检索结果-内蒙古大学图书馆

植物保护学报 2020年第1期47卷 197-204页

作者：刘健房加鹏董立尧南京农业大学植物保护学院农作物生物灾害综合治理教育部重点实验室

为明确东北稻区稻稗Echinochloa oryzoides HJHL-715种群对五氟磺草胺的抗性水平及抗性机制,采用整株生物测定法测定稻稗种群对五氟磺草胺的敏感性,明确抗性种群的交互抗性和多抗性情况,研究3种细胞色素P450抑制剂对其敏感性的影响;并... 详细信息

为明确东北稻区稻稗Echinochloa oryzoides HJHL-715种群对五氟磺草胺的抗性水平及抗性机制,采用整株生物测定法测定稻稗种群对五氟磺草胺的敏感性,明确抗性种群的交互抗性和多抗性情况,研究3种细胞色素P450抑制剂对其敏感性的影响;并应用分子生物学方法进行稻稗的乙酰乳酸合酶(acetolactate synthase,ALS)离体活性测定、ALS基因序列分析及其表达量测定。结果表明:在东北稻区,五氟磺草胺对稻稗HJHL-715种群鲜重的抑制中剂量GR50为62.53 g/hm^2;稻稗HJHL-715的ALS基因序列中未发现氨基酸突变,其ALS离体活性与敏感种群的ALS离体活性无显著性差异,ALS基因表达量显著低于敏感种群。1-氨基苯并三唑(1-aminobenzotriazole,ABT)、胡椒基丁醚(piperomyl butoxide,PBO)、马拉硫磷3种P450抑制剂显著提高了稻稗HJHL-715种群对五氟磺草胺的敏感性,使其对五氟磺草胺的GR50由原来的62.53 g/hm^2分别下降到5.78、5.02、3.53 g/hm^2。表明东北稻区已经出现了对五氟磺草胺具有高水平抗性的稻稗种群,稻稗HJHL-715种群对五氟磺草胺的抗性很可能是由细胞色素P450介导的代谢增强所致。

关键词：稻稗五氟磺草胺乙酰乳酸合酶 P450代谢

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黑龙江省稻稗对丁草胺的抗性测定及交互抗性的研究

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中国水稻科学 2020年第1期34卷 88-94页

作者：刘亚光吴绘鹏李敏朱金文张苏新张春鹏东北农业大学农学院哈尔滨150030 浙江大学农业与生物技术学院杭州310029

【目的】明确黑龙江省水田稻稗(Echinochloa oryzicola Vasing)对丁草胺的抗药性水平以及对其他细胞分裂抑制剂的交互抗药性水平。【方法】采用琼脂法和整株盆栽法测定了黑龙江省14个地区53个田块的稻稗对丁草胺的抗药性以及对其他3种... 详细信息

【目的】明确黑龙江省水田稻稗(Echinochloa oryzicola Vasing)对丁草胺的抗药性水平以及对其他细胞分裂抑制剂的交互抗药性水平。【方法】采用琼脂法和整株盆栽法测定了黑龙江省14个地区53个田块的稻稗对丁草胺的抗药性以及对其他3种细胞分裂抑制剂丙草胺、苯噻酰草胺和莎稗磷的交互抗性。【结果】琼脂法检测出庆安03、东京城镇02等4个稻稗生物型对丁草胺产生了中等水平抗性,抗性指数为12.92~26.03,占供试稻稗生物型的7.55%;兴隆镇03、阿城04等4个稻稗生物型对丁草胺产生了低等水平抗性,抗性指数为6.63~8.86,占供试稻稗生物型的7.55%;庆安01、汤原01等5个稻稗生物型对丁草胺敏感性下降,抗性指数为3.18~4.84,占供试稻稗生物型的9.43%;其余阿城02、尚志02等40个稻稗生物型对丁草胺表现敏感,抗性指数均小于3,占供试稻稗生物型的75.47%。选取上述测定结果当中抗性最高的两个生物型,使用整株盆栽法进行对丁草胺的抗性水平验证。发现庆安03和东京城镇02同样产生了中等水平抗性,抗性指数分别为16.78和13.27;同时测定两个抗性生物型对丙草胺、苯噻酰草胺和莎稗磷3种细胞分裂抑制剂的交互抗性,结果显示,庆安03稻稗生物型对丁草胺和丙草胺产生了交互抗性;东京城镇02稻稗生物型对丁草胺、丙草胺和莎稗磷产生了交互抗性。【结论】黑龙江省部分地区稻稗对丁草胺产生了抗药性,且对丙草胺和莎稗磷产生了交互抗性。

