耳葉水莧對ALS抑制劑的抗藥性機理

《耳葉水莧對ALS抑制劑的抗藥性機理》是依託浙江大學，由朱金文擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：耳葉水莧對ALS抑制劑的抗藥性機理
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：朱金文
• 項目類別：面上項目

項目摘要

水莧菜屬雜草是全球稻田普遍發生的雜草，近年來對乙醯乳酸合成酶（ALS）抑制劑類除草劑產生嚴重抗性的耳葉水莧Ammannia arenaria在我國大範圍水稻種植區暴發成災，治理難度極大。本項目在明確互動抗性的基礎上，擬從ALS基因突變與差異表達，cytP450 和GSTs等酶的代謝解毒能力，以及藥劑在雜草體內的吸收與傳導等方面探索產生抗性的原因，並探明抗性植株對水稻的競爭性及其光能競爭機制，率先揭示耳葉水莧的抗藥性機理，為該抗性雜草的治理和新藥劑創製提供理論基礎。

結題摘要

針對我國稻田暴發成災的抗藥性耳葉水莧Ammannia arenaria，探明在浙江、上海、江蘇、安徽等地稻田耳葉水莧對苄嘧磺隆的平均抗性指數分別為31.3、16.8、20.7、6.5，且對五氟磺草胺、雙草醚等ALS抑制劑出現互動抗性。其乙醯乳酸合成酶(ALS)對苄嘧磺隆的敏感性降低，ALS基因的DNA序列全長為2235 bp，編碼667個胺基酸，胺基酸序列第197位脯氨酸被絲氨酸取代，且部分抗性生物型的ALS基因表達量比敏感型增加1.86倍。這表明在ALS基因保守區發生突變與表達量增加很可能是其重要的抗藥性機理。 調查明確浙江省稻田雜草種類28科51屬74種5變種，發現我國大陸地區分布新紀錄種—長葉水莧菜Ammannia coccinea。耳葉水莧的危害指數高達15.2，抗性生物型對水稻分櫱的影響比敏感型大，只要密度達到5株/m2，就可導致水稻分櫱數、穗數和產量分別減少13.2 ％、18.7 ％和22.2 ％。耳葉水莧種子有休眠性，出苗期長達40天，其葉片氣孔導度降低，從而導致胞間CO2濃度和光合速率降低，可能是抗性型在株高與結實方面存在適合度代價的重要生理機制；但是，其始花期和盛花期均提前16d，環境中只要有6%的透光率就能結實，且在50%透光率條件下株高超過對照，這可能是其適應和競爭能力強的重要原因。然而，發現水下的耳葉水莧幼苗不能長高，水層管理是該草防控的有效方法。