【摘要】：水稻在我國糧食生產(chǎn)中占主要地位,水稻產(chǎn)量的保證對我國糧食豐收具有重大意義。芐嘧磺隆作為磺酰脲類除草劑,可有效防除稻田雜草,但因其長年連續(xù)使用,部分稻田雜草已經(jīng)對芐嘧磺隆產(chǎn)生了抗藥性。其中稻田螢藺具有旺盛的生命力、驚人的繁殖能力、頑強的低抗力和再生能力,適應干燥、耐澇、嚴寒、鹽堿等惡劣環(huán)境,并與水稻競爭生態(tài)環(huán)境,對水稻的危害極其嚴重,因此檢測螢藺對芐嘧磺隆是否產(chǎn)生抗藥性、明確其抗藥性發(fā)生情況和抗藥性水平,以及探索其產(chǎn)生抗藥性的機理尤為重要,為我國的水稻產(chǎn)量提出保障。本試驗采集了20個螢藺種群R和1個敏感性種群S的種子作為研究材料,進行了螢藺的萌發(fā)特性及對芐嘧磺隆的抗藥性研究。本試驗通過不同藥劑處理和不同環(huán)境處理解除螢藺種子休眠,結果表明,乙醇、濃硫酸、Na OH、Na Cl和赤霉酸5種藥劑處理不能有效解除螢藺種子的休眠,摩擦處理和越冬處理可打破部分螢藺種子休眠,但操作不便且耗時長,不建議實際使用。將螢藺種子置于5℃冰箱清水浸泡48 h之后,50℃恒溫浸泡12 h后洗凈進行萌發(fā)試驗,發(fā)芽率高達93.32%以上,但隨著浸泡時間增加,種子萌發(fā)率降低,當恒溫浸泡24 h后,螢藺種子失去生物活性。因此試驗過程中,要嚴格控制溫度和時間。通過整株水平測定法測定了東北地區(qū)不同螢藺種群對芐嘧磺隆的抗藥性水平表明,稻田螢藺種群不同,對芐嘧磺隆的抗性水平不同,其中遼寧丹東東港宣城(R-7)、遼寧沈陽渾南劉付村(R-17)和黑龍江佳木斯蓮江口鎮(zhèn)(R-18)抗藥性水平高,GR50值分別為221.86、224.04和209.89 g a.i./hm~2,抗性指數(shù)分別為95.22、96.15和90.08。而R-2、R-4、R-10種群對芐嘧磺隆抗藥性相對較低,抗性指數(shù)小于10,R-8、R-13、R-14、R-19種群對芐嘧磺隆抗藥性的是中等水平的,抗性指數(shù)在10-20之間;其他種群對芐嘧磺隆均產(chǎn)生較高水平的抗藥性。ALS離體活性測定表明,未使用芐嘧磺隆,抗藥性螢藺種群并非都有高水平的ALS活性,因此是否產(chǎn)生抗藥性可能與ALS活性水平高低無關。使用芐嘧磺隆,對不同螢藺種群ALS活性的I_(50)值差別很大,R-17、R-17和R-18種群的I_(50)值最大,為24.35、30.48和24.88μmol/L,抗性指數(shù)分別為為98.03、122.71和100.15;R-2、R-4、R-8和R-10種群的I_(50)值相對較小,分別為2.07、2.96、2.67、2.55μmol/L,抗性指數(shù)分別為8.35、11.94、10.74和10.25;敏感性種群S的I_(50)最小,為0.25μmol/L;其余抗藥性種群的I_(50)值在4.45-22.96μmol/L之間,抗藥性指數(shù)在17.90-92.43之間。芐嘧磺隆對抗藥性螢藺ALS活性的抑制程度要小于對敏感性的抑制程度,與整株生物測定趨勢一致,因此螢藺產(chǎn)生抗藥性可能是由于ALS活性降低所導致�；蚩寺『蜏y序獲得了不同螢藺種群的ALS1基因和ALS2基因,包含與抗藥性相關8個突變位點區(qū)域,序列沒有內(nèi)含子。序列對比分析表明,與敏感性螢藺種群S的ALS基因比較,R2、R4、R8、R10、R13、R14、R19未發(fā)現(xiàn)突變;ALS1編碼區(qū)克隆出的基因片段發(fā)現(xiàn)五個基因突變即Ala-122-Asp、Pro-197-Ala、Pro-197-Ser、Trp-574-Leu和Ser-653-Arg;ALS2編碼區(qū)克隆出的基因片段發(fā)現(xiàn)一個突變即Pro-197-Ala。并且在已經(jīng)報道的Ala205、Asp376、Arg377、Gly654位點均沒有產(chǎn)生突變。ALS1基因的突變可能是螢藺種群對芐嘧磺隆產(chǎn)生抗藥性的主要原因。
【學位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S451.21
【圖文】：

