大豆田反枝苋对除草剂多抗性及靶标抗性机理研究

黑龙江省大豆田反枝苋Amaranthus retroflexus对ALS、PPO抑制剂类除草剂产生了严重抗性,为明确化学防除失败的反枝苋对咪唑乙烟酸、氟磺胺草醚的抗性机理,采用整株生物测定法测定了反枝苋抗性及敏感种群对除草剂的敏感性,克隆了抗性和敏感种群的ALS、PPO基因(质体型PPX1及线粒体型PPX2),查找突变位点,将突变基因转入拟南芥Arabidopsis thaliana验证其功能,明确抗性机理。结果显示:反枝苋抗性种群对咪唑乙烟酸、氟磺胺草醚抗性倍数分别为55.29倍和17.51倍,抗性植株ALS存在Ala205Val或Ser653Asn突变,PPX2存在Arg128Gly突变。将抗性种群的PPX2转入拟南芥,可导致拟南芥对氟磺胺草醚产生高水平抗性(10.3倍)。综上,东北大豆田反枝苋对咪唑乙烟酸、氟磺胺草醚产生了高水平多抗性,ALS、PPO基因突变是导致此类抗性的主要原因之一。

柑桔木虱(Diaphorina citri)抗药性及抗药性机理研究进展

柑桔木虱主要为害柑桔等芸香科植物,是传播柑桔黄龙病的主要自然媒介,严格防治柑桔木虱是当前防控柑桔黄龙病的一项关键性措施。目前防治柑桔木虱最重要的方式是化学防治,而大量化学农药的使用以及使用的不恰当,柑桔木虱对一些杀虫剂产生了不同程度的抗药性。研究柑桔木虱抗药性的发生情况以及抗药性机理对于抗药性治理具有重要意义。为全面了解和总结柑桔木虱抗药性相关认识成果,进而为相关研究的开展及柑桔木虱的科学防治提供参考,综述了近年特别是2018年以来国内外柑桔木虱抗药性测定方法、抗药性现状、交互抗性、抗药性机理以及抗性治理等方面的研究进展。

稻田稗草种群对氰氟草酯的抗性水平和抗性机理初探

为明确来自湖南和江西省稻田稗草种群对氰氟草酯的抗性水平和抗性机理,采用整株生物测定法、基因测序、代谢酶抑制剂联用试验进行了研究。结果显示:R1、R2、R3种群对氰氟草酯的抗性指数分别为3.08、2.19、3.83,均为中抗水平;R4种群抗性指数为1.45,为低抗水平。与敏感种群相比,R1种群存在Ile-2041-Val突变,R2种群中存在Ile-2041-Val、Asp-2078-Gly突变,且细胞色素P450酶抑制剂马拉硫磷和谷胱甘肽硫转移酶抑制剂NBD-Cl均能提高R1和R2种群对氰氟草酯的敏感性;R3种群中存在Trp-2027-Arg突变,且NBD-Cl可以提高其对氰氟草酯的敏感性;R4种群中存在Cys-2088-Tyr突变,马拉硫磷和NBD-Cl不能逆转其对氰氟草酯的抗性。研究表明,稗草种群R1、R2、R3对氰氟草酯的中等水平抗性是由靶标抗性和非靶标抗性共同介导,种群R4对氰氟草酯的低水平抗性主要是由靶标抗性介导。

节节麦抗穗发芽基因的染色体定位及其抗性机理

利用长休眠的河南节节麦与四倍体小麦矮兰麦杂交并经人工加倍合成的新六倍体小麦RSP,其节节麦抗穗发芽特性得到表达。通过对RSP不同灌浆期及不同发芽处理研究表明,在开花后35d的穗发芽高峰期其发芽率也仅为6.06％。其抗穗发芽的因素主要来自种子的抑制,麦穗的机械作用和颖壳内含物的抑制较次。利用RSP对节节麦的抗穗发芽基因进行定位分析,结果表明,RSP的抗穗发芽基因是隐性单基因位于2D染色体上。

