鸭跖草对硝磺草酮的抗药性水平及非靶标抗药性

[目的]测定辽宁省不同地区的鸭跖草种群对硝磺草酮的抗药性水平,并探究细胞色素P450单加氧酶以及谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的活性对其抗性水平影响,验证其非靶标抗药性。[方法]采用单剂量甄别法以及整株生物测定法测定鸭跖草种群对硝磺草酮的抗药性水平,选择马拉硫磷作为P450抑制剂明确不同种群中细胞色素P450单加氧酶的活性影响,使用试剂盒测定GST活性影响。[结果]30个种群中,抗性发生频率高达93.33%,抗性倍数范围为8.3~73.3。抗性种群JY-21、JY-24和JY-25在马拉硫磷处理后抗性水平均有下降,P450活性有明显差异且GST酶活性在施药后0~7 d始终高于敏感种群。[结论]辽宁省内鸭跖草对硝磺草酮抗药性发生频率较高,细胞色素P450单加氧酶(P450s)对除草剂的解毒作用和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的活性变化可能是导致鸭跖草对硝磺草酮非靶标抗药性机制之一。

抗苄嘧磺隆野慈姑乙酰乳酸合成酶的突变研究

近年来,野慈姑Sagittaria trifolia L.在中国东北稻区发生和危害日趋严重,部分稻区使用苄嘧磺隆已无法有效防除该杂草。为了明确野慈姑抗药性发生的根本原因,本试验从分子水平上对野慈姑抗苄嘧磺隆的机理进行了研究。通过对抗药性(H4)和敏感性(S)野慈姑种群靶标酶乙酰乳酸合成酶(ALS)基因片段进行扩增和克隆,比较其DNA序列的差异,确定导致抗药性产生的ALS氨基酸突变位点。结果表明,与敏感性野慈姑ALS基因相比,H4种群第197位脯氨酸(Pro)突变为苏氨酸(Thr),该位点的突变可能是H4野慈姑种群对苄嘧磺隆产生抗药性的主要原因。ALS第197位Pro突变为Thr致使对苄嘧磺隆产生抗药性是第一次在野慈姑种群中报道。

基于Pro-197-Ser突变的抗双氟磺草胺荠菜的快速检测

双氟磺草胺是防除小麦田荠菜(Capsella bursa-pastoris)等阔叶杂草的主要除草剂品种之一,目前在我国河南、河北、天津等地已有荠菜种群对其产生了抗药性。乙酰乳酸合成酶(ALS)基因第197位位点核苷酸突变是荠菜对双氟磺草胺产生抗药性的主要原因,通过在引物D197F序列的3′端引入错配碱基,设计出一种衍生性酶切扩增多态性序列(dCAPS)分子标记方法,可用于第197位位点核苷酸突变的快速检测。抗药性及敏感荠菜的ALS基因扩增片段经限制性内切酶AvaⅡ酶切后表现出多态性,敏感荠菜产生了31、192 bp等2个片段;抗药性荠菜产生了31、192、223 bp等3个片段。该方法检测结果准确、可靠,与整株水平测定结果一致,并适用于第197位位点的任意氨基酸取代。这种dCAPS分子标记方法可对田间当季杂草进行检测,可为荠菜种群抗药性的快速检测与监测提供理论支持。