关键词：稻稗丁草胺细胞分裂抑制剂抗性测定交互抗性

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解除稻稗种子休眠方法的研究

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种子 2016年第9期35卷 94-97页

作者：李敏师慧刘蓝坤刘亚光东北农业大学农学院黑龙江哈尔滨150030

稻稗是世界性恶性杂草,研究其生物学特性、综合防除技术及抗药性意义重大,为加快其研究进程,找到解除稻稗种子休眠快速、有效的方法尤为重要。本试验研究了浓硫酸、NaOH、KNO_3及赤霉酸浸种等化学方法及人工剥去颖壳、温水处理等物理方... 详细信息

稻稗是世界性恶性杂草,研究其生物学特性、综合防除技术及抗药性意义重大,为加快其研究进程,找到解除稻稗种子休眠快速、有效的方法尤为重要。本试验研究了浓硫酸、NaOH、KNO_3及赤霉酸浸种等化学方法及人工剥去颖壳、温水处理等物理方法对稻稗种子休眠的解除效果,结果表明,6种方法均能有效解除稻稗种子休眠。浓硫酸浸种40~50min、2000mg/L赤霉酸溶液浸种48h对打破稻稗种子休眠效果最好,种子发芽率在83%以上;0.062 5%NaOH溶液浸种24h、1%KNO_3溶液浸种24h、80℃变温处理、人工剥去颖壳亦能较有效地打破稻稗种子休眠,种子发芽率为64.67%~72.67%。

关键词：稻稗休眠解除方法

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东北地区稻稗对五氟磺草胺的抗药性机制

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农药 2020年第6期59卷 464-468页

作者：王维静杜颖纪明山王金玲郭红霞沈阳农业大学植物保护学院沈阳110866

[目的]明确东北地区稻稗对五氟磺草胺的抗药性机制。[方法]采用整株生测法测定不同种群对五氟磺草胺的抗药性水平及P450s活性差异,并采用基因测序法,研究ALS序列差异。[结果]种群R-2呈高等水平抗药性,抗性指数达25.67,种群R-1和R-3分别... 详细信息

[目的]明确东北地区稻稗对五氟磺草胺的抗药性机制。[方法]采用整株生测法测定不同种群对五氟磺草胺的抗药性水平及P450s活性差异,并采用基因测序法,研究ALS序列差异。[结果]种群R-2呈高等水平抗药性,抗性指数达25.67,种群R-1和R-3分别呈低和中等水平抗药性;3个抗性种群均未检测到突变;在施用马拉硫磷后,抗性指数比分别为1.99、5.42和1.60。[结论]抗性种群对五氟磺草胺抗药性并非靶标基因突变导致的,可能是P450s活性增强导致的非靶标抗药性。

关键词：稻稗抗药性机制五氟磺草胺 P450s 基因突变

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稻稗对三种除草剂多重抗药性及其机制研究

稻稗对三种除草剂多重抗药性及其机制研究

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作者：王维静沈阳农业大学

学位级别：硕士

稻稗是我国东北地区水稻田常见的杂草之一,属农田恶性杂草,严重危害水稻产量和质量。五氟磺草胺(Penoxsulam)、噁唑酰草胺(Metamifop)和二氯喹啉酸(Quinclorac)是我国水稻田防治禾本科稗属杂草的特效药剂,前期对稻稗具有较好的防效,近... 详细信息

