山东部分市县麦田杂草麦家公对苯磺隆抗性初步研究

麦家公在山东东部部分市县冬小麦田发生严重,且为当地的优势杂草,而苯磺隆近年来对其防治失败。为明确其对苯磺隆的抗性,采用温室盆栽法和培养皿法,测定了山东部分市县麦家公对苯磺隆的抗性水平。在此基础之上,选择抗性相对较强的麦家公生物型,通过研究抗性生物型离体和施药后靶标酶(ALS)、解毒酶(GSTs)、主要保护酶(SOD、POD、CAT)的变化,初步探讨了麦家公对苯磺隆产生抗性的生理生化机制。研究结果如下: 一、麦家公对苯磺隆的抗性水平测定 1、温室盆栽结果表明,除平度(1.33)、城阳(2.34)麦田生物型处于敏感状态外,其他市县麦家公均产生了不同程度的抗性,抗性倍数在5.07-12.97之间,其中胶州药性最高,抗性倍数为12.97,其次为潍城、胶南、寒亭麦家公生物型,抗性倍数分别为7.53、5.31、5.07。本试验表明山东东部部分市县地区麦田麦家公生物型已经对苯磺隆产生了抗性。 2、培养皿法结果表明,除城阳(0.93)、平度(0.95)麦家公生物型处于敏感状态,其它市县麦家公均产生了抗性,抗性倍数在1.59-3.89之间,其中胶州、胶南、潍城、寒亭麦家公生物型抗性倍数分别为3.89、1.89、1.86、1.59;而。整株抗性水平测定试验结果与培养皿法抗性水平测定试验趋势一致。 二、麦家公对苯磺隆的抗性生理生化机制 1、离体条件下,胶州抗性麦家公(R)、敏感麦家公生物型(S) ALS对苯磺隆的敏感性存在明显差异。苯磺隆对抗性麦家公ALS活性的抑制程度相对小于对敏感性的抑制,在整个浓度范围内,浓度越高,对敏感生物型ALS的抑制作用大于抗性种群。胶州抗性生物型离体ALS的GR50为0.215μM,抗性指数分别为2.65倍。研究表明ALS酶对除草剂敏感性下降是产生抗性的原因之一。 2、施药后,苯磺隆茎叶喷雾处理后,R、S生物型ALS相对活力都活性出现先下降后上升的趋势,但是R生物型药后第4天活性最低,降到对照的64%,其后反弹上升,达到第7天活性是对照的75.1%,而S生物型活性药后第4天活性最低,是对照的40.2%,之后反弹幅度不大,S生物型活性被抑制。这可能是造成抗性生物型麦家公对苯磺隆抗性的原因之一。与离体条件下,得出的结果一致。 3、GSTs活力与杂草对苯磺隆的解毒代谢有关。喷药后,R生物型、S生物型相对活力出现先上升后下降的趋势。第4天R生物型GSTs活力达最高,为同期对照的1.488倍;而S生物型GSTs活力第3天达到对照的1.238倍。R生物型GSTs活力整体上明显高于S生物型。施药后,喷药后,R生物型GSTs活力整体上高于S生物型,说明R生物型解毒能力强于S生物型。表明GSTs对苯磺隆解毒代谢能力的差异是麦家公对苯磺隆产生抗性的另一个重要原因。 4、施药后,喷药后,R生物型与S生物型的SOD活力、CAT活力差距较大,R生物型SOD活力、CAT活力强于S生物型SOD活力、CAT活力,SOD活力、CAT活力增强有助于清除药剂胁迫产生的自由基氧,减少胁迫危害。表明保护酶的变化差异是麦家公抵抗苯磺隆伤害的一种机制。