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小麦是我国主要粮食作物之一,看麦娘(Alopecurus aequaalii)是我国麦田恶性杂草,甲基二磺隆(mesosulfuron-methyl)是防除麦田禾本科杂草常用的乙酰乳酸合酶(ALS)抑制剂类除草剂,由于在小麦田长期连续使用,部分地区发现该药剂在推荐剂量下对看麦娘的防效不佳。为了明确麦田看麦娘对甲基二磺隆是否产生抗药性、抗药性程度以及抗药性产生的原因等相关问题,本文以看麦娘为研究对象,采用种子和整株生物测定法,研究了江苏不同地区看麦娘种群对甲基二磺隆的敏感性;通过整株生物测定法,研究了抗甲基二磺隆看麦娘种群的交互抗性与多抗性;从生化层面研究了甲基二磺隆对抗性和敏感看麦娘种群ALS活性的影响,并且从分子生物学水平上研究了抗性与敏感看麦娘种群ALS基因序列差异和ALS基因表达水平差异,初步明确了靶标酶抗性机理;利用Gowing法筛选了防除以抗性看麦娘为优势杂草麦田杂草群落的复配剂配方配比,测定了新复配剂对麦田杂草的毒力。结果如下:通过种子和整株生物测定法研究了采自江苏省9个不同地点的看麦娘种群对甲基二磺隆的敏感性。种子生物测定结果表明:JNXW-1看麦娘种群最敏感,ED50为0.0107 g a.i.-ha-1,JTJY-1和JHHZ-1看麦娘种群表现出较高的抗性水平,其ED50值分别达到0.2044和0.3063 g a.i.-ha-1,相对于JNXW-1看麦娘种群的抗性倍数分别达到了 19.1和28.6,其余6个看麦娘种群抗性倍数均小于2;整株生物测定结果表明:JNXW-1看麦娘种群最敏感,ED50为1.92ga.i.·ha-1 JTJY-1和JHHZ-1看麦娘种群具有较高的抗性水平,其ED50值分别达10.45 g a.i.·ha-1和23.87 g a.i.ha-1,相对于JNXW-1看麦娘种群的抗性倍数达到了 5.4和12.4,其余6个看麦娘种群抗性倍数均小于2。种子与整株生物测定结果基本一致,说明JTJY-1和JHHZ-1看麦娘种群已对甲基二磺隆产生了抗药性。JTJY-1看麦娘种群存在交互抗性,对磺酰脲类除草剂砜嘧磺隆(rimsulfuron)、甲磺隆(metsulfuron-methyl)和烟嘧磺隆(nicosulfuron)的相对抗性倍数分别为4.8、4.2和3.1,对磺酰胺羰基三唑啉酮类除草剂氟唑磺隆(flucarbazone)的相对抗性倍数为6.8,对三唑并嘧啶类除草剂啶磺草胺(pyroxsulam)和五氟磺草胺(penoxsulam)的相对抗性倍数为4.3和3.1,而对咪唑啉酮类除草剂甲氧咪草烟(imazamox)和甲咪唑烟酸(imazapic)的相对抗性倍数均小于2;JHHZ-1看麦娘种群对8种ALS抑制剂类除草剂均产生了一定程度的交互抗性,其中对磺酰脲类除草剂砜嘧磺隆、甲磺隆和烟嘧磺隆的相对抗性倍数分别为4.9、3.4和5.9,对磺酰胺羰基三唑啉酮类除草剂氟唑磺隆的相对抗性倍数为16.6,对三唑并嘧啶类除草剂啶磺草胺和五氟磺草胺的相对抗性倍数为16.3和3.2,对咪唑啉酮类除草剂甲氧咪草烟和甲咪唑烟酸的相对抗性倍数分别为10.6和6.3。JTJY-1看麦娘种群存在多抗性,对乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)抑制剂类除草剂精噁唑禾草灵(fenoxaprop-P-ethy)、炔草醋(clodinafop-propargyl)、唑啉草醋(pinoxaden)都存在不同程度的抗药性,相对抗性倍数分别为224.6、55.3和4.9。看麦娘体内ALS对甲基二磺隆敏感性下降是抗性产生的原因之一。ALS离体活性研究表明:JNXW-1敏感看麦娘种群甲基二磺隆对ALS的抑制中浓度(IC50)为0.62μM,JTJY-1和JHHZ-1看麦娘种群的IC50分别为14.04 μM和14.90 μM,相对抗性倍数分别为22.6和22.0,由此可知,抗性看麦娘种群ALS对甲基二磺隆的敏感性下降。看麦娘体内ALS基因序列差异也是抗性产生的原因之一。扩增出的看麦娘ALS cDNA长度为1809bp,该片段没有内含子,编码603个氨基酸,包含了确定与抗性相关的8个氨基酸突变位点。与敏感看麦娘种群JNXW-1基因序列(Accession Number:KJ872549)对比发现,JTJY-1 看麦娘种群 ALS 基因(AccessionNumber:KJ872550)第 197 位的脯氨酸(CCC)突变为苏氨酸(ACC),JHHZ-1看麦娘种群ALS基因(Accession Number KJ872551)则是第574位的色氨級(TGG)被亮氨酸(TTG)所替代。ALS基因表达差异并非看麦娘对甲基二磺隆产生抗药性的原因。ALS基因表达量的研究结果显示:抗性与敏感看麦娘种群ALS基因表达量无显著差异。为了有效防除抗甲基二磺隆看麦娘,同时扩大杀草谱,本研究在比较13种单剂对抗性看麦娘防除效果的基础上,选取唑啉草醋与氯氟吡氧乙酸(fluroxypyr)进行配方配比筛选。通过Gowing法进行评价,发现唑啉草酯与氯氟吡氧乙酸的最佳配比为1:2,根据各有效成分的理化性质,配方含量确定为:60%唑啉草酯·氯氟吡氧乙酸。复配剂对主要杂草的室内毒力测定,发现其对以看麦娘为优势种的夏熟作物田主要杂草的抑制效果均较好。