抗苄嘧磺隆雨久花ALS基因突变研究

【目的】近年来,中国东北水稻田抗药性雨久花发生严重,部分地区用苄嘧磺隆已无法有效控制该杂草的危害。为明确该杂草抗药性发生的根本原因,本试验从分子水平上研究了稻田杂草雨久花(Monochoria korsakowii)对苄嘧磺隆的抗药性机理,以确定导致抗药性产生的乙酰乳酸合成酶(ALS)氨基酸突变位点。【方法】利用PCR技术,通过对抗药性雨久花生物型和敏感性雨久花生物型ALS片段进行扩增和基因克隆,最后对DNA序列进行测序比对。【结果】与敏感性的雨久花ALS相比,抗药性雨久花生物型的ALS共有3处发生突变,即第197位脯氨酸突变为组氨酸,第200位蛋氨酸突变为缬氨酸,第388位精氨酸突变为组氨酸,其中第197位突变与诸多文献报道相符。【结论】抗药性雨久花ALS第197位的突变可能是雨久花对苄嘧磺隆产生抗药性的主要原因。其它2个氨基酸突变是否也导致杂草对苄嘧磺隆产生抗药性未见相关报道,有待进一步研究。

抗苄嘧磺隆雨久花乙酰乳酸合成酶突变的研究

本研究采用cDNA末端快速扩增技术(RACE)结合RT-PCR方法克隆抗苄嘧磺隆雨久花生物型和敏感性雨久花生物型乙酰乳酸合成酶(ALS)基因cDNA序列,并对测序结果进行比对分析。结果表明:与敏感性的雨久花ALS相比,公主岭(GZL)抗性生物型中第197位脯氨酸突变为组氨酸,第556位亮氨酸突变为苯丙氨酸;柳河(LH)抗性生物型中第358位天冬酰胺突变为天冬氨酸;磐石市(PS)抗性生物型中第525位缬氨酸突变为异亮氨酸。分析表明,高度保守区Domain A的第197位氨基酸残基的突变可能是导致公主岭稻区雨久花产生抗药性的主要原因之一,而其他抗性生物型抗性产生的原因有待进一步研究。