Cd^(2+)和Cu^(2+)对美人蕉的氧化胁迫及抗性机理研究

通过测定植物的丙二醛(MDA)含量、酸溶性SH含量以及两种抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD和愈创木酚过氧化物酶GPX)的酶活,研究了重金属镉(Cd)和铜(Cu)对美人蕉(Cannaindica Linn.)的氧化胁迫。结果表明,20μmol·L^(-1)和100μmol·L^(-1)的Cd^(2+)和Cu^(2+)均使其根部MDA含量显著增加,但除了100μmol·L^(-1)的Cd^(2+),叶部MDA含量无明显变化。与Cu^(2+)相比,Cd^(2+)能引起植物根部GSH的明显提高,并能诱导PCs的产生。Cd^(2+)使根部SOD活性明显增加,Cu^(2+)对其活性无明显影响。两种重金属均使其根部GPX活性显著增加。对于叶,重金属胁迫能增加GPX的活性,但对SOD活性的影响不明显。以上结果表明,重金属镉和铜对美人蕉具有氧化胁迫作用,而美人蕉具有缓解重金属胁迫的解毒机制,诱导PCs解毒,同时它能通过调节抗氧化物酶的活性增强其抗氧化胁迫的能力,这为该植物作为中低浓度镉和铜污染水体的修复植物种类应用提供了可能。

麦长管蚜对吡虫啉的抗性机理研究

通过室内筛选获得了麦长管蚜对吡虫啉的抗性品系(25.22倍),并利用增效试验和解毒酶活力测定,对其抗性机理进行了研究。增效试验结果表明:顺丁烯二酸二乙酯在抗、感品系中对吡虫啉都没有明显的增效作用,但氧化胡椒基丁醚和磷酸三苯酯在2个品系均有增效作用,而且在抗性品系中的增效比(3.49和2.62)显著大于敏感品系(1.59和1.29)。解毒酶活力测定发现,抗、感品系的谷胱甘肽S-转移酶比活力没有显著差异,但抗性品系中羧酸酯酶的比活力是敏感品系的1.53倍(P<0.05)。综合分析认为,多功能氧化酶和羧酸酯酶活力增强在该麦长管蚜品系对吡虫啉的抗性中起重要作用。

保得生物肥在烤烟上的抗病效果及抗病性机理

通过2000～2001年的田间小区试验和大田示范的结果表明,烤烟上施用保得生物肥后,能不同程度地减轻野火病、炭疽病和赤星病的发病率和病情指数,也可减少害虫为害。据测定,施用生物肥后,土壤中有效钾含量增加,烤烟中部烟叶中的总酚、类黄酮含量和过氧化物酶活性皆有不同程度提高,可以认为是提高烤烟对这些病害抗病性的生理基础。

抗松材线虫病马尾松种源化学成分与抗性机理研究(第Ⅲ报)——接种松材线虫引起抗性马尾松种源中性萜类含量变化关系的研究

通过气相色谱分析研究了高抗、中抗和敏感马尾松种源在接种松材线虫 (PWN)后所引起的中性萜类 (主要是倍半萜类 )组分含量变化规律以及含量变化与种源抗性间相关性变化规律。结果表明 ,接种PWN使抗性马尾松种源中某些萜类组分如长叶烯等增多 ,而某些组分如反式石竹烯等减少 ;接种PWN使高抗种源中长叶烯与反式石竹烯含量比值先减小后增大 ,且超过接种前的水平 ,但是未改变种源的抗病特征 ;树木生长过程对种源抗性及本研究没有造成影响和干扰。

