重,ACCase基因突变是导致不同日本看麦娘种群对精齅唑禾草灵产生抗性的重要原因之一。相对于第2 027位,日本看麦娘ACCase基因更倾向于在第1 781位产生突变以表现靶标抗性。

小麦田日本看麦娘和菵草竞争力比较

日本看麦娘和菵草是江苏省稻茬小麦田的优势种杂草,为了比较2种杂草在田间的竞争能力,在2021—2022年进行盆栽试验,采用竞争试验方法测定相邻杂草密度为1~16株/盆时靶标杂草日本看麦娘、菵草的株高、穗长、单株成穗数、结实产量及干重等。结果表明,随着相邻杂草密度的增加,靶标杂草的株高、穗长、单株成穗数、结实产量均呈下降趋势。菵草为相邻杂草时对靶标杂草的竞争效应大于日本看麦娘为相邻杂草的效应。2种杂草对日本看麦娘株高、穗长影响的差异比其他指标小;最小试验密度的2种相邻杂草对靶标杂草穗长、结实产量的竞争效应差异不显著,密度增加时则表现出差异显著性;菵草对靶标杂草单株穗数的影响显著或极显著大于日本看麦娘(4株/盆除外),相邻杂草密度超过2株/盆时,菵草对靶标杂草结实产量的影响也显著或极显著高于日本看麦娘的影响,说明菵草对靶标杂草的竞争效应大于日本看麦娘。在相邻杂草密度与靶标杂草相对干重的关系模型中,菵草为相邻杂草的b值均大于日本看麦娘为相邻杂草的b值,表明菵草(邻)对靶标杂草干重积累的影响大于日本看麦娘(邻)的影响。2种杂草混生时,菵草的竞争力大于日本看麦娘,菵草对日本看麦娘有竞争优势。

小麦田日本看麦娘对唑啉草酯的抗药性机制研究

为明确小麦田日本看麦娘对唑啉草酯的抗药性情况及潜在的抗药性机制,应用整株生物测定法测定了采自安徽省、江苏省多个日本看麦娘发生严重地区共19个日本看麦娘种群对唑啉草酯的抗药性水平,并选取6个高抗种群进行ACCase基因测序和GSTs活性测定,比较抗药性、敏感种群间的基因序列和GSTs活性差异,同时测定了AH-29对其他8种除草剂的敏感性。结果显示,9个日本看麦娘种群对唑啉草酯产生了高水平抗性,占被测总数的47.37%,抗性指数在12.70~38.77之间;种群AH-28、AH-29和JS-15的ACCase基因CT区域第1781位异亮氨酸(ATA)突变为亮氨酸(TTA),种群AH-36和JS-16第2027位色氨酸(TGG)突变为半胱氨酸(TGT),种群AH-34未发现突变;6个高抗种群体内GSTs活性经唑啉草酯处理后均明显高于同处理敏感种群AH-7;种群AH-29均对ACCase抑制剂炔草酯、烯草酮以及ALS抑制剂的甲基二磺隆和氟唑磺隆产生了高水平抗性,抗性指数分别为45.32、29.54、37.53和23.04;对三甲苯草酮产生了中水平抗性,对双草醚和啶磺草胺表现低抗,但对PSII抑制剂异丙隆较为敏感。研究表明,ACCase基因突变与GSTs活性增强是导致日本看麦娘种群对唑啉草酯产生抗药性的重要原因之一。

油菜田日本看麦娘对高效氟吡甲禾灵抗药性的研究

【目的】明确油菜田日本看麦娘(Alopecurus japonicus Steud.)对高效氟吡甲禾灵(haloxyfop-R-methyl)的抗药性及对其它药剂的交互抗性水平。【方法】利用种子生物测定法和整株测定法测定了江苏、安徽11个点油菜田日本看麦娘对高效氟吡甲禾灵的抗药性,并用同样方法进行了相关药剂的交互抗性测定。【结果】两种方法测定结果基本相符。种子生物测定结果显示,江苏句容点日本看麦娘对此药剂的相对抗性倍数达61.13,整株测定结果为1331.68,说明句容点的日本看麦娘对此药剂已产生明显抗性。交互抗性测定结果显示,日本看麦娘对芳氧基苯氧基丙酸酯类(aryloxyphenoxypropionates,简称AOPP)其它药剂已产生了不同程度的抗性,抗性水平依次为精吡氟禾草灵>精喹禾灵>精噁唑禾草灵;对具相同作用靶标的环已烯酮类(cyclohexanediones,简称CHD)除草剂烯禾啶的抗性水平相对较低。室内测定结果与田间实际反映情况相吻合。【结论】种子生物测定法可作为杂草抗性水平测定的方法之一。油菜田日本看麦娘对AOPP类高效氟吡甲禾灵已产生不同程度的抗药性,其中句容点抗性最高,对同类产品精吡氟禾草灵的交互抗性水平也最高;对与AOPP类除草剂具有不同结构、相同作用机制的CHD类烯禾啶交互抗性水平较低。

