劉亞光 魏超月 張正南 朱金文 吳繪鵬

摘要：【目的】明確黑龍江省部分稻田螢藺（Scirpus juncoides Roxb.）對吡嘧磺隆的抗藥性水平及抗性機(jī)制，為水稻田螢藺的綜合治理提供理論依據(jù)?！痉椒ā恳圆勺院邶埥〉?3個(gè)螢藺種群為試驗(yàn)材料，利用整株盆栽法測定其對吡嘧磺隆的抗藥性水平。選取代表性抗性種群（SC-1和SC-8）和敏感種群（SC-23），于螢藺抽莖期剪取花莖后，以不同濃度（0.1、10.0、100.0、1000.0和10000.0 nmol/L）的吡嘧磺隆溶液對其進(jìn)行離體乙酰乳酸合成酶（ALS）檢測;抽莖期噴施250 g/ha吡嘧磺隆對螢藺進(jìn)行莖葉處理，施藥后第0、1、3、5、7和9 d剪取花莖，分別用于活體ALS活性和谷胱甘肽—硫—轉(zhuǎn)移酶（GSTs）活性測定?！窘Y(jié)果】整株盆栽法測定結(jié)果表明，供試22個(gè)種群中有7個(gè)種群對吡嘧磺隆產(chǎn)生了抗性，占供試種群的31.8%。離體條件下，抗性種群SC-1和SC-8體內(nèi)ALS對吡嘧磺隆的敏感性明顯降低，抗性指數(shù)分別為69.81和23.83;活體條件下，抗性種群SC-1和SC-8的ALS相對活性受到抑制后均能恢復(fù)至正常水平，敏感種群SC-23則不能恢復(fù)，3個(gè)種群試驗(yàn)結(jié)束時(shí)（第9 d）的相對活性別為0.92、0.72和0.45;抗性種群SC-1和SC-8的GSTs相對活性自施用吡嘧磺隆后第1 d起均顯著高于敏感種群SC-23（P<0.05），且二者分別于施藥后第3和第1 d升至最高值，分別為2.36和1.94，敏感種群SC-23的GSTs相對活性于施藥后第1 d升至最高值，為1.49。【結(jié)論】黑龍江省部分地區(qū)稻田螢藺已對吡嘧磺隆產(chǎn)生了低到中等水平抗性?？剐晕炋A種群的ALS對吡嘧磺隆敏感性下降和GSTs代謝作用增強(qiáng)可能與其抗性有關(guān)。

關(guān)鍵詞： 螢藺;吡嘧磺隆;抗藥性;乙酰乳酸合成酶（ALS）;谷胱甘肽—硫—轉(zhuǎn)移酶（GSTs）;黑龍江省

中圖分類號(hào)： S451? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：2095-1191（2019）03-0570-08