山东省小麦田播娘蒿对双氟磺草胺抗性水平及靶标抗性机理

【背景】播娘蒿(Descurainia sophia)是一种冬小麦田分布广泛且危害严重的阔叶杂草,双氟磺草胺则是目前冬小麦田防除阔叶杂草应用面积最大的一种ALS抑制剂类除草剂。双氟磺草胺经多年应用后,对部分区域冬小麦田播娘蒿防治效果下降,可能与当地播娘蒿对双氟磺草胺产生抗药性有关。【目的】明确山东省冬小麦田播娘蒿对双氟磺草胺的抗性水平和抗性机理,为制定小麦田播娘蒿等阔叶杂草精准区域防控提供理论依据。【方法】以播娘蒿为研究对象,在温室内采用整株生物测定法测定40个播娘蒿种群对双氟磺草胺和对比药剂苯磺隆、2甲4氯共3种除草剂的抗性水平,同时根据播娘蒿ALS基因序列,设计引物,提取对双氟磺草胺高抗的播娘蒿单株基因组DNA,测序获得序列与敏感型基因进行比对,查找突变位点,明确靶标抗性机理。【结果】抗性水平测定结果表明,40个播娘蒿种群中有32个对双氟磺草胺敏感,占80.00%,低抗、中抗和高抗种群分别有3、3和2个,JN-1、JNI-2、LY-2为低抗种群,LC-3、LY-4、YT-1为中抗种群,相对抗性指数(RI)分别为49.00、26.44、21.09,BZ-1和DZ-3属于高抗种群,RI分别为52.00和194.00。对BZ-1和DZ-3进行的ALS基因检测结果表明,BZ-1种群ALS基因第197位氨基酸发生CCT(Pro)到TCT(Ser)或CTT(Leu)突变,DZ-3种群ALS基因第574位氨基酸发生TGG(Trp)到TTG(Leu)突变。另外,40个种群中对对比药剂苯磺隆产生抗性的种群有19个,占总样点数的47.50%,低抗种群有11个,中抗种群有6个,RI分别为38.05、13.55、11.54、10.45、11.50、11.02,高抗种群为DZ-3和LY-4,RI分别为244.75和68.50;40个播娘蒿种群对另一种对比药剂2甲4氯没有产生抗药性。【结论】山东省小麦田采集的40个播娘蒿种群中已有20.00%的种群对双氟磺草胺产生抗性,且高抗双氟磺草胺的播娘蒿种群发生不同位置氨基酸取代。播娘蒿对苯磺隆的抗性仍很严重,但对激素类除草剂2甲4氯未产生抗药性。针对播娘蒿发生区域,不能单一使用双氟磺草胺,应推广多种作用机理的除草剂交替、混和使用,从而延缓和控制杂草产生抗药性,同时扩大杀草谱、降低除草剂使用量。

山东省小麦田大穗看麦娘抗性水平、靶标抗性机理及田间防除效果测定

【背景】大穗看麦娘(Alopecurus myosuroides)是我国大陆近几年新发展蔓延的一种恶性禾本科杂草,目前已在山东、河南、河北、安徽等省有分布,且分布面积不断扩大。【目的】明确山东省冬小麦田大穗看麦娘对常用除草剂的抗性水平及部分种群产生抗性的机理,并评价不同除草剂对其田间防除效果,为制定小麦田大穗看麦娘防控技术规程提供理论依据。【方法】室内采用整株生物测定法测定9个大穗看麦娘种群对乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂除草剂啶磺草胺、甲基二磺隆以及乙酰辅酶A羧化酶(ACC)抑制剂除草剂唑啉草酯、炔草酯、精噁唑禾草灵共5种除草剂的抗性水平,并对产生抗性的种群进行靶标基因检测,同时分别在冬前和冬后开展田间试验,评价不同除草剂对大穗看麦娘的田间防除效果。【结果】室内测定结果表明,种群8(JN2)对啶磺草胺和甲基二磺隆产生明显抗性,相对抗性指数分别达到47.32、15.97,靶标基因检测显示,该种群内植株ALS基因编码的第197位点氨基酸发生由脯氨酸(CCC)到苏氨酸(ACC)的突变;所有种群对唑啉草酯、炔草酯和精噁唑禾草灵均表现敏感。田间试验结果表明,冬前使用除草剂对大穗看麦娘的防除效果优于冬后使用除草剂的效果,冬前唑啉草酯对大穗看麦娘鲜重防效为98.6%,而冬后处理为89.1%;冬前使用啶磺草胺、甲基二磺隆对大穗看麦娘的株防效和鲜重防效在72.2%—89.3%,冬后使用则为68.6%—83.2%;唑啉草酯、炔草酯和精噁唑禾草灵对大穗看麦娘均表现出很好的防除效果,冬前使用的株防效和鲜重防效均在96.2%以上,冬后使用在82.6%—92.2%。【结论】供试的9个大穗看麦娘种群中,发现1个种群对甲基二磺隆、啶磺草胺产生较高抗性,但未发现对唑啉草酯等产生抗性的种群,室内试验和田间试验结果具有一致性。

