日本看麦娘抗ACCase抑制剂类除草剂的分子机制研究

日本看麦娘是小麦田恶性禾本科杂草，也是我国十大草害之一。乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）抑制剂类除草剂对禾本科杂草有极强的防效，其中精噁唑禾草灵在我国小麦田部分地区应用有十几年历史，前期研究结果表明，日本看麦娘对ACCase抑制剂类除草剂已产生了高度抗药性。本实验室已经筛选到对精噁唑禾草灵产生高抗的日本看麦娘，整株法测定其抗性倍数高达1914.6倍。本项目通过PCR技术克隆日本看麦娘质体型ACCase cDNA，比对抗性和敏感生物型ACCase cDNA序列，确定抗性生物型的突变位点；应用等位基因特异性PCR技术（AS-PCR）快速检测ACCase的突变位点等位基因型和突变类型的纯合性；应用荧光定量PCR方法，分析抗、敏生物型ACCase基因表达量的变化，从而阐明日本看麦娘对ACCase抑制剂类除草剂产生抗性的分子机制，对指导日本看麦娘等禾本科杂草的科学治理具有重要的现实意义。

日本看麦娘是小麦田恶性禾本科杂草，也是我国十大草害之一。乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）抑制剂对禾本科杂草有极强的防效，其中精噁唑禾草灵在我国小麦田部分地区应用有十几年历史，近年来，安徽、江苏等省多个地区小麦田应用精噁唑禾草灵防除日本看麦娘失败，表现出高度抗药性，已成为生产中的一大难题。. 本研究以采自安徽、江苏、山东、河南、湖北等5省的48个日本看麦娘生物型为试材，研究了不同日本看麦娘生物型对精噁唑禾草灵的抗性水平，整株水平测定法测定了不同日本看麦娘生物型对精噁唑禾草灵的抗性水平，结果表明，其中24个生物型对精噁唑禾草灵敏感；9个生物型有较低水平的抗药性，抗性倍数在2-10之间；15个生物型对其产生了高水平的抗性。.测定了日本看麦娘抗敏生物型靶标酶ACCase对精噁唑禾草灵的敏感性，结果表明，抗性生物型ACCase受精噁唑禾草灵的抑制程度明显弱于敏感生物型，酶活力倍数为4.56倍。. 对15个抗性生物型、3个敏感生物型的质体型ACCase基因 CT区域进行扩增、测序和比对。结果表明，AH-1，AH-15，AH-16，AH-17，AH-18，AH-24和JS-12等7个抗性生物型的ACCase 1781位氨基酸由异亮氨酸（ATA）突变为亮氨酸（TTA），AH-19和SD-6生物型2027位氨基酸由色氨酸（TGG）突变为半胱氨酸（TGC/ TGT）；AH-25，JS-11生物型2078位氨基酸由天冬氨酸（GAT）突变为甘氨酸（GGT）；JS-10生物型2041位氨基酸由异亮氨酸（ATT）突变为天冬酰胺（AAT）。. 建立了RISQ TEST 和 (d)CAPS技术对抗性日本看麦娘的检测，利用RISQ TEST方法筛选出日本看麦娘的鉴别剂量，用 (d)CAPS技术建立了日本看麦娘ACCase 位点突变的检测方法。.开展了丙苯磺隆、氟唑磺隆、甲基二磺隆、唑啉草酯等药剂对抗性日本看麦娘的室内活性筛选。结果表明，磺酰磺隆、丙苯磺隆、啶磺草胺及氟噻草胺对日本看麦娘抗性种群均有较好防效。. 测定了不同日本看麦娘生物型对ACCase抑制剂的抗性谱，对生产上科学合理地应用除草剂，延缓杂草抗药性的发生，为不同地区选择性地应用不同的替代药剂提供了重要的依据，对抗性日本看麦娘等禾本科杂草的化学治理具有重要的理论和现实意义。