稻稗是我国东北地区水稻田常见的杂草之一,属农田恶性杂草,严重危害水稻产量和质量。五氟磺草胺(Penoxsulam)、噁唑酰草胺(Metamifop)和二氯喹啉酸(Quinclorac)是我国水稻田防治禾本科稗属杂草的特效药剂,前期对稻稗具有较好的防效,近年来防治效果明显下降。本研究以采自东北三省不同水稻主产区的32个稻稗种群为研究对象,采用整株生物测定法测定了不同种群对3种除草剂的多重抗药性,对筛选出的3个多重抗药性种群进行抗药性水平测定;并以3个疑似多重抗药性种群为试验材料,通过基因测序和离体酶活性测定的方法,研究了不同种群靶标基因序列及靶标酶活性差异;通过生理生化方法,研究了不同种群解毒酶β-CAS活性差异;以马拉硫磷为P450s抑制剂,测定了不同种群代谢酶P450s活性差异,以期完成我国东北地区稻稗抗药性的初步监测,从而为稻稗的科学防治提供初步理论依据。选用3种除草剂田间最高推荐剂量对稻稗种群进行单剂量筛选,发现32个稻稗种群中23个种群对五氟磺草胺产生了抗药性,17个种群对噁唑酰草胺产生了抗药性,9个种群对二氯喹啉酸产生了抗药性,抗药性发生率较高,抗药性种群数达26个,同时筛选到了HLJ4、LN1和LN24种群对3种除草剂产生了疑似多重抗药性。采用整株生测法,对3个疑似多重抗药性种群进行抗药性水平测定,结果表明HLJ4,LN24和LN1分别对五氟磺草胺产生了低中高三种水平的抗药性,抗药性指数分别为4.80、8.66和25.67;HLJ4和LN1种群对噁唑酰草胺产生了高水平抗药性,抗药性指数分别为10.64和23.59,LN24对噁唑酰草胺产生了中水平抗药性,抗药性指数为9.86;HLJ4种群对二氯喹啉酸产生了高水平抗药性,LN1和LN24种群对二氯喹啉酸产生了极高水平抗药性,抗药性指数分别为65.85、145.21和269.60。分别对疑似敏感性种群和疑似多重抗药性种群ALS和ACCase酶基因进行了扩增和克隆,经对比发现,3个疑似多重抗药性种群均未检测到靶标酶编码基因氨基酸突变。靶标酶ALS和ACCase离体活性测定结果表明,三个疑似多重抗药性稻稗种群ALS酶对五氟磺草胺的敏感性,以及ACCase酶对噁唑酰草胺的敏感性与疑似敏感性种群基本一致,抗药性指数为1.06-1.38。由此推断,3个种群对五氟磺草胺和噁唑酰草胺的多重抗药性,并非是靶标酶基因突变和靶标酶活性增强导致的。研究发现,在二氯喹啉酸施用后,不同种群β-CAS酶活性变化差异显著。疑似多重抗药性种群LN24体内β-CAS活性被诱导,活性始终高于同期对照,在7d时达到最高,为同期对照的1.72倍,疑似多重抗药性种群HLJ4和LN1活性为先小幅度下降后恢复至初始水平,而疑似敏感性种群β-CAS活性施药后无显著变化,直至死亡。由此推断,LN24种群对二氯喹啉酸的抗药性与β-CAS活性被诱导有关。以马拉硫磷为P450s抑制剂,研究了其对三个疑似多重抗药性种群抗药性水平的影响,研究结果表明,马拉硫磷可显著降低三个多重抗药性种群对五氟磺草胺的抗药性,马拉硫磷施用前后的抗药性指数比分别为1.99、5.42和1.60,LN1种群对噁唑酰草胺,以及HLJ4对二氯喹啉酸的抗药性水平也显著降低,马拉硫磷施用前后的抗药性指数比分别为5.21和6.37。由此推断,多重抗药性种群抗药性的产生与P450s活性有关。

关键词：稻稗多重抗药性五氟磺草胺噁唑酰草胺二氯喹啉酸

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黑龙江省稻稗对二氯喹啉酸敏感性研究

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东北农业大学学报 2014年第8期45卷 6-10页

作者：刘亚光刘蓝坤朱金文冯蕾师慧李威井秋月刘冰东北农业大学农学院哈尔滨150030 浙江大学农业与生物技术学院杭州310029

利用滤纸法、琼脂法、整株生测法测定黑龙江省10个不同采集点稻稗种子对二氯喹啉酸的敏感性。结果表明,供试10个采集点均未产生明显抗性。其中,852农场采集点稻稗对二氯喹啉酸处于敏感性下降阶段,测得抗性指数分别为4.11、4.82、4.39;... 详细信息

利用滤纸法、琼脂法、整株生测法测定黑龙江省10个不同采集点稻稗种子对二氯喹啉酸的敏感性。结果表明,供试10个采集点均未产生明显抗性。其中,852农场采集点稻稗对二氯喹啉酸处于敏感性下降阶段,测得抗性指数分别为4.11、4.82、4.39;五常拉林采集点稻稗对二氯喹啉酸均最敏感;其他采集点稻稗对二氯喹啉酸敏感性介于二者之间。

关键词：稻稗二氯喹啉酸生物测定敏感性

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黑龙江省水田稻稗对四种除草剂抗药性的初步研究

黑龙江省水田稻稗对四种除草剂抗药性的初步研究

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作者：冯蕾东北农业大学

学位级别：硕士

黑龙江是我国水稻主要种植区，是我国最早使用除草剂的地区之一；稻稗EchinochloaoryzicolaVasing是水田主要的禾本科杂草，对水稻田危害严重。本文以采自黑龙江不同地区的水田杂草稻稗为主要研究对象，研究了稻稗的休眠特性及其解除方... 详细信息

