杂草抗药性及其机理研究进展

《杂草抗药性及其机理研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、杂草抗药性及其机理研究进展　　摘要：近年来随着除草剂的持续广泛使用，抗性杂草种群密度和发生面积逐步增加，杂草抗性问题已经是威胁我国粮食安全的重要问题之一。本文对我国目前杂草抗药性发生现状、抗性机理、转录组学技术在抗性杂草研究中的应用以及抗性杂草防除策略进行综述，以期为我国抗药性杂草的研究和治理提供一定参考。　　关键词：杂草；靶标抗性；非靶标抗性；转录组学；防除策略　　中图分类号：S451.1文献标识号：A文章编号：1001-4942（2016）12-0165-06　　农田杂草严重威胁作物产量，造成的经济损失巨大[1]。我国也是遭受杂草危害最

2、为严重的国家之一，2005和2006年我国受杂草危害面积均在7000万公顷左右，每年由杂草危害直接造成的粮食损失达238万吨，直接经济损失接近1000亿元左右[2]。我国有1400多种杂草[3]，列入名录的农田杂草有704种，属87科366属[4]，对农业生产造成危害的重要农田杂草有60多种[5]，其中恶性杂草包括野燕麦（Avenafatua）、看麦娘（Alopecurusaequalis）、马唐（Digitariasanguinalis）、狗尾草（Setariaviridis）、牛筋草（Eleusineindica）、柳叶蓼（Polygo

3、numbungeanum）、反枝苋（Amaranthusretroflexus）、香附子（Cyperusrotundus）、白茅（Impevatacylindrica）、稗草（Echinochloacrusgalli）、异型莎草（Cyperusdifformis）、鸭舌草（Monochoria15vaginalis）、眼子菜（Potamogotondistinctus）、扁秆?草（Scirpusplaniculmis）等[6]。杂草种群内，个体的多实性、易变性、多型性及对环境的高度适应性和遗传多样性是产生抗药性的内在因素[8-11]，而除草

4、剂的长期和单一使用会诱发抗性个体的产生，并对其加以筛选[12，13]。同时，近些年来，随着除草剂的持续广泛使用，抗性杂草种群密度和发生面积逐步增加[7]。抗性杂草的存在使得相应除草剂的防治效果降低，选用除草剂难度增加，除草剂复配组合种类、剂量增加，这些不仅增加了杂草防治成本，造成作物产量损失，也易造成农作物药害风险和环境污染。目前，杂草抗性问题已经是威胁我国粮食安全的重要问题之一。本文重点介绍了目前杂草抗药性发生现状、抗性产生机理和减缓杂草抗药性的措施等内容，以期为后续杂草抗性研究提供理论参照，为我国抗性杂草的综合治理提供参考。　　1杂草抗

5、药性发生现状　　自20世纪50年代在加拿大和美国分别发现抗2，4-D的野胡萝卜（Daucuscarota）和铺散鸭跖草（Commelinadiffusa）以来[14，15]，全球抗药性杂草生物型一直呈上升趋势。根据国际抗性杂草调查网站[7]发布的数据，截至2016年8月在其网站上登记的抗性杂草包括共250种杂草（其中单子叶杂草145种，双子叶杂草105种）的471个抗性个体（图1）。　　据统计，已经登记的抗性杂草对23类不同作用方式除草剂中的160个产品产生了抗性[7]。根据除草剂作用方式和使用量的不用，目前主要抗性杂草种类包括以下几类（图

6、2）：15　　①抗ALS（acetohydroxyacidsynthase，乙酰乳酸合成酶）抑制剂类除草剂杂草，ALS抑制剂类除草剂是已报道抗性杂草最多的一类，目前共有158种杂草对这类除草剂产生了抗性。早在1982年，澳大利亚（www.weedscience.org）就报道了首例抗氯磺隆的硬直黑麦草（Loliumrigidum）[16]。　　②抗PSⅡ（inhibitionofphotosynthesisatphotosystemⅡ，光系统Ⅱ抑制剂类除草剂）抑制剂类除草剂杂草数量紧随抗ALS抑制剂类除草剂杂草之后，其中抗莠去津杂草已经达到

7、73种（其中双子叶杂草50种，单子叶杂草23种）[7]。　　③抗ACCase（acetylCoAcarboxylase，乙酰辅酶A羧化酶）抑制剂类除草剂杂草，该类抗性杂草在数量方面仅次于前两类，约50种杂草对该类除草剂产生了抗性。　　④抗EPSP（5-enolpyruvylshikimate-3-phosphatesynthase，EPSP合酶）抑制剂类除草剂杂草，抗该类除草剂的杂草近些年呈现快速增长的趋势，目前抗性杂草数量已经位于第四位。　　除了以上提到的几类抗性杂草，还包括抗PPO（protoporphyrinogenoxidase，原

8、卟啉原氧化酶）抑制剂类除草剂杂草、抗PDS（carotenoidbiosynthesisinhibitors，类胡萝卜素生物合成抑制剂）抑制剂类除草剂杂草、抗HPPD（4-hyd