0 引言

【研究意義】螢藺（Scirpus juncoides Roxb.）隸屬于莎草科（Cyperaceae）多年生草本雜草，是我國北方稻田主要惡性雜草之一（羅寶君，2016）。近年來，螢藺在黑龍江省水稻田內(nèi)的發(fā)生和危害日趨嚴(yán)重，部分稻田螢藺密度高達(dá)300株/m2，該雜草可在短時(shí)間內(nèi)對水稻造成郁蔽而導(dǎo)致嚴(yán)重減產(chǎn)。磺酰脲類除草劑主要通過抑制支鏈氨基酸（纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸）的生物合成而起除草作用，乙酰乳酸合成酶（Acetolactate synthase，ALS）是其唯一作用靶標(biāo)（張朝賢等，2009）。吡嘧磺隆屬磺酰脲類除草劑，在黑龍江省水稻田應(yīng)用已有20余年的歷史，但近年來黑龍江省部分水稻產(chǎn)區(qū)吡嘧磺隆對螢藺的防效出現(xiàn)嚴(yán)重下降趨勢（張玉池等，2018）。因此，對黑龍江省水稻產(chǎn)區(qū)螢藺進(jìn)行抗性測定，探討其產(chǎn)生抗性的機(jī)理機(jī)制，對當(dāng)?shù)氐咎镂炋A的綜合防治具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】由于磺酰脲類除草劑具有生物活性高、選擇性強(qiáng)、殺草譜廣、對哺乳動(dòng)物安全等優(yōu)點(diǎn)，在全球范圍內(nèi)已得到廣泛使用，但因其作用位點(diǎn)單一且長期使用，雜草對其抗性發(fā)展迅速。陳麗麗等（2013）采用盆栽法莖葉處理方式測定了黑龍江省5個(gè)地區(qū)水稻田野慈姑對吡嘧磺隆的敏感性，結(jié)果表明，常規(guī)施藥量30 g/ha對各種群已無效，各種群對吡嘧磺隆的半數(shù)有效劑量（ED50）是20世紀(jì)90年代初期黑龍江省水稻田吡嘧磺隆常規(guī)田間施藥量10～15 g/ha的10.7～48.4倍。劉亞光等（2015）采用盆栽法土壤處理方式測定了黑龍江省不同地區(qū)稻田螢藺對吡嘧磺隆的抗藥性，結(jié)果表明，五常市和哈爾濱市種群對吡嘧磺隆已產(chǎn)生低水平抗性，牡丹江市螢藺種群對吡嘧磺隆產(chǎn)生了中等水平抗性，其他地區(qū)螢藺對吡嘧磺隆仍處于敏感階段，但未闡述抗性產(chǎn)生原因。李丹等（2017）采用盆栽法莖葉處理方式檢測了從山東、湖北和江蘇省稻田采集的28個(gè)鱧腸（Eclipta prostrata）種群對吡嘧磺隆的敏感性，發(fā)現(xiàn)除江蘇省種群具有較高水平抗性外，其他地區(qū)鱧腸種群對吡嘧磺隆均為敏感種群。Fu等（2017）報(bào)道我國東北地區(qū)稻田三葉鬼針草（Bidens pilosa L.）對芐嘧磺隆產(chǎn)生了中到高等水平抗性。吳翠霞等（2018）采用盆栽法莖葉處理方式測定了山東省小麥田薺菜（Capsella bursa-pastoris）對苯磺隆的抗性水平，結(jié)果表明，山東省小麥田薺菜已普遍對苯磺隆產(chǎn)生抗性，其中濱州市薺菜抗性倍數(shù)最高可達(dá)6863.80。國內(nèi)外研究表明，雜草對除草劑的抗性機(jī)理主要包括靶標(biāo)抗性和非靶標(biāo)抗性（張朝賢等，2009;張?jiān)圃碌龋?013）。靶標(biāo)抗性涉及兩個(gè)方面，一是雜草ALS基因突變引起的除草劑敏感性下降。Uchino等（2010）、Sada等（2012，2013）采用PCR擴(kuò)增了抗、感螢藺生物型的ALS基因，發(fā)現(xiàn)抗性螢藺生物型ALS基因第197位脯氨酸分別突變?yōu)榻z氨酸、組氨酸和亮氨酸，第574位色氨酸突變?yōu)榱涟彼?，?76位天冬氨酸突變?yōu)楣劝彼?，同時(shí)證實(shí)靶標(biāo)酶位點(diǎn)突變與抗性螢藺生物型ALS敏感性降低有關(guān);郎紅等（2015）認(rèn)為抗性慈姑（Sagittaria trifolia L.）ALS第324位錯(cuò)義突變可能破壞了蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)或增加了二級(jí)結(jié)構(gòu)的螺旋、折疊及卷曲的形成概率，從而降低了ALS對吡嘧磺隆的親和力;李平生等（2015）分別測定了芐嘧磺隆對遼寧省4個(gè)水稻產(chǎn)區(qū)野慈姑種群離體葉片ALS活性的影響，發(fā)現(xiàn)抗、感野慈姑種群對芐嘧磺隆ALS活性的抑制中濃度（IC50）差異較明顯，認(rèn)為抗藥性野慈姑種群的ALS對芐嘧磺隆敏感性下降可能是其產(chǎn)生抗性的原因之一。二是靶標(biāo)酶的過量表達(dá)。彭學(xué)崗等（2009）發(fā)現(xiàn)經(jīng)苯磺隆處理后2 d，抗性生物型豬殃殃（Galium aparine）活體條件下的ALS活性為對照的4.1倍，認(rèn)為ALS過量表達(dá)可能是其產(chǎn)生抗藥性的原因之一。雜草對除草劑的非靶標(biāo)抗性主要是由雜草對除草劑解毒代謝能力的增強(qiáng)而引起。谷胱甘肽—硫—轉(zhuǎn)移酶（GSTs）是催化谷胱甘肽與多種親電疏水底物結(jié)合的多功能酶家族，也是植物對除草劑進(jìn)行代謝解毒的關(guān)鍵酶系，其可催化還原型谷胱甘肽（GSH）與除草劑發(fā)生軛合作用而起到解毒作用（Powles and Yu，2015）。畢亞玲等（2013）通過測定山東省抗、感薺菜生物型GSTs活性發(fā)現(xiàn)，經(jīng)苯磺隆處理后對照組抗、感薺菜生物型10 d內(nèi)GSTs活力積累和分別為19.53和20.91 U;藥劑處理組抗、感薺菜生物型GSTs活力均在第4 d達(dá)最高值，分別為同期對照的1.72和1.37倍，認(rèn)為GSTs對苯磺隆代謝能力的差異可能與薺菜對苯磺隆的抗性有關(guān)。Bai等（2018）研究發(fā)現(xiàn)，施用苯磺隆后抗、感牛繁縷（Myosoton aquaticum L.）的GSTs活性均在48 h達(dá)最高值，抗性牛繁縷的GSTs活性整體明顯高于敏感牛繁縷，認(rèn)為GSTs對苯磺隆代謝作用的增強(qiáng)可能是牛繁縷對苯磺隆產(chǎn)生抗性的原因之一?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，雖已有黑龍江省部分地區(qū)螢藺對吡嘧磺隆產(chǎn)生抗藥性的研究報(bào)道，但黑龍江省其他地區(qū)螢藺對吡嘧磺隆是否也產(chǎn)生了抗藥性、抗性水平及抗性機(jī)制等尚未見詳細(xì)報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】通過測定黑龍江省不同地區(qū)螢藺種群對吡嘧磺隆的抗性水平和離體條件下螢藺的ALS活性抑制率及施藥后ALS和GSTs的相對酶活性變化，旨在明確黑龍江省螢藺對吡嘧磺隆的抗性水平和抗性機(jī)制，為指導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)用藥、延長吡嘧磺隆的使用壽命及抗藥性螢藺的綜合治理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