黑龙江是我国水稻主要种植区，是我国最早使用除草剂的地区之一；稻稗EchinochloaoryzicolaVasing是水田主要的禾本科杂草，对水稻田危害严重。本文以采自黑龙江不同地区的水田杂草稻稗为主要研究对象，研究了稻稗的休眠特性及其解除方法，利用种子生测和整株生测等4种方法检测了黑龙江省10个地区的水田稻稗对丁草胺、二氯喹啉酸、五氟磺草胺和莎稗磷等四种除草剂是否产生了抗性。研究结果如下： 1.通过化学药剂对稻稗种子休眠的解除可以起到较好地促进作用。试验表明，稻稗种子在低浓度NaOH（0.5%）溶液中浸泡24h，其萌发率可提高30.84%-46.67%，供试稻稗种子发芽率均在50%以上。在化学试剂KNO3浓度为0.125%的溶液中浸泡24h处理对稻稗种子萌发具有很好的促进作用，此浓度下供试地区种子萌发率最高：852农场的种子萌发率为70%，牡丹江地区种子萌发率为66.67%，克山地区为60%。 2、解除种子的休眠与其储藏条件是密切相关的。本试验结果表明，稻稗种子在成熟之后萌发率低，表明进入休眠，但在不同储藏条件下休眠时间不同。在试验的6个月内，室温条件下供试种子并未解除休眠；在室外0-10cm浅土层掩埋条件下，5个月即可解除休眠，且三个地区种子萌发率在80%-94.17%之间；在室外土层厚度为10-20cm掩埋环境下，5个月可解除休眠，萌发率均在80%左右；种子埋在20-30cm深土层中，5个月也可解除休眠，但萌发率均低于浅土层；在5℃冰箱储藏条件下6个月不能解除种子的休眠。 3、琼脂法可作为检测抗性稻稗的快速鉴定方法。本试验通过比较滤纸法、琼脂法、小杯法和整株盆栽法检测黑龙江省10个地区水田稻稗对4种除草剂的敏感性，结果表明滤纸法、琼脂法检测稻稗对丁草胺和二氯喹啉酸的抗性结果具有一致性，且与整株生测法检测的抗性趋势基本一致。其中以琼脂法检测敏感性最高，可以达到灵敏、快速试验的目的，因此可将琼脂法作为检测水田稻稗对除草剂抗性的主要方法。而小杯法检测最不灵敏，不适于对抗性稻稗的检测。 4、供试10个地区的稻稗对4种除草剂的敏感性不同。本试验以黑龙江省10个地区的稻稗作为研究对象，采用培养皿法、琼脂法、小杯法和整株生测等四种方法进行了稻稗对丁草胺、二氯喹啉酸、五氟磺草胺、莎稗磷抗性的鉴定。结果如下：黑龙江省牡丹江地区的稻稗对丁草胺产生了抗药性。通过滤纸法和琼脂法检测此地区稻稗抗性指数均大于10，盆栽法测定的抗性指数大于5，这三种检测方法可以确定牡丹江地区的稻稗对丁草胺产生了抗性；综合琼脂法、滤纸法和盆栽法的检测结果，可认为富裕县、852农场、依安、平山等9个地区的稻稗都还保持对丁草胺的敏感性；其中通河、依安、富裕和克山四地，通过滤纸法和琼脂法测定的抗性系数在3-10之间，而盆栽法测定这四地的抗性指数分别为2.56、2.46、1.02和1.32，均小于3，是否产生了抗药性还有待于进一步的确定。黑龙江省852农场的稻稗对二氯喹啉酸处于敏感性下降阶段。利用滤纸法、琼脂法和整株盆栽法检测出此地区的抗性指数分别为4.11、4.82和4.39。而兴凯湖、平山、牡丹江、通河等9个地区稻稗对二氯喹啉酸敏感，抗性指数均小于3，表明对二氯喹啉酸仍处于敏感阶段，尚未产生抗性。供试10个地区的稻稗对于五氟磺草胺和莎稗磷这两种除草剂均较为敏感。滤纸法、琼脂法和整株盆栽法检测结果基本一致，即抗性系数均低于3，表明供试的稻稗对五氟磺草胺和莎稗磷仍处于敏感阶段。 5、稻稗的抗性生物型对除草剂的抗性水平可能与POD酶的活性增强相关，但对CAT活性无直接影响。选取采自五常拉林地区S型，牡丹江地区R型稻稗，测定出在丁草胺处理后R型稻稗与敏感型相比，在施药6d后POD活性显著增加，但其CAT酶活性变化与敏感型相比基本一致；选取采自五常拉林地区S型，敏感性下降的852农场的稻稗（暂定为R型），测定出在二氯喹啉酸处理后R型稻稗与敏感型相比，抗性型POD活性变化呈现出药后0-4d活性正增长，随后下降的趋势，而其CAT酶活性变化率趋势与敏感型基本一致，差异并不明显。结果表明，POD酶活性的增加可能与施用除草剂有关。但不同生物型的稻稗体内的保护酶活性变化规律与除草剂的关系，还有待于进一步的研究确定。