油菜田日本看麦娘对高效氟吡甲禾灵的抗药性检测

为探明江苏省油菜田日本看麦娘(Alopecurus japonicus Steud.)对高效氟吡甲禾灵(haloxyfop-R-methyl)的抗药性以及对芳氧苯氧丙酸(aryloxyphenoxypropionate,AOPP)类和环已烯酮(cyclohexanedione,CHD)类除草剂的交互抗性,本研究从江苏省11个县(市)油菜田采集到12个日本看麦娘种群,以种子生物测定法测定日本看麦娘种群对高效氟吡甲禾灵的抗药性以及对其它药剂的交互抗性。结果表明,采自句容的两个日本看麦娘种群对高效氟吡甲禾灵的相对抗性倍数分别为76.03和61.18,丹阳、高淳和溧阳3个种群的相对抗性倍数分别为5.89、4.37和4.29,最敏感的为宜兴种群,其相对抗性倍数为1.37,证明部分地区日本看麦娘种群对高效氟吡甲禾灵已产生抗药性。交互抗性测定结果表明,抗性种群对AOPP类除草剂已产生不同程度的交互抗性,交互抗性水平依次为精吡氟禾草灵>精喹禾灵>精噁唑禾草灵;而抗性种群对具相同作用靶标的CHD类除草剂烯草酮则较为敏感。

油菜田日本看麦娘对高效氟吡甲禾灵抗性的生理应答

为探明油菜田日本看麦娘(Alopecurus japonicus)对高效氟吡甲禾灵抗性的生理机制,研究了不同抗性生物型日本看麦娘喷施高效氟吡甲禾灵后相关生理指标的变化。结果表明:喷施高效氟吡甲禾灵EC 400 ml/hm2后,低抗和敏感生物型日本看麦娘叶片的叶绿素和类胡萝卜素含量有明显下降,光合色素构成发生变化,叶片可溶性糖和丙二醛含量显著上升,过氧化物酶活性先上升后下降;高抗生物型日本看麦娘叶片光合色素和丙二醛含量无明显变化,可溶性糖含量略有上升,过氧化物酶活性变化平缓。经高效氟吡甲禾灵胁迫后,低抗和敏感生物型日本看麦娘生理指标变化较大,而高抗生物型具有一定的生理适应性,变化较小。

日本看麦娘对小麦光合生理特性的影响

为研究日本看麦娘胁迫导致小麦产量降低的生理机制,以扬麦16和宁麦13为材料,通过池栽试验研究了日本看麦娘的8种密度（0、10、20、40、80、160、320、640株·m^-2）对小麦光合特性、叶绿素荧光猝灭参数及光合关键酶Rubisco活性的影响,并比较了两种小麦品种的竞争能力。结果表明,随着日本看麦娘密度的增加,两种小麦的株高、穗长、净光合速率、Rubisco活性和产量等均有不同程度的降低。当日本看麦娘密度大于20株·m^-2时,扬麦16的光合速率和产量较对照显著降低,降低幅度达11.6%-15.9%、15.5%-50.8%;宁麦13的净光合速率和产量较对照显著降低,降低幅度为6.5%-14.6%、25.1%-49.2%;宁麦13的穗长、净光合速率、PSⅡ最大光化学效率和Rubisco活性等降幅低于扬麦16。日本看麦娘胁迫降低了小麦Rubisco活性、叶片的光合能力、光能转化效率,是导致小麦产量降低的主要生理原因。扬麦16对日本看麦娘胁迫的光合生理响应比宁麦13更敏感。

