Resistance Level and Metabolism of Barnyard-Grass (Echinochloa crusgalli(L.) Beauv.) Populations to Quizalofop-p-ethyl in Heilongjiang Province,China

Eleven barnyardgrass populations were assayed. The highest resistant population was Geqiushan R with RI 125.45 resulted from the seed assay and 87.29 resulted from the whole plant bioassay followed by 853 R with RI 2.79 resulted from the seed assay and 6.04 resulted from the whole plant bioassay. The resistance level of other nine populations was low with RI 1.13-2.61 resulted from the seed assay and 1.48-3.63 resulted from the whole plant bioassay. The activity of an important metabolic enzyme glutathione S-transferases （GSTs） and three protective enzymes （SOD, POD, and CAT） were determined in vivo for Geqiushan R, 853 R, and Wudalianchi R. Compared with the S controls, the activities of POD in Geqiushan R, GSTs in 853 R, and Wudalianchi R were increased.

硫酸锰对盐碱胁迫下栽培稗幼苗光合与氮代谢的影响

土壤盐碱化降低了锰的有效性,严重影响作物的生长和产量形成,而外源补充硫酸锰改善苏打盐碱条件下作物生长的生理机制尚不清楚。本试验以栽培稗为材料,设置硫酸锰浸种(JZ)和施肥(SF)两种处理,探讨硫酸锰对盐碱胁迫下作物幼苗(V5)的生理调节作用。结果表明:栽培稗在盐碱胁迫下叶绿素含量显著减少且最大光化学效率(Fv/Fm)下降,抑制了叶绿素荧光参数在光响应曲线上的表现,导致光合效率显著降低。同时硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶等氮同化关键酶活性下降,硝态氮含量增加,最终引起碳氮代谢平衡失调,地上部生长受到抑制,干物质更多地分配于根部,根冠比显著增加。在施用硫酸锰肥料或浸种处理后,进一步促进了栽培稗根系的发育,提高了吸收氮素的能力,增强了氮代谢关键酶的活性,有效促进了游离氨基酸的积累,提高了植物整体氮同化效率,而且促进了叶绿素和类胡萝卜素的积累,提高了Fv/Fm及光系统的能量传递,盐碱胁迫下作物苗期光合能力得到显著提升,作物生长得到明显改善。两种处理方式相比,施肥处理更能够有效减轻盐碱胁迫对作物造成的损伤,平衡作物整体碳氮代谢能力。

不同大豆品种浸提液对稗草和苜蓿的除草活性

为探索大豆在种植过程中潜在的化感作用,研究了6个不同大豆品种浸提液对稗草和苜蓿的除草活性。采用培养皿滤纸法、土壤封闭法和茎叶喷雾法测定了其对稗草和苜蓿的化感作用,并挑选出除草活性最高的大豆品种浸提液进行除草活性物质分析。结果表明:种子萌发试验中,在0.01 g/mL浓度下,2701品种大豆乙醇浸提液对稗草和苜蓿的根长抑制率分别是65.3%和62.0%、对二者的芽长抑制率分别是80.2%和17.5%,湘24品种大豆乙醇浸提液对稗草和苜蓿的根长抑制率为79.8%和70.9%、对二者的芽长抑制率分别是46.0%和35.6%;土壤封闭试验中,在0.01 g/mL浓度下,湘24品种大豆乙醇浸提液对稗草和苜蓿的抑制率为48.4%和35.2%;茎叶喷雾试验中,在0.01 g/mL浓度下,湘24品种大豆乙醇浸提液对稗草和苜蓿的抑制率为67.0%和93.6%,2701品种大豆乙醇浸提液的抑制率为76.4%和93%;除草活性物质追踪结果表明黄酮类次生代谢物质在浸提液中含量相对较高。由此可见,湘24、2701品种大豆乙醇粗提液具有一定的除草活性。