白皮小麦抗穗发芽性的鉴定及抗性机理的探讨

1993～1 994年度对30个白皮小麦品种(系)穗发芽抗性鉴定结果表明,在白皮品种(系)中也有抗性较强的品种,白皮品种宁麦7号抗性强,休眠深度超过了红皮对照品种扬麦5号和扬麦158。小麦穗发芽抗性与籽粒吸水速率有关,而与含水量无关。穗发芽指数是衡量抗性强弱的可靠指标。

黄曲条跳甲对敌敌畏抗性机理的初步研究

采用敌敌畏进行连续2次的黄曲条跳甲种群汰选,以获得中高抗个体,并测定汰选种群和对照种群的药剂敏感性,以及羧酸酯酶、乙酰胆碱酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶的比活力及动力学常数。结果表明敌敌畏汰选种群的LC50略高于对照种群,羧酸酯酶的最大反应速度Vmax为0.0081,米氏常数Km为0.6179,均明显小于对照种群的最大反应速度(Vmax=0.0849)和米氏常数(Km=2.3699);敌敌畏汰选种群的乙酰胆碱酯酶的比活力为0.0074 OD412.insect-1.min-1,低于对照种群的乙酰胆碱酯酶比活力(0.0096 OD412.insect-1.min-1),且差异显著;敌敌畏汰选种群的谷胱甘肽-S-转移酶酶比活力为0.0050 OD340.insect-1.min-1,高于对照种群的谷胱甘肽-S-转移酶酶比活力(0.0036 OD340.insect-1.min-1),二者差异显著。说明黄曲条跳甲的抗药性与羧酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶的活性提高以及乙酰胆碱酯酶活性的降低有关。

离子交换膜的选择透过性机理

分析了传统的双电层理论或Donnan膜平衡理论在解释离子交换膜的选择透过性机理上存在的局限性,提出了“空穴传导-双电层”假说,认为离子交换膜在溶液中由于反离子的迁移在膜内留下“离子空穴”,同时在膜的两侧形成“双电层”结构,“空穴”和“双电层”共同作用的结果使溶液中与反离子同号的离子能够通过离子交换膜,而与反离子异号的离子无法进入离子交换膜,从而使其具有选择透过性.在此基础上,用“空穴传导-双电层”假说对离子交换膜在无电场和有电场作用的选择透过性进行了合理的分析.

植物数量抗病基因克隆及其抗性机理的研究进展

培育广谱、持久抗病的作物品种,不仅需要深入研究质量抗病性,而且需要更深入地洞悉数量抗病性的可能作用机理。而目前,人们对数量抗病基因的可能特征和数量抗病性的机理的认识还相当模糊,这在很大程度上限制了数量抗病基因在育种实践中的应用。本文首先综述数量性状座位(quantitativetraitloci,QTL)的克隆策略和精确获取数量抗病性状值的方法;其次根据数量抗性座位(quantitativeresistanceloci,QRL)的相关研究进展,对QRL的可能特征进行一定的综述,认为部分QRL的抗性机理直接对应于R基因、抗病基因类似物(resistancegeneanalogs,RGA)、防卫基因、防卫反应途径中的相关基因等在植物抗病性上的作用机理;最后,作者推测存在4种抗性特征的QRL,即小种特异性或非特异性QRL和“病原菌”特异性或广谱性QRL,并认为数量抗性持久性的遗传基础与这些不同特征的QRL间有着密切的联系。该综述将对QRL的候选基因分析和克隆、数量抗病机理研究和QRL的育种应用提供有益的参考。

