摘要為高效科學防除重慶地區(qū)馬唐Digitaria sanguinalis （L.） Scop.，采用整株生物測定法，測定了不同馬唐種群對2種乙酰輔酶A羧化酶抑制劑類除草劑的ED50和相對抗性倍數（RI）。結果表明，不同馬唐種群對噁唑酰草胺、烯草酮均產生了不同程度的抗性（相對敏感種群除外）;DJSP02對噁唑酰草胺、烯草酮分別表現為中抗（RI=8.78）和低抗（RI=2.10），其ED50分別為377.31 g/hm2和37.97 g/hm2;DJSP03對噁唑酰草胺、烯草酮分別表現為低抗（RI=3.18）和中抗（RI=7.56），其ED50分別為136.84 g/hm2和136.93 g/hm2，均已產生了正交互抗性。因此，在對重慶地區(qū)抗性馬唐種群進行防除時宜與其他類型的除草劑混用或交替使用。

關鍵詞馬唐;乙酰輔酶A羧化酶抑制劑類除草劑;敏感性;重慶地區(qū)

中圖分類號：S 481.4文獻標識碼：ADOI：10.16688/j.zwbh.2023597Sensitivity of Digitaria sanguinalis population to two acetyl-CoA

carboxylase-inhibiting herbicides in Chongqing areaHUANG Qianlong，WANG Chutao，OUYANG Jie，ZHU Zichao，HE Yongxin，JIANG Gang，

GUAN Yusheng，XIONG Ying，LI Xianyong*（Chongqing Academy of Agricultural Sciences， Chongqing401329， China）AbstractTo effectively and scientifically control Digitaria sanguinalis （L.） Scop. in Chongqing area， the ED50 values and relative resistance index （RI） of different D.sanguinalis populations to two acetyl-CoA carboxylase-inhibiting herbicides were determined by whole plant dose-response method. The results showed that different D.sanguinalis populations had different degrees of resistance to metamifop and clethodim （except for relatively sensitive population）. The ED50 value of DJSP02 to metamifop and clethodim was 377.31 g/hm2 and 37.97 g/hm2， showing moderate resistance （RI=8.78） and low resistance （RI=2.10）， respectively. The ED50 values of DJSP03 to metamifop and clethodim respectively was 136.84 g/hm2 and 136.93 g/hm2， showing low resistance （RI=3.18） and moderate resistance （RI=7.56）， respectively. DJSP02 and DJSP03 have developed positive cross-resistance to metamifop and clethodim. Therefore， in order to control the resistant D.sanguinalis population in Chongqing area， it is appropriate to mix or alternate with other types of herbicides.

Key words Digitaria sanguinalis;acetyl-CoA carboxylase-inhibiting herbicide;sensitivity;Chongqing area

馬唐Digitaria sanguinalis （L.） Scop.是廣泛分布于全球熱帶、亞熱帶及溫帶地區(qū)的一年生禾本科 Gramineae馬唐屬Digitaria植物，為世界上公認的危害玉米田、蔬菜田、棉花田、果園等作物田的18種惡性雜草之一［13］。近年來，隨著水稻直播種植方式的不斷推廣，馬唐大量侵入直播稻田，危害逐漸加重，并上升為部分地區(qū)稻田優(yōu)勢雜草［4］，成為稻田難以防除的惡性雜草之一。其不但會與水稻爭奪養(yǎng)分、光、水以及生長空間，影響水稻正常的生長發(fā)育，而且會給水稻帶來病蟲鼠害［5］;即使水稻分蘗末期，隨著前期施用的土壤封閉除草劑藥效下降，仍可大量出苗，且生長迅速，嚴重影響水稻產量和品質［6］。