供試植物：2016年9—10月在黑龍江省采集螢藺種子，根據(jù)采集地點(diǎn)將其命名為23個(gè)種群（表1），其中SC-23采自從未用過除草劑的非耕地。供試除草劑：10%吡嘧磺?。≒yrazosulfuron-ethyl）可濕性粉劑（日本化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社）。主要試劑：NaOH和K2HPO4（均為分析純，500 g，天津市恒興化學(xué)試劑制造有限公司）;KNO3（分析純，500 g，天津市四通化工廠）;KH2PO4（分析純，500 g，天津市東麗區(qū)天大化學(xué)試劑廠）;肌酸（生物試劑，25 g，上海晶純試劑有限公司）;甲萘酚（分析純，25 g，中國五聯(lián)化工廠）;95%乙醇（分析純，500 mL，天津市富宇精細(xì)化工有限公司）;（NH4）2SO4（分析純，500 g，萊陽化工實(shí)驗(yàn)廠）;考馬斯亮藍(lán)G250（高級(jí)純，5 g）、丙酮酸鈉（99.00%～100.02%，25 g）、TPP（BR≥98%，10 g）、FAD（BR≥94%，20 mg）和牛血清蛋白（第5組分，BR≥98%，10 g）均為Summus生物科技有限公司產(chǎn)品;MgCl2（分析純，500 g，天津市耀華化學(xué)試劑有限責(zé)公司）。主要儀器：人工氣候箱RXZ（寧波江南儀器廠）;3WPSH-500D型生測噴霧塔（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所）;微量移液器（Gilson公司）;臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)（5430R，Eppendorf公司）;電熱恒溫水浴鍋HWS-28（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）;雙光束紫外可見分光光度計(jì)TU-1901（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）。