关键词：稻稗解除休眠除草剂抗药性

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黑龙江省稻稗对丁草胺的抗药性研究

黑龙江省稻稗对丁草胺的抗药性研究

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作者：李敏东北农业大学

学位级别：硕士

黑龙江省是我国水稻主产区,稻谷产量居全国第二位。近年来,黑龙江稻稗的危害指数和危害面积都快速上涨,已然成为仅次于稗草的稻田恶性杂草,对水稻产量造成严重威胁。丁草胺在黑龙江省使用年限已超过30年,防治效果逐渐不佳,部分地区稻稗... 详细信息

黑龙江省是我国水稻主产区,稻谷产量居全国第二位。近年来,黑龙江稻稗的危害指数和危害面积都快速上涨,已然成为仅次于稗草的稻田恶性杂草,对水稻产量造成严重威胁。丁草胺在黑龙江省使用年限已超过30年,防治效果逐渐不佳,部分地区稻稗已对其产生了抗药性。本文以采自黑龙江省14个地区53个田块的稻稗生物型为研究对象,测定了黑龙江省稻稗对丁草胺的抗性水平以及对细胞分裂抑制剂的交互抗性,探明了简单方便打破稻稗种子休眠的方法,比较了抗感稻稗生物型生物学特性的差异,明确了不同密度下抗感稻稗对水稻的危害水平,测定了非细胞分裂抑制剂对抗丁草胺稻稗的生物活性,并且评价了氰氟草酯和五氟磺草胺混用对抗丁草胺稻稗的防除效果,明确了混用的最佳配比。论文的主要结果如下:1.稻稗对丁草胺的抗药性及交互抗性测定（1）黑龙江省稻稗对丁草胺已产生了不同水平的抗性。采用琼脂法测定结果表明供试53个稻稗生物型中,庆安03、东京城镇02等4个稻稗生物型对丁草胺产生了中等水平抗性,占供试稻稗生物型的7.55%;兴隆镇04等4个生物型表现低抗,占比7.55%;庆安01等5个生物型处于敏感性下降阶段,占比9.43%;其余阿城02等40个生物型对丁草胺表现敏感,占比75.47%。采用滤纸法测定结果表明供试53个稻稗生物型中,庆安03、东京城镇02等3个稻稗生物型对丁草胺产生了中等水平抗性,占供试稻稗生物型的5.67%;五常01等5个生物型表现低抗,占比9.43%;庆安01等6个生物型处于敏感性下降阶段,占比11.32%;其余阿城02等39个生物型对丁草胺表现敏感,占比73.58%。对琼脂法和滤纸法中检测出的抗性生物型庆安03和东京城镇02以及敏感生物型阿城02用整株盆栽法进行抗性水平验证,结果与琼脂法和滤纸法测定的抗性等级一致,表明庆安03（R1）和东京城镇02（R2）生物型确实对丁草胺产生中等水平抗性,阿城02（S）生物型对丁草胺表现敏感。（2）供试R1和R2稻稗生物型对部分细胞分裂抑制剂产生了交互抗性。R1稻稗生物型对丁草胺和丙草胺产生了交互抗性,R2稻稗生物型对丁草胺、丙草胺和莎稗磷产生了交互抗性。2.稻稗的生物学特性研究（1）浓硫酸、NaOH、KNO3及赤霉酸浸种等化学方法及人工剥去颖壳、变温处理均能有效打破稻稗种子休眠。其中,80℃变温处理最为简便易行,推荐用来解除稻稗种子休眠。浓硫酸浸种40-50 min、2000 mg/L赤霉酸溶液浸种48 h对打破稻稗种子休眠效果最好,种子发芽率在83%以上;0.0625%Na OH溶液浸种24 h、1%KNO3溶液浸种24 h、80℃变温处理、人工剥去颖壳亦能较有效地打破稻稗种子休眠,种子发芽率在64.67%-72.67%之间。（2）抗性稻稗生物型与敏感稻稗生物型在生物学上有差异。抗丁草胺稻稗生物型和敏感稻稗生物型的出苗规律基本一致,3个稻稗生物型均于播后第四天开始出苗,播后第6天均为出苗最高峰期,而且在出苗最高峰期时抗性生物型比敏感生物型出苗数多;抗性稻稗生物型的总出苗率比敏感稻稗生物型的出苗率高,并且在1%水平上差异显著。敏感稻稗生物型在出苗后75天（即稻稗成熟时）的植株株高、地上部鲜重、单株分蘖数、单穗籽粒数以及千粒重均高于抗性稻稗生物型,并且在5%水平上差异显著,表明抗性稻稗生物型的适合度低于敏感稻稗生物型。（3）敏感稻稗生物型对水稻的竞争作用强于抗性稻稗生物型。随着稻稗密度的增加,水稻株高、分蘖、有效穗数、单穗实粒数、千粒重以及产量均降低。当稻稗密度相同时,敏感稻稗生物型对水稻株高、分蘖、有效穗数、单穗实粒数、千粒重以及产量的抑制率基本均比其他两种抗性稻稗生物型对水稻的抑制率大,说明敏感生物型稻稗对水稻的竞争能力比抗性生物型强。当各稻稗密度为5株/m2时,抗感稻稗对水稻产量的抑制率均在5%以上,与无草对照相比差异即显著,当各稻稗密度为40株/m2时,对水稻产量即可造成一半以上的损失,当各稻稗密度达到50株/m2时,可使水稻减产60%以上。虽然敏感稻稗对水稻的竞争作用更强,但抗感稻稗对水稻产量的影响并没有差很多,抗性稻稗对水稻的危害依然很大,需要引起足够重视。3.抗丁草胺稻稗化学防除药剂筛选（1）防除抗丁草胺的稻稗的理想方法是用五氟磺草胺等非细胞分裂抑制剂交替轮换使用。对S生物型稻稗来说,二氯喹啉酸对其防治效果较差,不推荐进行轮换使用;其他8种防治效果比较好的除草剂单剂品种防效从高到低依次为双草醚、禾草丹、五氟磺草胺、嘧啶肟草醚、氰氟草酯、噁草酮、丙炔噁草酮和噁唑酰草胺,可以按不同作用类型的除草剂进行交替轮换使用。对R1生物型稻稗来说,防治效果比较好的除草剂单剂品种防效从高到低依次为禾草丹、丙炔噁草酮、噁唑酰草胺、氰氟草酯、二氯喹啉酸、五氟磺草胺和噁草酮,可以按不同作用类型的除草剂进行交替轮换使用;嘧啶肟草醚、双草醚的防除效