乙酰輔酶A羧化酶（acetyl-CoA carboxylase，ACCase）抑制劑類除草劑其作用機理在于抑制乙酰輔酶A羧化形成丙二酸單酰輔酶A，使脂肪酸合成受阻，進而致使膜結構破壞，透性增強，細胞破壞，逐漸死亡［78］。自發(fā)現乙酰輔酶A羧化酶可作為除草劑的靶標以來，以此靶標開發(fā)并商品化了芳氧苯氧基丙酸酯類（aryloxyphenoxypropionates，APPs）、環(huán)己烯酮類（cyclohexanediones，CHDs）和苯基吡唑啉類（phenylpyrazolines，PPZs）三類除草劑，其中，APPs類除草劑包括高效氟吡甲禾靈（haloxyfop-R-methyl）、噁唑酰草胺（metamifop）、氰氟草酯（cyhalofop-butyl）等;CHDs類除草劑包括環(huán)苯草酮（profoxydim）、烯禾啶（sethoxydim）、烯草酮（clethodim）等，PPZs類除草劑有唑啉草酯（pinoxaden）［9］。由于它們選擇性高，可在植物體內傳導，具有高效、低毒、施用期長，且對后茬作物安全的特點［10］，被廣泛用于防治直播稻田馬唐等禾本科一年生或多年生雜草。然而，另一方面，ACCase抑制劑類除草劑作用位點單一，長期使用容易導致雜草抗藥性的產生，據報道全球范圍內已有51種雜草對ACCase抑制劑類除草劑產生了抗性［11］。蔣易凡等［4］報道江蘇地區(qū)的直播稻田馬唐種群已對該類除草劑產生了抗性;郭文磊等［12］研究表明氰氟草酯和噁唑酰草胺對廣州地區(qū)6～7葉齡馬唐的防效偏低。盡管尚未有重慶地區(qū)直播稻田馬唐種群對該類除草劑產生抗性的報道，而調研走訪發(fā)現直播稻田雜草防除難，尤其是馬唐等惡性雜草防除難，長期以來一直困擾著新型種植主體和輕簡直播栽培技術的推廣。

因此，筆者以采集自重慶主要水稻生產區(qū)的馬唐種群為研究對象，以ACCase抑制劑類除草劑噁唑酰草胺（APPs類）和烯草酮（CHDs類）為供試藥劑，采用整株生物測定法，測定了供試藥劑推薦劑量下對不同馬唐種群的鮮重抑制率、供試藥劑的抑制中劑量（ED50）和不同馬唐種群的相對抗性倍數，明確了不同馬唐種群對乙酰輔酶A羧化酶抑制劑類除草劑抗性水平，旨在為稻田馬唐高效防除和解析馬唐抗ACCase抑制劑類除草劑的分子機制提供理論依據和材料基礎。

1材料與方法

1.1材料

供試馬唐種子：于2022年8月采集自重慶水稻主要生產區(qū)的直播稻田、田埂以及保護性耕作地，種子自然風干后儲存于室溫下。具體見表1。

供試藥劑：10%噁唑酰草胺EC和24%烯草酮EC，購自重慶市巴南區(qū)界石供銷合作社南彭農資經營部。

主要儀器：3WPSH-500D生測噴霧塔，農業(yè)農村部南京農業(yè)機械化研究所。

1.2方法

1.2.1供試種子培養(yǎng)

將籽粒飽滿度基本一致并經赤霉酸破除休眠的馬唐種子置于鋪有 2 層濾紙的培養(yǎng)皿中，保持濾紙濕潤，置于光照培養(yǎng)箱中催芽24 h （催芽條件為光照30℃，黑暗25℃，光周期 L∥D=12 h∥12 h）。種子催芽完成后，均勻播種在直徑9 cm內含營養(yǎng)土、蛭石等體積混合均勻且吸水至飽和的塑料盆缽內，播種完成后，均勻地撒上一層細的營養(yǎng)土 （厚度約為0.1 cm） 將種子完全覆蓋，置于溫室大棚中培養(yǎng) （自然光照，溫度 25～35℃，相對濕度 50%～70%）。待出苗整齊后間苗，每盆保留10 株長勢基本一致的馬唐植株，直至馬唐生長至三葉一心時供試。

1.2.2供試藥劑推薦劑量下對馬唐種群的鮮重抑制率測定采用整株生物測定法，根據不同藥劑推薦劑量，設噁唑酰草胺處理有效成分劑量0、120 g/hm2 2個處理和烯草酮處理有效成分劑量0、108 g/hm2 2個處理，每處理2盆缽，20株，重復4次。以3WPSH-500D生測噴霧塔（圓盤直徑50 cm，噴頭孔徑0.3 mm，噴霧壓力48c1170cf6bd9ff9c3e9e9f31fc6c0f90.3 MPa，霧滴直徑100 μm，噴頭流量90 mL/min）對培養(yǎng)至三葉一心期的馬唐植株進行噴霧。21 d后，分別剪取地上部分，以萬分之一分析天平測定地上部分鮮重，并計算鮮重抑制率。

1.2.3馬唐對供試藥劑的抗性測定

采用整株生物測定法，設噁唑酰草胺處理有效劑量0、60、120、240、480、960 g/hm2 6個處理，烯草酮處理有效劑量0、54、108、216、432、864 g/hm2 6個處理，每處理2盆缽20株，重復4次。以3WPSH-500D生測噴霧塔對培養(yǎng)至三葉一心的馬唐植株進行噴霧。21 d后，剪取并測定地上部分鮮重，計算鮮重抑制率和抑制中劑量（ED50）。