1. 2 供試植物培養(yǎng)

將不同種群螢藺種子放入5 ℃儲(chǔ)藏柜中層積處理28 d后，用2000 mg/L乙烯利浸種2 d，25 ℃光照培養(yǎng)箱內(nèi)催芽1 d。采用整株盆栽法，將未施用過除草劑的土壤風(fēng)干過篩后裝入塑料盆直徑18 cm，高38 cm），每盆播種10粒催眠萌發(fā)后剛露白的螢藺種子，種植深度2 cm，覆蓋1 cm過篩風(fēng)干土，播種后1 d用噴壺澆水并保持3 cm左右水層。試驗(yàn)在室外進(jìn)行，正常水分管理。

1. 3 測定項(xiàng)目及方法

1. 3. 1 不同螢藺種群對吡嘧磺隆的抗性水平測定 根據(jù)預(yù)試驗(yàn)確定的吡嘧磺隆劑量（6.5、12.5、25.0、100.0和400.0 g.a.i/ha），于播種后1 d，分別用注射器定量抽取5 mL藥液均勻分散滴入盆中（盆中水層呈渾濁狀態(tài)），以滴清水為對照（CK），3次重復(fù)。藥后21 d剪取螢藺地上部分，稱量鮮重。

雜草鮮重抑制率（%）=（空白對照雜草鮮重-處理雜草鮮重）/空白對照雜草鮮重×100。以雜草鮮重抑制率機(jī)率值（y）和劑量對數(shù)值（x）求得毒力回歸方程（y=bx+a）及ED50，進(jìn)而計(jì)算供試雜草種群的抗性指數(shù)（Resistance index，IR），IR=[抗藥性種群的ED50（IC50）]/[敏感種群的ED50（IC50）]?？剐运脚卸?biāo)準(zhǔn)：敏感種群（1≤IR<5），低抗種群（5≤IR<10），中抗種群（10≤IR<50），高抗種群（IR≥50）（高興祥等，2014）。選取中抗種群中抗性水平差異最明顯的2個(gè)種群及敏感種群作為1.3.2～1.3.4的供試材料。

1. 3. 2 離體條件下螢藺ALS活性測定 待螢藺長至抽莖期（花莖達(dá)15～20 cm），剪取1 g花莖，以不同濃度（0.1、10.0、100.0、1000.0和10000.0 nmol/L）吡嘧磺隆溶液處理花莖，清水為對照（CK），3次重復(fù)。參照范志金等（2003）的方法測定螢藺離體ALS活性，考馬斯亮藍(lán)G-250法測定可溶性蛋白含量。以酶活性抑制率機(jī)率值（y）和除草劑濃度對數(shù)值（x）建立毒力回歸方程（y=bx+a），求得IC50，抗性指數(shù)計(jì)算及標(biāo)準(zhǔn)參照1.3.1。酶活抑制率（%）=（A525CK-A525）/A525CK×100，其中，A525和A525CK分別表示藥劑處理及清水處理下螢藺種群的酶活性，1.3.3～1.3.4同。

1. 3. 3 活體條件下螢藺ALS活性測定 待螢藺長至抽莖期，用10%吡嘧磺隆可濕性粉劑250 g/ha莖葉噴霧，清水為對照（CK），3次重復(fù)，分別于施藥后第1、3、5、7和9 d剪取適量花莖，參照隋標(biāo)峰等（2007）的方法測定螢藺活體ALS活性。ALS相對活性=A525/A525CK。

1. 3. 4 螢藺體內(nèi)GSTs活性測定 施藥時(shí)期和施藥方式同1.3.3。分別于施藥后第0、1、3、5、7和9 d剪取適量花莖，參照Pamela和David（1996）方法測定螢藺的GSTs活性。GSTs相對活性=A340/A340CK。

1. 4 統(tǒng)計(jì)分析

利用DPS v7.05進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，Excel 2007進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和制圖。