普通小麦与粗山羊草正反交育性机理的胚胎学研究

用石蜡切片和塑料切片法 ,对中国春与粗山羊草正、反交授粉后不同时间固定的子房进行了胚胎学研究。结果表明 ,虽然正、反交均能受精发育 ,但两者的受精率和成胚率相差极大。正交组合的平均受精率和成胚率分别为2 3.75 %和 4 .5 8% ;而反交组合的平均受精率和成胚率分别为 87.0 8%和 82 .0 8%。尽管如此 ,正交所形成的正常胚的质量比反交形成的胚质量要好。在反交组合中 ,受精发育过程较正常 ,而在正交组合中受精过程延迟 ,多数受精卵败育。本文进一步证实了反交组合的成胚率高于正交组合 ;

高抗黄萎病的低酚棉种质系中5629的选育与抗性机理研究

通过多年连续病圃定向筛选,从感黄萎病品系中421中培育成高抗黄萎病低酚棉种质系———中5629。以中5629及其遗传背景品种(中421)、3个抗病品种和3个感病品种(系)为材料,比较分析中5629的植株组织结构、酶活性和根系分泌物种类含量,研究该种质系的黄萎病抗性机制。结果表明,中5629根和茎的导管细胞壁厚、导管直径小、导管数目和髓射线数目多、单位面积薄壁细胞数多。接种黄萎病菌后,中5629叶片中的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性显著高于其遗传背景品种及其它参试品种,为特有的生物代谢特征。中5629根系分泌物中只检测到丝氨酸、甘氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、酪氨酸和精氨酸等6种氨基酸,株氨基酸总含量为3.05μg,显著低于其遗传背景品种。中5629中的根系分泌物中的葡萄糖、果糖和蔗糖含量均显著低于其遗传背景品种。

木本植物重金属毒害及抗性机理

主要从重金属对木本植物毒害作用和木本植物对重金属的抗性机理方面,综述了国内外在该领域的研究进展,并分析了现阶段在研究重金属对木本植物的毒害和木本植物对重金属的抗性机理方面存在的问题,提出了今后的研究趋势。

葡萄白粉病与霜霉病抗性机理分析与探讨

近 8年来对葡萄白粉病与霜霉病抗性研究的基础上 ,结合前人的研究成果 ,从组织结构抗病性与生物化学物质抗病性两方面对葡萄植物抗白粉病与霜霉病的机理进行了分析与探讨 。

钠离子通道与蜜蜂狄斯瓦螨对氟胺氰菊酯的抗性机理

狄斯瓦螨Varroadestructor是全世界蜜蜂最严重的寄生虫 ,目前 ,它对主要防治药物———拟除虫菊酯类的氟胺氰菊酯已产生明显抗性 ,严重影响其防治效果。近年来神经生理学研究结果证实 :电压门控的钠离子通道是拟除虫菊酯作用的位点。钠通道结构的改变 ,是拟除虫菊酯类杀虫剂毒理的主要基础 ,也是产生抗药性的基础。该文介绍了近年来国内外研究电压门控钠离子通道、拟除虫菊酯对钠通道的作用。

家蝇二氯苯醚菊酯抗性机理的初步研究

为了研究家蝇拟除虫菊酯抗性机理,在实验室选育了家蝇二氯苯醚菊酯抗性品系,根据P450基因CYP6D1的保守序列设计合成引物,用PCR方法从敏感品系和抗性品系个体都能扩增出一条约210bp的特异性片段,从片段大小和条带明亮程度上均未显示出二者之间有什么差异,初步表明抗性家蝇P450基因在DNA水平上没有明显的变化。RT-PCR结果多次重复显示抗性品系的扩增带明显比敏感品系的亮,揭示二者RNA的含量可能不同,抗性品系P450基因的转录活性可能升高。这些为在分子水平研究P450基因相关的拟除虫菊酯抗性机理打下基础。