关键词：稻稗丁草胺抗药性生物学特性抗性防除

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东北稻区稻稗对五氟磺草胺抗药性的初步研究

东北稻区稻稗对五氟磺草胺抗药性的初步研究

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作者：刘健南京农业大学

学位级别：硕士

东北地区是我国最重要的水稻产区之一,该地的水稻生产对我国粮食产业至关重要,然而,近年来,该地区稻田中杂草危害较为严重,尤以稻稗(Echinochloa oryzoides)为甚,难以防控。五氟磺草胺(Penoxsulam),是乙酰乳酸合酶(Acetolactate synthas... 详细信息

东北地区是我国最重要的水稻产区之一,该地的水稻生产对我国粮食产业至关重要,然而,近年来,该地区稻田中杂草危害较为严重,尤以稻稗(Echinochloa oryzoides)为甚,难以防控。五氟磺草胺(Penoxsulam),是乙酰乳酸合酶(Acetolactate synthase,ALS)抑制剂类除草剂,对稗属(Echinochloa)杂草有着卓越的防效,然而,由于其作用位点非常单一,加之多年来连续的过量使用,稗属杂草对其的抗药性问题已经愈发严重。东北稻区已经出现了五氟磺草胺对稻稗防效下降的情况,因此,为了明确东北稻区稻稗对五氟磺草胺是否出现抗药性及其抗药性水平,本实验室在2015年至2017年连续在东北稻区中采集稻稗种子,明确了该地40个稻稗种群对五氟磺草胺的的敏感性水平;以其中的2个抗性种群为研究对象,明确了抗五氟磺草胺稻稗的交互抗性和多抗性水平,为化学防治抗性稻稗提供了理论基础;以1个敏感稻稗种群和2个抗性稻稗种群为研究对象,进行了靶标酶ALS离体活性、靶标酶ALS基因序列、靶标酶ALS基因表达量及细胞色素P450氧化酶系抑制剂对抗药性影响的研究,初步明确了稻稗对五氟磺草胺产生抗药性的机理。本研究结果如下:采用整株生物测定法测定了采自东北地区的40个稻稗种群对五氟磺草胺的地上部鲜重抑制中剂量(GR50)值。根据本实验室标准:在40个供试稗种群中,有4个敏感种群(相对抗性倍数≤2倍),6个敏感性下降种群(2倍<相对抗性倍数≤4倍),19个低抗种群(4倍<相对抗性倍数≤10倍),10个中抗种群(10倍<相对抗性倍数≤30倍),1个高抗种群(30倍<相对抗性倍数≤50倍)。这说明我国东北稻区的稻稗对五氟磺草胺已经产生较为严重的抗药性,并且其抗药性产生的范围较广、抗药性水平较高,与田间防效下降的事实相符。本研究选取了 2个抗性种群进行交互抗性和多抗性的研究。就种群来看:中抗种群HSRH-520对氟唑磺隆、双草醚、啶磺草胺、氟吡磺隆和丙嗪嘧磺隆这5种药剂表现出一定程度的交互抗性;高抗种群HJHL-715则对氟唑磺隆、嘧啶肟草醚、双草醚、啶磺草胺、氟酮磺草胺、砜嘧磺隆、氟吡磺隆和丙嗪嘧磺隆这8种药剂表现出一定程度的交互抗性。这两个抗性种群也对多种非ALS抑制剂类的除草剂产生了不同程度的多抗性,总的来看,13种供试药剂中,除敌稗、苯噻酰草胺、噁草酮和二甲戊灵这4种药剂外,其余药剂都至少有一个抗性稻稗种群表现出多抗性。