2 結(jié)果與分析

2. 1 不同螢藺種群對吡嘧磺隆抗性水平測定結(jié)果

23個(gè)螢藺種群對吡嘧磺隆的整株抗藥性水平見表2，其中SC-23采自從未使用過吡嘧磺隆的非耕地，ED50為15.22 g.a.i/ha，對吡嘧磺隆最敏感，因此確定該螢藺種群為敏感種群。由表2可知，22個(gè)種群中有7個(gè)種群（SC-1、SC-3、SC-5、SC-6、SC-4、SC-8和SC-11）對吡嘧磺隆產(chǎn)生了抗性，占31.8%，其中SC-1和SC-3對吡嘧磺隆的抗藥性水平最高，抗性指數(shù)分別為23.71和16.49，ED50分別為360.97和251.00 g.a.i/ha，SC-11對吡嘧磺隆處于低水平抗性，抗性指數(shù)為6.35;有15個(gè)種群為敏感種群，占68.2%，抗性指數(shù)為2.02～3.69。

根據(jù)表2結(jié)果，從中選取中抗種群中抗性水平差異最明顯的2個(gè)種群（SC-1和SC-8）和敏感種群（SC-23）進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2. 2 離體條件下螢藺ALS活性測定結(jié)果

隨著吡嘧磺隆濃度的提高，抗性和敏感螢藺種群ALS活性抑制率均呈持續(xù)上升趨勢。當(dāng)吡嘧磺隆濃度為0.1 nmol/L時(shí)，抗性種群SC-1和SC-8的ALS活性抑制率最低，分別為9.81%和12.75%，二者均于10000.0 nmol/L時(shí)升至最高值，分別為56.15%和63.80%;除0.1 nmol/L處理外，其余濃度處理下SC-1的ALS活性抑制率顯著低于SC-8（P<0.05，下同），且兩個(gè)抗性種群的ALS活性抑制率均顯著低于敏感種群SC-23;敏感種群SC-23的ALS活性抑制率表現(xiàn)與兩個(gè)抗性種群相似，在0.1 nmol/L處理下ALS活性抑制率最低（10.46%），于10000.0 nmol/L升至最高值（80.00%）?？梢?，隨著吡嘧磺隆濃度的提高，抗、感螢藺種群的ALS活性受抑制程度均呈不斷加強(qiáng)趨勢，以SC-23受抑制程度最高，SC-8次之，SC-1最低。吡嘧磺隆濃度與ALS活性抑制效果的關(guān)系見表3。由表3可知，SC-1的IC50最高，為10131.67 nmol/L，顯著高于SC-8（3458.35 nmol/L），二者均顯著高于SC-23（145.14 nmol/L）;離體法測得的螢藺ALS抗性指數(shù)以SC-1最高（69.81），且顯著高于SC-8（23.83），與整株盆栽法測得的抗性趨勢一致。可見，螢藺體內(nèi)ALS對吡嘧磺隆敏感性下降是其產(chǎn)生抗性的主要原因之一。

2. 3 活體條件下螢藺ALS相對活性測定結(jié)果

施用吡嘧磺隆后，抗性種群SC-1和SC-8的ALS活性整體上呈先下降再上升的變化趨勢。SC-1的ALS相對活性的最低值和最高值分別出現(xiàn)在施藥后第3和第9 d，為0.60和0.92，且整個(gè)試驗(yàn)過程中其ALS相對活性均顯著高于敏感種群SC-23;SC-8的ALS相對活性的最低值和最高值分別出現(xiàn)在施藥后第3和第7 d，為0.49和0.73，至試驗(yàn)結(jié)束時(shí)（第9 d）為0.72，在整個(gè)試驗(yàn)過程中其ALS相對活性均顯著高于SC-23，但顯著低于SC-1;敏感種群SC-23的ALS相對活性整體呈下降趨勢，最低值和最高值分別出現(xiàn)在施藥后第3和第1 d，為0.42和0.53，且直至試驗(yàn)結(jié)束，其ALS相對活性僅為0.45，ALS相對活性不能恢復(fù)?？梢?，不同種群螢藺的ALS相對活性均受到吡嘧磺隆一定程度的抑制，且敏感種群受抑制程度明顯高于抗性種群;抗性種群間因抗性水平不同受抑制程度也存在差異，隨著時(shí)間延長，抗性水平越高，其ALS相對活性恢復(fù)能力越強(qiáng)。