日本看麦娘生物学、生态学特性

上海地区日本看麦娘的田间发生高峰一般出现在１１月中旬至１２月初，分蘖以１２月～翌年１月最快，生物量以２～３月增长最多。分布在０～３ｃｍ土层内的种子最易出苗，７ｃｍ以下土层内的种子基本不能发生。昼夜交替的光照、偏湿的土壤以及１０～１５℃的气温最有利于日本看麦娘的发生。合理密植能提高麦苗对杂草的竞争力，当日本看麦娘密度达到 ２２５株／ｍ２以上时必须在麦子播种后１个月内采取防除措施。

3种看麦娘属杂草的种子萌发及出苗特性

农田恶性杂草看麦娘(Alopecurus aequalis)、日本看麦娘(A. japonicas)和大穗看麦娘(A. myosuroides)的种子萌发及出苗特性仍不甚清楚。本研究采用培养皿法及盆钵法研究了3种杂草种子在不同温度、水势、盐分的萌发特性及不同埋土深度下的出苗特性,旨在为杂草预测预报和综合防治提供理论依据和实践指导。结果表明:日本看麦娘、大穗看麦娘种子在恒温5~30℃、变温5℃/15℃~25℃/35℃,NaCl浓度0~300 mmol·L^(-1)时均可萌发,而看麦娘种子仅在恒温5~20℃、变温5℃/15℃~20℃/30℃、NaCl浓度0~200 mmol·L^(-1)时萌发。3种杂草种子在水势大于-1.0 MPa时均不能萌发;但日本看麦娘较另外两种杂草能够耐受更低水势。抑制看麦娘、日本看麦娘和大穗看麦娘出苗50%的埋土深度分别为2.27、9.26和8.17 cm,表明日本看麦娘和大穗看麦娘出苗能力高于看麦娘。综上,3种杂草种子对温度、水势、盐分及种子所处土层深度均具有较强的适应能力,但日本看麦娘和大穗看麦娘强于看麦娘。3种杂草种子较强的萌发及出苗特性是其在农田造成危害的重要基础;后期应加强对3种杂草的监测,并采用多种措施对其进行综合防治,以防其危害范围和程度进一步扩大。

不同世代油菜田日本看麦娘对高效氟吡甲禾灵的抗药性检测

为探明不同世代油菜田日本看麦娘(Alopecurus japonicus Steud.)对高效氟吡甲禾灵(haloxyfop-R-methyl)的抗药性以及对芳氧苯氧丙酸(aryloxyphenoxypropionate,AOPP)类和环已烯酮(cyclohexanedione,CHD)类除草剂的交互抗性,本研究将对高效氟吡甲禾灵高抗、低抗和敏感的油菜田日本看麦娘种群,在没有除草剂选择压的条件下人工栽培繁殖,并以种子生物测定法测定不同世代日本看麦娘种群对高效氟吡甲禾灵的抗药性以及对其它药剂的交互抗性。结果表明,采自江苏省句容市的JR1、JR2、JR3和JR4的4个不同世代日本看麦娘种群对高效氟吡甲禾灵的相对抗性倍数分别为50.12、41.97、45.37和57.21,采自江苏省丹阳市的DY1、DY2、DY3和DY4的4个不同世代日本看麦娘种群对高效氟吡甲禾灵的相对抗性倍数分别为6.26、4.33、4.20和5.88,不同世代日本看麦娘种群对高效氟吡甲禾灵的抗药性能稳定遗传。交互抗性测定结果表明,不同世代日本看麦娘种群对AOPP类除草剂的交互抗性也没有发生明显变化,交互抗性水平依次为精吡氟禾草灵>精喹禾灵>精噁唑禾草灵;而不同世代的抗性种群对具相同作用靶标的CHD类除草剂烯草酮较为敏感。

UV-B增加对麦田杂草看麦娘的影响

在大田群体条件下,研究了UV-B增加对麦田杂草发生、生长和种子产量的影响。结果表明:UV-B强度增加,看麦娘的密度显著增加;在小麦生育前期,看麦娘的单株茎蘖数下降,而在中后期显著增加;UV-B增加对小麦中后期看麦娘的生长有一定的促进效应;看麦娘叶片的叶绿素和类黄酮含量均表现为增加的趋势。在未来紫外线增加的条件下,看麦娘对小麦生产的影响可能会不断增加。

