牛筋草对草甘膦的抗药性研究

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牛筋草[Eleusine indica(L.)Gaertn.]是严重危害棉花、豆类、薯类、蔬菜、果树等作物的世界性恶性杂草。草甘膦(Glyphosate)是一种有机磷类除草剂,具有内吸传导型、广谱灭生性的特点。在我国广东省不同地区,由于草甘膦的长期大量使用,使牛筋草种群产生了抗药性。本文以广东省不同地区牛筋草种群为研究对象,运用培养皿检测法、莽草酸含量测定以及EPSPS序列分析等方法,明确了广东省部分地区牛筋草对草甘膦的抗药性水平,初步探索了其抗性机制;并对抗性牛筋草种群进行了防控药剂组合的筛选及田间治理技术的探讨。主要结论如下:(1)草甘膦处理后,不同地区牛筋草种群的抗药性水平存在较大的差异。牛筋草种群JM对草甘膦的抗药性水平最低,其EC50值为20.25 g·ai.·hm-2;牛筋草种群QY1对草甘膦的抗药性水平最高,其EC50高达425.03 g a.i.hm-2,其EC50值是抗药性水平最低的牛筋草种群JM的21倍;随后依次是HN、PY6、NCXJ、QYHTL、NX1的牛筋草种群,EC50值分别为268.06、258.52、208.31、189.17、150.05 g a.i.hm-2。(2)在1680 g a.i.·hm-2草甘膦处理下,9 d后,牛筋草种群QY1植株内的莽草酸含量仅为65.24μg·g-1;而JM、PY6的牛筋草种群植株内的莽草酸含量分别为1934.36μg·g-1和1641.16μg·g-1,显著高于牛筋草种群QY1植株内的莽草酸含量。(3)抗性牛筋草种群的EPSPS序列中碱基突变在第74位、106位、145位、200位和216位氨基酸所对应的密码子序列中均有发现,其中仅牛筋草种群QY1的突变位点未发生在第74位氨基酸,仅牛筋草种群NCXJ的突变位点未发生在第106位氨基酸,所有抗性种群均在145位氨基酸发生了碱基突变,第200位氨基酸的突变位点未在牛筋草种群NCXJ发现,牛筋草种群HN、QY1、PY6、QYHTL在第216位氨基酸均发生了碱基突变,在所有EPSPS序列发生突变的植株中,只有发生在106的突变才产生了氨基酸的变化,第106位氨基酸脯氨酸突变为丙氨酸。(4)抗草甘膦牛筋草防控药剂组合筛选中,药后14 d,对抗性牛筋草种群表现出较好防治效果的是盖草能、精吡氟禾草灵、拿捕净和草铵膦,草甘膦+盖草能及草甘膦+精吡氟禾草灵防控药剂组合中,两种不同混配方案的不同复配组合对牛筋草的联合作用类型均为加成作用。(5)药后45 d,1800 g a.i.·hm-2的200 g·L-1草铵膦水剂对香蕉园、柑橘园、非耕地牛筋草的株防效和鲜重防效均可以达到92%以上,且1200和1800 g a.i.·hm-2的200g·L-1草铵膦水剂处理显著高于900 g a.i.·hm-2的百草枯。本文在分子水平上初步探究了广东省不同地区牛筋草种群对草甘膦抗药性水平差异的机制,同时探讨了抗性牛筋草种群的防治药剂的筛选,旨在为我省牛筋草田间治理工作提供理论依据和实践指导。
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