可见,可以使用上述4种仍旧有效的药剂防除抗性稻稗,需要注意的是,二甲戊灵是非水稻移栽田药剂,敌稗则是使用不当容易造成药害,这2种药剂用于水稻移栽田抗性稻稗的治理时需要谨慎。对稻稗抗五氟磺草胺抗性机理的初步研究则从ALS活性、ALS基因序列、ALS基因表达量这三方面进行,探究稻稗对五氟磺草胺的靶标酶抗性机理。在ALS离体活性研究中发现,在不使用五氟磺草胺处理时,抗性种群和敏感种群的ALS离体活性差异不大。但在五氟磺草胺的处理下,3个供试种群的离体ALS活性受抑制的程度却有着明显差异,以抑制其活性50%的药剂浓度(IC50)计算,HSRH-520种群和HJHL-715种群相对敏感种群的抗性倍数分别为13.73和1.60倍,这说明抗性稻稗体内ALS敏感性下降是HSRH-520种群对五氟磺草胺产生抗药性的机理之一,但却不是HJHL-715种群产生抗性的原因。以稻稗基因组DNA为模板,采用降落多聚酶链式反应方法(Touch Down Polymerase Chain Reaction,TD PCR)扩增得到稻稗ALS基因的全长序列,其长度约为2000bp,不同种群略有差异,但均不含内含子,编码区为1935bp左右,编码约645个氨基酸。通过比对发现3个供试种群的ALS基因均有2条拷贝。与敏感种群HSRH-538的ALS序列比对分析后发现,在HSRH-520种群的第二条ALS基因拷贝中,第197位脯氨酸突变为丝氨酸,可知,ALS基因突变是HSRH-520种群对五氟磺草胺产生抗药性的机理之一。在HJHL-715种群中却并未发现已报道的可导致ALS抗性的位点突变,其抗性机理仍需进一步明确。采用荧光定量PCR的方法测定了 ALS基因表达量的变化,结果显示在五氟磺草胺处理后,3个稻稗种群的ALS基因表达量均开始上调,并在处理3天时达到峰值,且敏感种群HSRH-538的上调倍数高于中抗种群HSRH-520和HJHL-715,推测可能是由于种群间差异及负反馈调节机制导致的,因此靶标酶表达量的差异并不是稻稗对五氟磺草胺产生抗药性的原因。通过之前三方面的研究,已经明确了HSRH-520种群对五氟磺草胺的抗性是由其靶标酶变化导致的,然而,HJHL-715种群的抗性却难以得到解释,因此,本研究进行了第四步的探究,即细胞色素P450氧化酶系抑制剂对稻稗五

关键词：稻稗五氟磺草胺 ALS 抗性机理交互抗性多抗性

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以稻稗和萤蔺为优势种的东北地区水稻机插秧田杂草防除技术研究

以稻稗和萤蔺为优势种的东北地区水稻机插秧田杂草防除技术研究

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作者：蒋易凡南京农业大学

学位级别：硕士

东北稻区作为我国重要的商品粮基地,其水稻种植面积不断增加,机插秧技术发展迅速,机械化程度越来越高。由于机插秧、浅耕浅翻等耕作栽培技术的推广,加之化学除草剂的连年使用等因素,东北稻区杂草群落演替加剧。稻稗(Echinochloa oryzioi... 详细信息