稗草EcHPPD基因的克隆及生物信息学分析

旨在克隆稗草对羟基苯基丙酮酸双氧化酶(HPPD)基因为探究其基因功能提供基础,从而更好地开发除稗剂。以稗草叶片为材料,用同源克隆和cDNA末端快速克隆(RACE)技术克隆EcHPPD基因序列,用生物信息学软件分析其特征。EcHPPD基因的编码序列全长1317 bp,其编码蛋白质由439个氨基酸组成,相对分子质量为46.659 kD,等电点为5.30。稗草与同处禾本科的Dichanthelium oligosanthes(OEL23409.1:8-249)的HPPD蛋白进化程度最为相近。EcHPPD三级建模蛋白结构由两条链构成,有2个Fe^(2+)结合位点,并能与吡唑特活性中心骨架通过氢键相互作用。EcHPPD可能与HGO、HPT1、TAT3、AT5G36160、TAT7等11个蛋白产生互作。本研究报道了EcHPPD基因序列并对其进行了生物信息学分析,为创制新的HPPD抑制剂提供理论依据。

旱稻(Oryza sativa)×长芒稗(Echinochloa caudata)远缘杂交后代结实率及杂种优势分析

以旱稻基因型旱 65(OryzasativaL .)为母本 ,稗草长芒稗 (Echinochloacaudata)为父本进行远缘杂交 ,获得实粒种子。连续 5年试验结果表明 :( 1 )F0 高度不孕 ,并伴有杂交种发育夭折现象。去雄 82 4朵小花 ,结实率为 1 2 1‰。 ( 2 )F1杂种优势明显 ,育性正常 ,结实率 92 2 6% ,单株产量超母本 80 3 9%。 ( 3 )F2 农艺性状分离严重 ,但育性无分离。群体 40 5株无不育株出现。选育出的优良变异单株“远F2 1” ,超亲优势为 55 64%。 ( 4)对“远F2 1”衍生F3株系 1 60株考种株穗数、株高、穗长、主茎穗一级枝梗数、穗总粒数、穗实粒数诸性状 ,平均超亲优势分别为 2 3 2 %、1 5 1 8%、47 2 6%、3 3 84%、2 4 2 6%及 2 1 62 % ,差异显著。 ( 5)F5光合速率测定 ,超母本2 9 72 %。远缘杂交对不同属间引入目的基因 ,非常有效。

稗草休眠特性及其解除

研究了稗草在不同环境条件下的休眠特性及其解除方法。结果表明,稗草种子在成熟后都将进入休眠,不同环境条件下其休眠期不一样。2004年7月采集的稗草种子在地下贮存条件下5个月就能打破休眠,且持续6个月一直处于休眠解除状态。室内常温条件下需12个月才能打破休眠,而冰箱中贮存12个月不能解除稗草种子的休眠。1 000.0 mg/L赤霉酸浸泡240 h和硫酸浸泡10-20 min均能解除稗草种子的休眠,但其他处理不能有效解除稗草种子的休眠。

五爪金龙中香豆素类物质含量及其对福寿螺、水稻和稗草的影响

在不同季节采集并测定了入侵植物五爪金龙不同器官中伞形花内酯(Umbelliferone(UMB))和东莨菪亭内酯(Scopoletin(SCO))的含量、同时室内分析了这两种物质的杀螺效果及其对水稻和稗草生长的影响、并研究了这两种物质在土壤中的降解情况。结果表明:五爪金龙植株中SCO含量高于UMB含量,两物质均是夏季含量最高,春季次之,秋冬季低,SCO夏季在茎中含量最大,秋冬季幼茎和幼叶中含量较高;UMB对福寿螺的毒杀力强于SCO,UMB浓度为C2(200μg/mL)时处理24 h对福寿螺的致死率达100%,而SCO浓度为C2时处理24 h对福寿螺的致死率仅为8%;SCO对水稻和稗草苗生长的影响较UMB强,在C0(50μg/mL),C1(100μg/mL)、C2浓度下均促进水稻及稗草苗的生长,而C3(400μg/mL)浓度下则抑制水稻和稗草苗的生长。UMB和SCO混合溶液比单一物质在相同浓度的杀螺效果及对水稻和稗草的生长影响要强;UMB和SCO在土壤中10 d内完全降解。入侵植物五爪金龙中的次生物质UMB和SCO在稻田中的生态效应值得进一步研究。