2. 4 螢藺GSTs相對活性測定結(jié)果

吡嘧磺隆對抗、感種群螢藺的GSTs相對活性測定結(jié)果。施用吡嘧磺隆后，抗、感種群螢藺的GSTs相對活性整體呈先上升后下降的變化趨勢?？剐苑N群SC-1和SC-8的GSTs相對活性分別于施藥后第3和第1 d升至最高值，為2.36和1.94，之后逐漸下降，至試驗(yàn)結(jié)束（第9 d）時(shí)分別為1.85和1.33，二者的GSTs相對活性從施藥后第1 d起顯著高于敏感種群SC-23，且SC-8的GSTs相對活性從施藥后第3 d起顯著低于SC-1;敏感種群SC-23的GSTs相對活性于施藥后第1 d升至最高值，為1.49，至試驗(yàn)結(jié)束時(shí)為1.25?？梢?，施用吡嘧磺隆后，抗性種群的GSTs相對活性明顯高于敏感種群，與整株盆栽法測得的抗性趨勢一致。

3 討論

本研究結(jié)果表明，22個(gè)螢藺種群中有7個(gè)抗藥性種群，占31.8%，說明吡嘧磺隆已在黑龍江省多地存在抗性風(fēng)險(xiǎn);同時(shí)發(fā)現(xiàn)不同采集點(diǎn)抗藥性螢藺種群的抗性水平差異明顯，可能與不同地區(qū)用藥歷史、施藥水平、生態(tài)環(huán)境等因素導(dǎo)致的高強(qiáng)度除草劑選擇壓力有關(guān)。根據(jù)整株盆栽法測定結(jié)果，在黑龍江省部分地區(qū)使用吡嘧磺隆防除螢藺存在一定的抗性風(fēng)險(xiǎn)，建議哈爾濱市依蘭縣德裕鄉(xiāng)和迎蘭鄉(xiāng)、哈爾市阿城區(qū)和平山鎮(zhèn)等已對吡嘧磺隆產(chǎn)生抗性的地區(qū)避免單一使用吡嘧磺隆，科學(xué)輪換使用不同作用機(jī)制的除草劑，以延緩抗藥性雜草的產(chǎn)生。

離體條件下ALS對吡嘧磺隆的敏感程度一方面可反映ALS與抗藥性的關(guān)系，另一方面能從酶水平確定螢藺對吡嘧磺隆的抗藥性水平（付丹妮等，2018）。本研究中，抗性種群SC-1和SC-8的ALS活性抑制率整體上低于敏感種群SC-23，說明敏感種群螢藺的ALS對吡嘧磺隆仍保持高度敏感，抗性種群敏感性明顯降低，與Yasushi（2003）研究抗唑吡嘧磺隆螢藺的結(jié)果相似。本研究中，抗性種群SC-1和SC-8的IC50分別為敏感種群SC-23的69.81和23.83倍，顯著高于SC-23，進(jìn)一步說明抗性種群螢藺的ALS對吡嘧磺隆敏感性下降可能是其產(chǎn)生抗藥性的重要原因之一，與吳明根等（2007）研究抗吡嘧磺隆雨久花、吳小虎等（2011）研究抗苯磺隆麥家公離體條件下的ALS抗性機(jī)理結(jié)果相似?；铙w條件下，噴施250 g/ha吡嘧磺隆后，敏感種群螢藺的ALS相對活性整體呈下降趨勢，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)（施藥后第9 d）僅為0.45，說明ALS相對活性受到強(qiáng)烈抑制后不能恢復(fù)，可能是造成其對吡嘧磺隆敏感的原因。隋標(biāo)峰等（2007）研究發(fā)現(xiàn)敏感性低的澤漆（Euphorbia helioscopia L.）活體ALS活性最高可達(dá)對照的2.90倍，認(rèn)為較高的ALS活性能引起靶標(biāo)酶水平過量表達(dá)，進(jìn)而提高澤漆對苯磺隆的耐藥性。本研究中，抗性種群螢藺的ALS相對活性始終顯著高于敏感種群，且抗性種群螢藺的ALS相對活性均呈先下降再上升的變化趨勢，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)ALS相對活性分別恢復(fù)至同期對照的92%和72%，與隋標(biāo)峰等（2007）的研究結(jié)果存在差異，結(jié)合離體ALS活性測定結(jié)果推測，可能不是由于靶標(biāo)酶的過量表達(dá)，而是由于抗性種群螢藺的ALS對吡嘧磺隆敏感性下降，導(dǎo)致ALS相對活性受抑制程度較輕，隨著時(shí)間延長，吡嘧磺隆不斷被代謝，ALS相對活性又趨于恢復(fù)正常水平，與畢亞玲等（2013）研究抗苯磺隆薺菜活體ALS抗性機(jī)理的結(jié)果基本一致。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，抗性和敏感種群螢藺ALS活性均在吡嘧磺隆處理后第3 d降至最低，與崔海蘭（2009）報(bào)道抗苯磺隆播娘蒿的活體ALS活性變化規(guī)律相似，可能與吡嘧磺隆本身是內(nèi)吸傳導(dǎo)型除草劑而引起的最佳藥效發(fā)揮時(shí)間有關(guān)。

