《日本看麥娘對高效氟吡甲禾靈抗藥性機理的研究》是董立堯為項目負責人，南京農業大學為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：日本看麥娘對高效氟吡甲禾靈抗藥性機理的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：董立堯
- 依託單位：南京農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
日本看麥娘(Alopecurus japonicus Steud.)是我國油菜田和麥田的惡性禾本科雜草，對油菜和小麥的產量及品質造成嚴重危害。芳氧基苯氧基丙酸酯（AOPPs）類除草劑高效氟吡甲禾靈自70年代後期開始在我國廣泛用於油菜田一年生禾本科雜草的防除，具有活性高、殺草譜廣和選擇性強等優點。但由於該除草劑長期在田間頻繁使用，近年來不斷有農技人員和農民反映其田間防除效果下降甚至完全喪失。本研究室對江蘇、安徽9個點的初步研究發現：江蘇句容種群已達高抗水平。本研究旨在進一步檢測不同地區日本看麥娘種群對高效氟吡甲禾靈的敏感性，明確各代表性區域的抗藥性水平；揭示日本看麥娘種群對高效氟吡甲禾靈產生抗性的生理生化及分子生物學機理，豐富抗性機理理論。為延緩日本看麥娘的抗性發展、進行抗性治理和指導農民科學防除雜草提供理論和方法。
結題摘要
截止2012年11月，本項目組承擔的國家自然科學資金項目“日本看麥娘對高效氟吡甲禾靈抗藥性機理的研究”已全部順利完成，解決了有關試驗技術問題，實現了研究目標。1、發現並首次報導了高抗高效氟吡甲禾靈的日本看麥娘種群，明確了我國部分油菜田日本看麥娘對高效氟吡甲禾靈的抗性水平。採集了江蘇、安徽、上海、浙江等油菜主產區16個有代表性的日本看麥娘種群，採用種子生物測定法，測定它們對高效氟吡甲禾靈的敏感性，發現了高抗高效氟吡甲禾靈的江蘇句容油菜田日本看麥娘種群和比較敏感的江蘇金壇薛坪休閒田日本看麥娘種群，相對抗性倍數在320倍以上，且此抗性可在子代中穩定表現。2、初步搞清楚靶標酶乙醯輔酶A羧化酶（ACCase）抗性是日本看麥娘抗高效氟吡甲禾靈的重要原因。ACCase活性在高效氟吡甲禾脅迫下，敏感植株下降明顯，而抗性植株變化小于敏感植株；抗性生物型的ACCase胺基酸序列有4處突變，分別位於胺基酸鏈的1734位、1738位、1739位和2041位，其中第2041位異亮氨酸突變為天冬醯胺已被報導與鼠尾看麥娘和黑麥草對AOPP類除草劑的抗性相關，同時，由該位點突變導致的抗性不會對CHD類除草劑產生互動抗性也在本研究中得到驗證，初步推斷2041位異亮氨酸突變為天冬醯胺是導致日本看麥娘對高效氟吡甲禾靈產生抗藥性的機理之一。其他四個位點突變是否與抗性相關，尚有待於進一步研究。3、細胞色素P450 單加氧酶（P450s）及谷胱甘肽-S-轉移酶（GST）在抗性產生中發揮了部分作用。細胞色素P450單加氧酶系含量的提高，增強了抗性植株體內的解毒代謝能力；在藥劑處理前後，抗性日本看麥娘中GST的活性均顯著高于敏感種群，可能是日本看麥娘對高效氟吡甲禾靈產生抗性的機理之一；P450s 和GST兩種代謝酶在抗性和敏感種群中的表達量均無顯著差異，初步推測日本看麥娘對高效氟吡甲禾靈抗性的產生與代謝酶基因的表達量無直接聯繫。4、氧化脅迫也是日本看麥娘對高效氟吡甲禾靈抗性的機理之一。用高效氟吡甲禾靈處理後，超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶(POD)活性和過氧化氫(H2O2)、丙二醛(MDA)、葉綠素含量在抗性及敏感日本看麥娘體內表現的差異極為顯著，抗性種群無明顯變化，且隨著藥劑脅迫時間的延長抗性種群變化趨勢緩慢于敏感日本看麥娘。
