日本看麥娘(Alopecurus japonicas)對啶磺草胺的抗性研究.pdf

1、日本看麥娘是我國麥田的惡性雜草，其分布廣泛，嚴(yán)重降低了小麥產(chǎn)量和品質(zhì)。啶磺草胺作為乙酰乳酸合成酶(簡稱ALS)抑制劑類除草劑的常用藥劑，被廣泛應(yīng)用于小麥田防除日本看麥娘等禾本科雜草。其作用機制是通過降低雜草體內(nèi)ALS活性，進(jìn)而破壞體內(nèi)支鏈氨基酸的生物合成，從而導(dǎo)致雜草枯萎死亡。本課題組通過前期的采樣調(diào)查，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了對啶磺草胺產(chǎn)生抗藥性的日本看麥娘生物型。本文選取安徽天長地區(qū)的抗性日本看麥娘和敏感日本看麥娘為研究對象，通過測定其抗藥性水平

2、，分析比較不同生物型日本看麥娘的靶標(biāo)酶ALS在基因序列、基因表達(dá)量、酶活方面的差異，以及代謝酶GST在基因序列、基因表達(dá)量、酶活方面的差異，以期闡述日本看麥娘對啶磺草胺的抗性機制。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)整株生物法測定結(jié)果表明，A生物型為敏感日本看麥娘，D生物型和E生物型為抗性日本看麥娘，其抗性倍數(shù)分別為46.4和56.7。
　　(2)靶標(biāo)酶ALS基因序列分析表明，日本看麥娘的ALS基因編碼區(qū)序列長度1917 bp，編

3、碼638個氨基酸，理論分子量大小為43.77 KDa，等電點為8.47。通過比對發(fā)現(xiàn)，不同生物型日本看麥娘的ALS氨基酸序列相同，并未發(fā)生突變。
　　(3)靶標(biāo)酶ALS活性研究結(jié)果表明，日本看麥娘抗性生物型產(chǎn)生與其體內(nèi)ALS活性變化緊密相關(guān);啶磺草胺藥劑處理前，抗性生物型D、E和敏感生物型A的ALS活性無顯著性差異;啶磺草胺藥劑處理后，敏感生物型A體內(nèi)的靶標(biāo)酶ALS活力明顯受到抑制，而抗性生物型D和E仍能保持相對較高的ALS活性。

4、
　　(4)靶標(biāo)酶ALS基因表達(dá)量研究結(jié)果表明，施藥前三種生物型的ALS表達(dá)量無顯著性差異;啶磺草胺處理后，抗性生物型D和E的ALS表達(dá)量先劇烈上升后降低，敏感生物型A的ALS表達(dá)量先降低再緩慢上升。
　　(5)代謝酶GST基因序列分析表明，日本看麥娘的GST基因編碼區(qū)序列長度660 bp，編碼219個氨基酸，理論分子量大小為24.68 KDa，等電點為6.4。通過比對發(fā)現(xiàn)，不同生物型日本看麥娘的GST氨基酸序列相同，并未發(fā)

5、生突變。
　　(6)代謝酶GST活性研究結(jié)果表明，啶磺草胺藥劑處理前后，抗性生物型D、E的GST活性均顯著高于敏感生物型A;施藥后，不同生物型的酶活變化也各有差異，抗性生物型D、E的GST活性先上升后下降且下降趨勢平緩，而敏感日本看麥娘A的GST活性急劇下降，在整個處理時間內(nèi)抗性生物型D和E的GST活性始終高于敏感生物型A。
　　(7)代謝酶GST基因表達(dá)量研究結(jié)果表明，抗性生物型D、E和敏感生物型A的GST基因表達(dá)量有相似