苘麻对莠去津抗药性机制研究

来源 :沈阳农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:karavika
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苘麻(Abutilon theophrasti)是我国玉米田主要阔叶杂草,广泛分布于我国各个省份,防除难度较大。莠去津(Atrazine),三氮苯类除草剂,是我国用于防除玉米田苘麻的主要药剂。莠去津长期、频繁的使用,其对玉米田苘麻的防除效果已明显下降,长此以往严重影响玉米产量。本研究以采自辽宁省的68个苘麻种群为研究对象,从抗药性水平、靶标及非靶标抗药性机理等方面展开研究,以期为延缓苘麻抗药性的发展及科学合理用药提供理论指导。采用整株剂量反应法测定了68个苘麻种群对莠去津的抗药性水平,结果表明2019年,27个苘麻种群对莠去津产生了不同水平的抗药性,GR50在65.10~367.95 g a.i./hm~2,中位值为161.88 g a.i./hm~2,RI值为3.64~20.56,高抗种群7个,发生频率为23.33%,中抗种群17个,发生频率为56.67%,低抗种群3个,发生频率10%。其中采自沈阳市法库县的LN10种群抗药性水平最高;2020年,36个苘麻种群对莠去津产生了不同水平的抗药性,GR50在132.36~372.50 g a.i./hm~2,中位值为182.87 g a.i./hm~2,RI值为7.64~21.50,高抗种群25个,发生频率为65.79%,中抗种群11个,发生频率为28.95%,低抗种群0个,发生频率为0%,其中采自盘锦市的LN63种群抗药性水平最高。表明辽宁省苘麻已经对莠去津产生了抗药性,并且抗药性水平在逐年提高。对苘麻psbA基因保守片段进行扩增与测序,结果表明对莠去津产生抗药性的苘麻种群的264位氨基酸为丝氨酸(AGT)未见靶标突变,由此推断苘麻对莠去津抗药性的发生与靶标位点突变无关。通过喷施P450s抑制剂马拉硫磷、GSTs抑制剂NBD-CL,研究其对苘麻种群抗药性水平的影响。结果表明,施用前后抗药性种群LN10、LN25、LN31和LN63的GR50比分别为:1.04、1.03、1.02和1.06,结果表明马拉硫磷并未对苘麻抗药性水平产生影响;而NBD-CL可显著降低苘麻种群对莠去津的抗药性水平,施用前后抗药性种群LN10、LN25、LN31和LN63的GR50比分别为:4.05、2.77、2.21和2.06。此外,通过测定不同抗药性种群GSTs活性在施药前后的变化发现,杂草的GSTs活性被诱导,抗药性苘麻种群GSTs活性始终高于同期敏感性种群,尤其是在药后。结果表明,苘麻对莠去津的抗药性与GSTs活性被诱导有关。通过高效液相色谱-三重串联四级杆液质联用仪(HPLC-MS/MS)评价抗敏种群对莠去津吸收和代谢差异。结果表明:LN63和LN43对莠去津的吸收率并无显著性差异,但莠去津处理后,抗药性种群LN63对莠去津的代谢速率显著高于敏感种群。NBD-CL和莠去津联合处理可以显著减缓抗药性种群对莠去津的代谢速率。在喷施NBD-CL后,使用莠去津处理7 d后抗药性种群LN63与敏感性种群LN43对莠去津的代谢率分别为40.76%和18.23%。结果表明,苘麻对莠去津抗药性的产生可能与抗药性种群代谢能力增强有关。
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