15%麦极WP对日本看麦娘等麦田恶性禾本科杂草的防治效果

采用盆栽方法,研究了15%麦极WP对日本看麦娘、野燕麦、雀麦和节节麦4种麦田恶性禾本科杂草的防治效果。结果表明：麦极300～450 g/hm^2处理能有效控制2～6叶期的日本看麦娘和野燕麦,但对节节麦和雀麦防效不大。经济用量为300 g/hm^2,对野燕麦和日本看麦娘的防治效果可分别达到100%和93.2%以上。

抗高效氟吡甲禾灵日本看麦娘生长速率与生长密度研究

抗性日本看麦娘种群与敏感种群种子在低温（4℃）清水浸泡处理超过6 d后萌发率均能达90%以上,但抗性种群休眠解除的时间要长于敏感种群;敏感种群在播种后的前15 d内生长速率快于抗性种群,但此后抗性种群生长速率逐渐超过敏感种群;抗性种群在播种后20 d开始长出第2片叶,比敏感种群晚2 d,播种后25 d两种群出现第2片叶的比例均超过95%,进一步说明在生长后期抗性种群生长速率超过敏感种群;在相同的播种密度下,抗性种群长势优于敏感种群,150~200株/0.11m2的密度范围内有利于日本看麦娘的生长,抗性种群的最佳生长密度为208株/0.11m2,而敏感种群为186株/0.11m2。

大穗看麦娘与日本看麦娘的DNA条形码鉴定

大穗看麦娘是我国麦田新发生的恶性杂草,与日本看麦娘苗期形态相近,导致难以识别和有效监测。本研究利用4个DNA条形码候选序列(rbcL、matK、trnH-psbA和ITS2)对13份大穗看麦娘和10份日本看麦娘叶片材料进行分子鉴定,采用Vector NTI分析扩增的DNA序列峰图质量并比对碱基差异,通过MEGA 6.0软件中的K2P模型计算样本种内和种间的双参数遗传距离,采用邻接法构建系统发育树。结果表明,4个DNA条形码序列中仅matK扩增测序结果不理想。日本看麦娘在4种DNA条形码序列中不存在种内差异,大穗看麦娘在rbcL、matK和ITS2序列中无种内差异,仅在trnH-psbA序列中存在7个差异位点。大穗看麦娘和日本看麦娘种间各DNA条形码序列均有差异,trnH-psbA、rbcL、matK和ITS2序列存在的差异位点数分别为6、3、14和28。ITS2的种间平均遗传距离大于rbcL,且具有特异性,适宜用于大穗看麦娘和日本看麦娘的准确鉴定。

助剂Silwet 806对除草剂防除小麦田抗精唑禾草灵日本看麦娘的增效作用

[目的]本文旨在明确有机硅助剂Silwet 806在异丙隆、绿麦隆和甲基二磺隆防除小麦田抗精噁唑禾草灵日本看麦娘(Alopecurus japonicus Steud.)中的增效减量作用及其增效机制。[方法]采用整株生物测定法测定Silwet 806与3种药剂混用后对抗性日本看麦娘的生物活性及对小麦的安全性。采用仪器分析法测定Silwet 806对绿麦隆药液表面张力、与叶面接触角及在叶面上的干燥时间和沉积量等性状的影响。[结果]研究发现Silwet 806对异丙隆、绿麦隆和甲基二磺隆的最佳增效剂量分别为0.1%、0.05%和0.1%(体积比),在此增效剂量下,异丙隆、绿麦隆和甲基二磺隆对抗性日本看麦娘的ED50值和ED90值都明显降低,其中异丙隆和绿麦隆对抗性日本看麦娘的ED90分别为493.45和566.37 g·hm^-2,远小于各除草剂的推荐剂量,而甲基二磺隆对抗性日本看麦娘的ED90为32.75 g·hm^-2,仍远大于其推荐剂量。Silwet 806与绿麦隆和甲基二磺隆混用后对小麦安全性没有明显影响,而与异丙隆混用后小麦安全性下降。另外,适当添加Silwet 806后绿麦隆药液表面张力显著降低,药液与叶面的接触角显著降低,药液在叶面的干燥时间显著缩短,药液在叶面的沉积量显著增加。[结论]绿麦隆在675 g·hm^-2剂量下添加0.05%的Silwet 806可用于治理小麦田抗精噁唑禾草灵日本看麦娘。药液物理性状的改善是Silwet 806对绿麦隆产生增效作用的重要原因。