几种豆科牧草地上部水浸提液对稗草种子和幼苗的化感效应

用砂培法研究毛苕子(Viciavillosa)、紫花苜蓿(Medicagosativa.)、白三叶(Trifoliumrepens)、红三叶(Trifoliumpratense)和黄花草木樨(Melilotusofficinalis)花期地上部水浸提液对稗草(Echinochloacrusgalli)的化感效应。结果表明,供试草种水浸提液对稗草种子萌发和幼苗生长的化感作用具有明显的种间差异;其中对毛苕子和黄花草木樨种子发芽的抑制作用强于其它3种,抑制率达60%以上;紫花苜蓿对稗草幼苗生长的抑制作用强,特别是对根的抑制作用显著强于其它4个草种;白三叶和红三叶仅在水浸提液浓度0.1g/mL时,对稗草鲜根重表现出显著的抑制效应(P<0.05);此外,供试草种浸提液对稗草的化感作用,随着浓度的升高,抑制作用随之增强。

旱稻(Oryza sativa)/稗草(Echinochloa caudata)//高梁(Sorghum bicolor)三属杂种表现及分析

以旱稻基因型远F2 1 [旱 65 (Oryzasativa) 长芒稗 (Echinochloacaudata) ]为母本 ,高粱(Sorghumbicolor)基因型沈农 1 33为父本 ,进行属间远缘杂交 ,获得三属间杂交实粒种子。对杂交种F0 、F1、F2 代连续观察结果表明 :( 1 )杂交F0 代高度不孕 ,并伴有杂交种发育夭折现象发生 ,结实率仅为 2 63‰ ;( 2 )F1杂种优势明显 ,株高、穗长、1级枝梗数、小花数、结实粒数、结实率、千粒重诸性状超母本优势为 0 61 %～ 2 0 5 6% ;主茎叶片数多于母本 1片 ,总叶面积超亲优势为 1 1 95 % ;F1出现母本没有的红芒、红护颖和紫柱头 3个可遗传性状 ;( 3)F2 除在生育期、株高及穗长等性状发生分离外 ,其典型特征是穗型、芒性、芒色、柱头颜色。

浙江省稻田稗草对二氯喹啉酸的抗药性

应用琼脂法测定了浙江省稻区21个稗草生物型对二氯喹啉酸的抗性水平。结果表明,绍兴市郊(2003年)的稗草生物型对二氯喹啉酸最敏感,其EC50为0.3268mg/L。以其为敏感生物型,绍兴陶堰(2003年)和温州塘下(2003年)的稗草生物型对二氯喹啉酸的EC50分别为234.8、227.4mg/L,抗性比分别达到718.48和695.84,表明这两种稗草生物型的抗药性处于极高抗水平。浙江杭州(2003年)的稗草生物型对二氯喹啉酸的EC50为13.47mg/L,抗性比为41.22,表明该稗草生物型处于高水平抗性阶段。绍兴皋埠(2003年)的稗草生物型对二氯喹啉酸的抗药性还处于低水平抗性阶段,其EC50和抗性比分别为2.096mg/L和6.41。而其余16个稗草生物型对二氯喹啉酸的EC50为0.4953～1.315mg/L,抗性比为1.52～4.02,表明这些地方稗草生物型对二氯喹啉酸敏感。