沈陽農(nóng)業(yè)大學碩士學位論文繁殖為主，其種子具有休眠期，需要光照和高溫解除休眠。何錦豪等（1989）研究報道在0-1厘米土層中，螢藺種子發(fā)芽率為76.7％，在1-1.5厘米土層中，螢藺種子發(fā)芽率16.7％，在1.5-2厘米土層中，螢藺種子發(fā)芽率為5.0％，在2-3厘米土層中，螢藺種子芽率只為1.6％，而在3厘米以下土層，螢藺種子沒有發(fā)芽。稻田螢藺種子早期萌芽時氣溫較低，生長緩慢，當氣溫達到30℃時，生長速度加（李威，2014）。螢藺的實生苗只長4葉，抽出花莖之后，其葉片將退化為葉鞘，花抽出6天左右，莖葉以每天平均伸長1.07厘米速度快速生長，當花莖達到30厘米左右時螢藺開始抽穗，種子成熟后將自行脫落。螢藺種子生命力頑強，極易蔓延，因其種子眠解除時期不同，萌芽生長時期也不同，致使螢藺在稻田的危害時間期延長。（李楊漢1998；何錦豪，1989；張玉聚等，2010；李威，2014）。

20世紀50年代，加拿大報道了抗2,4-D的野胡蘿卜（Daucus carota Linn.），美國報道了抗2,4-D的鋪散鴨跖草（Commelina diffusa N. L. Burm.）（李建，2016）。80年代之后，全球抗藥性雜草的上升趨勢幾乎呈直線（圖1-3）。除草劑不同，其抗藥性原理和情況也不同，磺酰脲類除草劑作用位點單一，雜草產(chǎn)生抗藥性的問題更為突出，并難以防除。Heap（1982）發(fā)現(xiàn)第一個對ALS抑制劑產(chǎn)生抗藥性的雜草，是澳大利亞瑞士黑麥草（Lolium rigidum），之后，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)抗ALS抑制劑的雜草生物型，其數(shù)量持續(xù)急劇攀升（圖1-4）。圖 1-3 全球抗藥性雜草的發(fā)生趨勢（www.weedscience.com, 2019）Fig. 1-3 Chronological increase in resistant weeds globally年份 Year

第一章 稻田雜草的防除及其抗藥性研究進展12圖1-4 產(chǎn)生抗藥性的雜草生物型（www.weedscience.com, 2019）Fig. 1-4 Resistant of weed biotypes （www.weedscience.com, 2019）2019 年 3 月，國際抗藥性雜草調(diào)查網(wǎng)站發(fā)布最新數(shù)據(jù)，全球已有 255 種雜草(148雙子葉和 107 單子葉)共 499 個生物型雜草產(chǎn)生了抗藥性，其針對了已知的 23 類作用位點共 167 種化學除草劑。據(jù)報道，70 個國家的 92 種作物都有抗除草劑雜草。從雜草發(fā)生的作物分布來看（圖1-5），小麥田產(chǎn)生抗藥性的雜草有 77 種，玉米田產(chǎn)生抗藥性的雜草有 61 種，水稻田產(chǎn)生抗藥性的雜草有 51 種，大豆田產(chǎn)生抗藥性的雜草有 48 種

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3 張淑東;張雙;王禹博;紀明山;;稻田螢藺對芐嘧磺隆的抗藥性[J];農(nóng)藥;2019年08期

4 朱韜;沈麗麗;陳芳芳;張雷;;谷歡等對稻田螢藺的防治效果[J];浙江農(nóng)業(yè)科學;2014年05期

5 祝彥海;管凱義;袁德軍;李俊平;;安達星+苯噻酰草胺試驗報告[J];吉林農(nóng)業(yè);2018年22期

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3 李威;黑龍江省稻田螢藺對四種除草劑抗藥性初步研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學;2014年

本文編號：2765138