GSTs在抵御除草劑等外源物質(zhì)損傷和抗逆性等方面扮演著重要角色，雜草體內(nèi)的GST活性直接影響其對除草劑的解毒代謝能力（Riechers et al.，2010;Ma et al.，2013）。有研究表明，對不同生物或非生物脅迫GSTs可被特異性誘導(dǎo)，具有明確的特異性和表達(dá)模式（郭玉蓮等，2008）。本研究發(fā)現(xiàn)，從施用吡嘧磺隆后第1 d起，抗性和敏感種群螢藺的GSTs相對活性相比同期對照始終保持較高水平，且抗性種群螢藺的GSTs相對活性顯著高于敏感種群，說明抗性種群較敏感種群具有更高的誘導(dǎo)GSTs活性能力，GSTs對吡嘧磺隆解毒代謝能力的差異可能是螢藺對吡嘧磺隆產(chǎn)生抗藥性的部分原因，與彭學(xué)崗等（2009）研究抗苯磺隆豬殃殃、劉偉堂（2015）研究抗苯磺隆牛繁縷代謝抗性機(jī)理的結(jié)論相似。除草劑作為一種非生物逆境，與低溫、干旱、重金屬和鹽等其他逆境一樣會(huì)加劇植物的氧化脅迫（陳麗娜等，2010）。通常認(rèn)為，GSTs通過清除脂類氫過氧化物和H2O2、催化毒性有機(jī)氫過氧化物的還原反應(yīng)，在植物氧化應(yīng)激反應(yīng)中具有關(guān)鍵作用。本研究中，在吡嘧磺隆脅迫下，抗性和敏感種群螢藺的GSTs相對活性均呈先上升再下降的變化趨勢，其原因可能是螢藺通過增加GSTs活性而阻止脂質(zhì)過氧化的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，保護(hù)植物細(xì)胞膜免受氧化應(yīng)激。

本研究通過整株盆栽法測定黑龍江省23個(gè)螢藺種群對吡嘧磺隆的抗性水平，進(jìn)一步明確了黑龍江省部分地區(qū)稻田螢藺對吡嘧磺隆的抗性水平;通過測定抗、感螢藺種群的ALS和GSTs相對活性變化，初步明確黑龍江省稻田螢藺對吡嘧磺隆的抗藥性原因。近年來，螢藺對吡嘧磺隆的抗性程度和防除難度不斷提升，今后應(yīng)加強(qiáng)對其抗性水平和蔓延趨勢的監(jiān)測;同時(shí)，雜草對除草劑產(chǎn)生抗性的機(jī)理十分復(fù)雜，有關(guān)螢藺對吡嘧磺隆產(chǎn)生抗性的分子機(jī)理仍需進(jìn)一步探究。

4 結(jié)論

黑龍江省部分地區(qū)稻田螢藺已對吡嘧磺隆產(chǎn)生了低到中等水平抗性?？剐晕炋A種群的ALS對吡嘧磺隆敏感性下降和GSTs代謝作用增強(qiáng)可能與其抗性有關(guān)。

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（責(zé)任編輯 麻小燕）