东北稻区作为我国重要的商品粮基地,其水稻种植面积不断增加,机插秧技术发展迅速,机械化程度越来越高。由于机插秧、浅耕浅翻等耕作栽培技术的推广,加之化学除草剂的连年使用等因素,东北稻区杂草群落演替加剧。稻稗(Echinochloa oryzioides)、萤蔺(Scirpus juncoides)是东北稻区的恶性杂草,且危害日趋加重,逐渐成为东北水稻机插秧田杂草群落的优势种群。目前,可用于防除稻稗、萤蔺的相关除草剂尚不明确,因此,筛选出高效防除稻稗、萤蔺的除草剂单剂及新除草剂配方配比对东北水稻机插秧田杂草防除具有重要的意义。本文以敏感种群稻稗、萤蔺为主要研究对象,采用整株生物测定法,筛选出了防除稻稗、萤蔺等稻田其他杂草的有效除草剂单剂,并在此基础上筛选出了新除草剂配方配比,同时测定了新复配剂对稻田其它杂草的毒力。结果如下:通过整株生物测定法研究了采自黑龙江省的敏感种群稻稗HSQJ对稻田常用防除禾本科杂草的除草剂、其它作物田防除禾本科杂草的除草剂及新型除草剂的敏感性;并测定了筛选出的其他作物田除草剂对不同品种水稻(粳稻三江6号、籼稻两优669)的安全性以及筛选出的对稻稗毒力强且对水稻安全的除草剂对稻田其他禾本科杂草的毒力。结果表明:稻田除草剂中五氟磺草胺、嘧啶肟草醚、嗯唑酰草胺、氟吡磺隆、敌稗、氯氟吡啶酯、丙嗪嘧磺隆、二氯喹啉草酮这8种茎叶处理剂及乙氧氟草醚、莎稗磷、扑草净、丙草胺、氟酮磺草胺、丙炔噁草酮、双唑草腈、嗪吡嘧磺隆这8种土壤处理剂对稻稗具有较高的抑制作用,且对机插秧田水稻安全,而筛选出的对稻稗毒力强的其他作物田除草剂对水稻的安全性较差。在此基础上进一步通过室内毒力测定发现:筛选出的除草剂中噁唑酰草胺、敌稗、莎稗磷、乙氧氟草醚、扑草净、丙草胺对抗五氟磺草胺的稗和稻稗、敏感种群千金子也有较高的抑制作用。通过整株生物测定法研究了采自黑龙江省的敏感种群萤蔺HJHN对稻田及其它作物田常用来防除阔叶及莎草科杂草的除草剂和新型除草剂的敏感性;并研究了筛选出的其他作物田除草剂对不同品种水稻(粳稻三江6号、籼稻两优669)的安全性以及筛选出的对萤蔺毒力强且对水稻安全的除草剂对稻田其他阔叶及莎草科杂草的毒力。结果表明:稻田茎叶处理剂2甲4氯钠、灭草松及土壤处理剂嗪吡嘧磺隆、扑草净、双唑草腈对萤蔺具有较高的抑制作用,且对机插秧田水稻安全,而筛选出的对萤蔺毒力强的其他作物田除草剂对水稻的安全性较差。进一步通过室内毒力测定发现:嗪吡嘧磺隆、扑草净、双唑草腈、2甲4氯钠对异型莎草、鳢肠、水苋也有较高的抑制作用。为了有效防除以稻稗、萤蔺为优势种的东北水稻机插秧田杂草,同时提高防效,扩大杀草谱,降低用药成本,本研究在上述试验筛选结果的基础上,选取了土壤处理剂嗪吡嘧磺隆、丙草胺以及茎叶处理剂五氟磺草胺、2甲4氯钠与噁唑酰草胺进行复配剂的室内配方配比筛选试验及使用技术研究。通过Gowing法进行评价发现,嗪吡嘧磺隆·丙草胺在1:3-6范围内对稻稗、萤蔺的抑制效果最佳,结合药剂理化特性等因素,最终确定最佳配比为嗪吡嘧磺隆:丙草胺为1:5。模拟大田药效试验发现,嗪吡嘧磺隆·丙草胺复配剂可以显著增加药剂防效,扩大杀草谱、兼治部分抗性杂草,在300-360g a.i./ha的剂量下对抗五氟磺草胺的稗HYYL和稻稗HQGN、敏感种群千金子JLGY、水苋JYJD-2、鳢肠JYJD-1、异型莎草JNXW均有较好的鲜重防效且对水稻安全。利用Golby法进行评价发现,五氟磺草胺·2甲4氯钠·噁唑酰草胺对稻稗、萤蔺有显著抑制效果的最佳配比为1:15:2。模拟大田药效试验发现,五氟磺草胺·2甲4氯钠·噁唑酰草胺复配剂可以有效降低除草剂的用量,扩大杀草谱,兼治部分抗性杂草,在360-396ga.i./ha的剂量下除抗氰氟草酯千金子ZHYH之外,对抗五氟磺草胺的稗HYYL和稻稗HQGN、敏感种群千金子JLGY、水苋JYJD-2、鳢肠JYJD-1、异型莎草JNXW均有较好的鲜重防效且对水稻安全。

关键词：水稻机插秧稻稗萤蔺敏感性配方筛选毒力

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