1.2.4數據分析

以SPSS 22.0的單因素方差分析法進行差異顯著性分析;以SigmaPlot 14.0軟件的雙邏輯非線性回歸方程計算抑制中劑量和繪制劑量反應曲線。擬合方程如下：

Y=C+（D-C）/{1+10^［（logED₅₀-X）*b］}

式中Y為供試藥劑處理下的鮮重抑制率;X為供試藥劑劑量的對數值;C為劑量反應的下限;D為劑量反應的上限，b為斜率（或斜率因子）。

相對抗性倍數（RI）=待測種群的ED50/敏感種群的ED50。除草劑抗藥性等級劃分標準：當RI＜2時為敏感;2≤RI＜5時為低抗;5≤RI＜10為中抗;RI≥10為高抗［13］。

2結果與分析

2.1供試藥劑推薦劑量下對不同馬唐種群的鮮重抑制率噁唑酰草胺在推薦劑量（120 g/hm2）處理下對不同馬唐種群鮮重抑制率不同（表2），其中，對DJSP02的鮮重抑制率為48.86%，顯著低于供試的其他種群（P＜0.05，下同），表明DJSP02對噁唑酰草胺可能產生了抗性;對NCDG01、DJSP05的鮮重抑制率分別為78.25%和77.60%，顯著高于其他種群，表明這2個種群可能為敏感種群。

烯草酮推薦劑量（108 g/hm2）處理對不同馬唐種群鮮重抑制率也不同（表2），其中，對DJSP03的鮮重抑制率為65.89%，顯著低于供試的其他種群，表明DJSP03對烯草酮可能產生了抗性;對NCDG02的鮮重抑制率為85.68%，表明其可能為敏感種群。

除DJSP03種群外，其他馬唐種群在烯草酮推薦劑量處理下的鮮重抑制率均顯著高于噁唑酰草胺推薦劑量處理（表2），表明烯草酮推薦劑量下對馬唐的田間防效優(yōu)于噁唑酰草胺推薦劑量下對馬唐的防效。

2.2不同馬唐種群對供試藥劑的敏感性

2.2.1不同馬唐種群對噁唑酰草胺的敏感性

不同馬唐種群對噁唑酰草胺的敏感性（表3）不同，NCDG01對噁唑酰草胺的ED50為42.96 g/hm2，為敏感種群;其他7個種群對噁唑酰草胺均產生了不同程度的抗性，噁唑酰草胺對7個種群的ED50在88.10～377.31 g/hm2之間。其中，噁唑酰草胺對DJSP02、DJSP01、NCDG02的ED50分別為377.31、310.10 g/hm2和228.14 g/hm²，相對抗性倍數大于5.0，分別為8.78、7.22、5.31，表現為中抗;NCHT01等 4個種群的相對抗性倍數介于2.0～5.0之間，均表現為低抗。

以噁唑酰草胺對馬唐種群的ED50的極值作劑量反應曲線（圖1），NCDG01推薦劑量下鮮重抑制率高于DJSP02 4倍推薦劑量下的鮮重抑制率，亦表明DJSP02產生了抗性。

2.2.2不同馬唐種群對烯草酮的敏感性

不同馬唐種群對烯草酮的敏感性不同（表4），烯草酮對DJSP01的ED50為18.11 g/hm2，為敏感種群;烯草酮對NCHT01的ED50為29.04 g/hm2，相對抗性倍數為1.60，亦為敏感種群;其他6個種群對烯草酮均產生了不同程度的抗性，烯草酮對這些種群的ED50在37.97～136.93 g/hm2之間。其中，烯草酮對DJSP03的ED50為136.93，相對抗性倍數為7.56，表現為中抗; NCDG01等5個種群的相對抗性倍數介于2.0～5.0之間，均表現為低抗。

以烯草酮對馬唐種群的ED50的極值作劑量反應曲線（圖2），DJSP01推薦劑量下鮮重抑制率高于DJSP03 4倍推薦劑量下的鮮重抑制率，亦表明DJSP03產生了抗性。

2.3馬唐種群對供試藥劑的交互抗性

從不同馬唐種群對噁唑酰草胺、烯草酮的敏感性（表3、表4）可以看出，對噁唑酰草胺相對抗性倍數分別達8.78（中抗）和3.18（低抗）的DJSP02、DJSP03種群，烯草酮對兩者的ED50分別為37.97 g/hm2和136.93 g/hm2，相對抗性倍數分別為2.10、7.56，分別表現為低抗和中抗，表明DJSP02、DJSP03對噁唑酰草胺、烯草酮已產生了正交互抗性。