4种酚酸类化感物质与丁草胺混用对稗草生长抑制的互作效应

室内生物测定阿魏酸、对羟基苯甲酸、香豆酸和水杨酸4种酚酸类化感物质与丁草胺混用对稗草生长的抑制效果。采用Gowing法分析互作效应,探讨利用水稻化感作用实施减量应用化学除草剂。结果表明:互作效应与物质的种类、浓度水平与比例密切相关。125 mg.L-1酚酸类化感物质与丁草胺混用,阿魏酸、对羟基苯甲酸和水杨酸对丁草胺表现增效作用,而香豆酸与丁草胺混用则为加成作用;500 mg.L-1阿魏酸和水杨酸与丁草胺混用表现加成作用,而500mg.L-1对羟基苯甲酸和香豆酸与丁草胺混用则产生拮抗作用。酚酸类化感物质与丁草胺等比例混用,水杨酸对丁草胺产生增效作用,其余3种物质对丁草胺表现加成作用。125 mg.L-1水杨酸、阿魏酸和对羟基苯甲酸与丁草胺混用后对稗草的抑制效果分别为丁草胺抑制效果的1.23、1.11和1.02倍,丁草胺与香豆酸混用处理的抑制效果稍微降低,为丁草胺单独应用抑制稗草效果的81%。

黑龙江省稻稗对二氯喹啉酸敏感性研究

利用滤纸法、琼脂法、整株生测法测定黑龙江省10个不同采集点稻稗种子对二氯喹啉酸的敏感性。结果表明,供试10个采集点均未产生明显抗性。其中,852农场采集点稻稗对二氯喹啉酸处于敏感性下降阶段,测得抗性指数分别为4.11、4.82、4.39;五常拉林采集点稻稗对二氯喹啉酸均最敏感;其他采集点稻稗对二氯喹啉酸敏感性介于二者之间。

旱稻×稗草远缘杂交研究

以旱稻基因型旱65为母本,稗草长芒稗为父本,通过杂交、回交技术,导入稗草高光效、速生快长基因,效果非常明显。

稗草对7种除草剂的敏感性及其生物测定方法的研究

应用滤纸法研究不同处理时间稗草(Echinochloa crusgalli)对7种除草剂的敏感性,并比较了稗草在滤纸法、琼脂法和盆栽喷雾法中对二氯喹啉酸的灵敏度,并应用琼脂法测定了7种除草剂的敏感性。结果表明:吡嘧磺隆(pyrazosulfuron-ethyl)以2 d的EC50值最低;五氟磺草胺(penoxsulam)、丙炔草酮(oxadiargyl)、二氯喹啉酸(quinclorac)和扑草净(prometryn)则以3 d的结果为最好;四唑酰草胺(fentrazamide)和嗪草酮(oxaziclomefone)以4 d的结果为最敏感。3种生物测定方法中稗草对二氯喹啉酸的敏感性以琼脂法为好,能达到快速、灵敏的目的。7种除草剂的敏感性大小(根据EC50值)顺序为:嗪草酮>四唑酰草胺>丙炔草酮>二氯喹啉酸>五氟磺草胺>吡嘧磺隆>扑草净。

水稻田除草剂三唑磺草酮的作用特性

为了明确水稻田除草剂三唑磺草酮(QYR301)的最佳施药条件,以稗草Echinochloa crus-galli和水稻Oryza sativa作为测试靶标,采用温室盆栽法研究了其施药适期、耐雨水冲刷性、温度和光照强度对其除草活性的影响。结果显示:三唑磺草酮对不同叶龄水稻具有较高的安全性,在有效成分360 g/hm^2的剂量下,对2叶期以后的水稻干重抑制率为0%;其除草活性与稗草的叶龄显著相关,其中2~3叶期的稗草最为敏感,有效成分30 g/hm^2的三唑磺草酮对其干重抑制率为95%~98%;三唑磺草酮具有一定的耐雨水冲刷能力,药后降雨间隔达到8 h以上,其除草活性与药后降雨间隔时间无显著相关性,在有效成分30~120 g/hm^2的剂量下,对稗草的干重抑制率为75%~93%;在20~35℃区间,三唑磺草酮药效稳定,对稗草的GR50值在44.6~51.4 g/hm^2之间;相较于中度光照(45%)和低光照(4%),高光照(100%)条件下三唑磺草酮对稗草的干重抑制率显著增加。分析表明杂草叶龄、降雨、温度和光照会显著影响三唑磺草酮除草活性,为使其发挥最大药效,应选择在水稻2叶期以后至稗草2~4叶期,天气晴朗,气温高于20℃的情况下施药;如药后8 h以内遇降雨天气,则需进行补喷。