日本看麦娘对精噁唑禾草灵和甲基二磺隆的抗性机制

为明确抗性日本看麦娘种群对精噁唑禾草灵和甲基二磺隆的抗性机制,研究了乙酰辅酶A羧化酶(acetyl-CoA carboxylase,ACCase)和乙酰乳酸合成酶(acetolactate synthase,ALS)基因在抗性和敏感日本看麦娘种群内的差异,以及谷胱甘肽-S-转移酶(glutathione S-transferases,GSTs)的活性差异,同时测定了抗性种群AFT对不同的ACCase和ALS抑制剂类除草剂的交互抗性。结果显示:与敏感种群AH-7相比,抗性种群AFT的ACCase基因CT区的2027位氨基酸和ALS基因的574位氨基酸发生突变;AFT种群的GSTs活性经过精噁唑禾草灵和甲基二磺隆处理后明显增强,且显著强于敏感种群AH-7;抗性种群AFT对炔草酯、烯草酮、氟唑磺隆的抗性倍数分别为27.90、34.43、10.30,表现出高水平的抗性,对唑啉草酯、甲咪唑烟酸、双草醚的抗性倍数分别为5.49、6.42、5.01,表现出中等水平的抗性。经除草剂诱导后,植株体内基于GSTs代谢酶介导的代谢反应水平升高,加快植株对除草剂的代谢解毒反应;抗性种群AFT的ACCase基因和ALS基因中发生的氨基酸突变和GSTs活性的增强可能是其产生抗药性的重要原因。

日本看麦娘大巢菜对小麦产量的影响

通过日本看麦娘（Alopecurusjaponicusstend）和大巢菜（ViolasativaL．）在套种麦田消长规律的调查，进行了该二种杂草影响套种麦产量的初步研究，建立了产量损失率预测式，并结合当地常用除等措施下的经济阈值，提出了该二草的复合防除指标。试验结果表明，小麦产量损失率与日本看麦娘、大巢菜的发生均呈正相关，复相关式为：Y＝0．0191X1＋0．0911X2＋6．5729，复合防除指标是动态的。

多种药剂防除小麦田日本看麦娘的效果及安全性

通过对5%唑啉草酯乳油、5%唑啉.炔草酸乳油、12 g/L二磺.甲碘隆可分散油悬浮剂、3%甲基二磺隆悬浮剂4种药剂防治小麦田日本看麦娘效果的对比,表明参试的4种药剂对日本看麦娘都有较好防除效果。综合防效和药害来看,以5%唑啉草酯乳油100 mL/667 m2和12 g/L二磺.甲碘隆可分散油悬浮剂100 mL/667 m22个处理对小麦田日本看麦娘的防效较为理想,在今后小麦田日本看麦娘的防除工作当中可以考虑推广使用。

几种麦田除草剂防除日本看麦娘效果比较试验

田间比较试验结果表明，用甲磺隆等磺酰脲类除草剂对日本看麦娘防效很差。取代脲类除草剂对日本看麦娘效果好，但对麦苗安全性差。高恶唑禾草灵对日本看麦娘防效优良，对小麦安全，是目前防除日本看麦娘的理想药剂。

扬州市邗江区小麦田杂草调查与日本看麦娘的化学防除

2014年对扬州市邗江区的麦田杂草进行了抽样调查,结果表明,小麦田禾本科杂草中优势种类为日本看麦娘、菵草、看麦娘和硬草;阔叶杂草优势种有猪殃殃、野老鹳草、牛繁缕和泥胡菜;日本看麦娘在所有调查田间的发生密度最大、频度最高,且丘陵山区的发生程度重于沿江地区。对日本看麦娘的田间药效试验结果表明,炔草酯、甲基二磺隆对该地区日本看麦娘的防除效果均不理想,7.5%啶磺草胺可湿性粉剂(WP)187.5 g/hm2对麦田日本看麦娘的防除效果较好,且对小麦生长安全,是该地区麦田防除日本看麦娘的理想药剂。