微生物除草剂禾长蠕孢菌孢子助剂筛选

禾长蠕孢菌(Helminthosporium gramineum)是一株杂草生防潜力菌,对稻田稗草有较强的致病作用,并对水稻等主要作物安全,其活性成分孢子有望开发成微生物除草剂产品。为此,文章以生物相容性、分散力和稳定性等评判指标开展了禾长蠕孢菌孢子助剂筛选研究。结果发现,SP-20为表面活性剂、大豆油为溶剂油、羧甲基纤维素钠为稳定剂时,与孢子的生物相容性较好,对菌丝生长和孢子萌发都没有显著抑制作用。且添加SP-20后,孢子悬浮液I值为0.094,对孢子粉的分散性最佳。添加羧甲基纤维素钠作为稳定剂时,拟合直线斜率最小,为0.232,因此稳定性最好。以上助剂筛选结果将为禾长蠕孢菌孢子制剂的开发及其应用奠定基础。

稗草生防潜力菌Helminthosporium gramineum f. sp. echinochloae的原生质体制备和再生

禾长蠕孢菌(Helminthosporium gramineum f. sp. echinochloae,HGE)是稗草生防潜力菌,为建立HGE的遗传转化体系,研究了菌龄、胞壁降解酶、稳渗剂等对其原生质体制备和再生的影响。结果表明,HGE菌原生质体制备的适宜条件为:26℃下采用1.0%崩溃酶处理菌龄为6h的HGE菌丝体2h,0.7mol/LNaCl为稳渗剂。原生质体再生的适宜条件为:32℃下采用0.5%崩溃酶处理菌龄为16h的HGE菌丝体4h,0.7mol/LNaCl为稳渗剂,R1为高渗再生培养基。

稗草对二氯喹啉酸抗性研究进展

生长素类除草剂二氯喹啉酸在我国使用了20多年,目前,稻田稗草对二氯喹啉酸产生了抗性,抗二氯喹啉酸稗草逐渐成为我国南北稻区的防除难题。稗草抗二氯喹啉酸机理比较复杂,从稗草感知二氯喹啉酸到产生氰化物的过程是通过生长素信号通路到乙烯信号通路传导的,期间发生了复杂的基因调控和相关酶的从头合成。最新研究认为,稗草主要通过提高氰化物解毒酶——氰丙氨酸合成酶(β-CAS)的活性和控制有毒氰化物的产量产生抗药性。本文综述了二氯喹啉酸的除草机理与稗草对二氯喹啉酸抗性这两个密切相关问题的研究进展。

转基因水稻外源基因向稗草的漂移研究

[目的]研究转基因水稻中外源基因向同科杂草稗草的基因漂移情况。[方法]利用农杆菌介导的方法,获得稳定遗传的转hpt基因水稻株系,对转基因水稻田中自然生长和人工种植的稗草种子进行PCR检测,确定是否含有转基因成分。[结果]通过对多株杂草稗种子获得的22 000株幼苗的PCR检测,均未能检测到外源基因的存在。[结论]未发现稳定遗传的转基因水稻中外源基因向稗草的漂移。

尿素与3种酰胺类除草剂混用对稗草活性和水稻安全性研究

采用室内盆栽法,将3种酰胺类除草剂丁草胺、乙草胺、异丙甲草胺与尿素混用后,对抑制稗草的生物活性和1叶1心期水稻的安全性进行了研究。结果表明尿素与这3种酰胺类除草剂混用可显著提高除草剂的抑稗活性,混用后的共毒系数分别为146.1、116.7、132.6,其抑稗活性随除草剂剂量的增加趋于明显,混用后对1叶1心期水稻的安全性也显著提高,混用对水稻生长抑制共毒系数分别为79.1、87.5、67.2。