3結論與討論

同乙酰乳酸合酶（ALS）、原卟啉原氧化酶（PPO）一樣，乙酰輔酶A羧化酶（ACCase）也是高效除草劑的靶標酶，以此開發(fā)的噁唑酰草胺（APPs類）、烯草酮（CHDs類）是重要的用于防治馬唐的高效除草劑。然而長期使用單一某類除草劑，一般經過6～10年的連續(xù)使用，雜草可能會對該類除草劑產生抗性［14］。本研究發(fā)現采自重慶地區(qū)的馬唐種群對噁唑酰草胺均產生了不同程度的抗性（相對敏感種群除外），其中，DJSP02、DJSP01對噁唑酰草胺已表現為中抗，其ED50是相對敏感種群NCDG01的8.78倍和7.22倍;采集自重慶地區(qū)的馬唐種群對烯草酮均產生了不同程度的抗性（相對敏感種群除外），其中，DJSP03對烯草酮已表現為中抗，其ED50是相對敏感種群DJSP01的7.56倍，這可能與采集地長期過量使用其作為防治馬唐的主要藥劑有關，采集地具體的用藥年限和使用劑量有待進一步走訪調研。

靶標酶基因突變是目標雜草對ACCase抑制劑類除草劑最常見的抗性機制［15］，目前已發(fā)現7個氨基酸位點的14種氨基酸突變能夠導致雜草對該類除草劑產生抗性［1618］。Yang等［19］研究毛馬唐D.ciliaris var. chrysoblephara對ACCase抑制劑類除草劑的靶標抗性時發(fā)現，毛馬唐的靶標抗性是由第1 781位異亮氨酸（Ile）突變成亮氨酸（Leu）所致。本研究發(fā)現對噁唑酰草胺分別表現為中抗和低抗的馬唐種群DJSP02、DJSP03對烯草酮也分別表現為低抗和中抗，產生了正交互抗性，可能的原因是噁唑酰草胺、烯草酮同以ACCase作為靶標酶，相同位點突變所致;其抗性產生的原因是否同毛馬唐一致，有待進一步研究。

因此，在對重慶地區(qū)抗性馬唐種群，特別是已產生正交互抗性的馬唐種群進行化學防除時不宜繼續(xù)長期單一使用ACCase抑制劑類除草劑，宜與其他類型的除草劑混用或交替使用或使用混配藥劑，以避免抗性的持續(xù)提升。

參考文獻

［1］WEBSTER T H， COBLE H D. Changes in the weed species composition of the southern United States：1974 to 1995 ［J］. Weed Technology， 1997， 11（2）： 308317.

［2］LI Jian， LI Mei， GAO Xingxiang， et al. A novel amino acid substitution Trp574Arg in acetolactate synthase （ALS） confer broad resistance to ALS-inhibiting herbicides in crabgrass （Digitaria sanguinalis） ［J］. Pest Management Science， 2017， 73（12）： 25382543.

［3］ZHU Jinwen， WANG Jian， DITOMMASO A， et al. Weed research status， challenges， and opportunities in China ［J/OL］. Crop Protection， 2020， 134： 104449. DOI： 10.1016/j.cropro.2018.02.001.

［4］蔣易凡， 陳國奇， 董立堯. 稻田馬唐對稻田常用莖葉處理除草劑的抗性水平研究［J］. 雜草學報， 2017， 35（2）： 6772.

［5］MEI Yu， SI Chong， LIU Mingjie， et al. Investigation of resistance levels and mechanism to nicosulfuron conferred by non-target-site mechanism in large crabgrass （Digitaria sanguinalis L.） from China ［J］. Pesticide Biochemistry and Physiology， 2017， 141： 8489.

［6］王紅春， 徐蓬， 孫鈺晨， 等. 江蘇省稻田雜草的發(fā)生現狀與防控建議［J］. 雜草學報， 2019， 37（4）： 15.

［7］黃世霞， 王慶亞， 董立堯， 等. 乙酰輔酶A羧化酶抑制劑類除草劑與雜草的抗藥性［J］. 雜草科學， 2003（2）： 26.

［8］靳莉， 任天瑞， 向文勝， 等. 乙酰輔酶A羧化酶抑制劑的研究進展［J］. 農藥學學報， 2002， 4（1）： 917.

［9］江群， 凌溪鐵， 唐兆成， 等. EMS誘變創(chuàng)制水稻抗乙酰輔酶A羧化酶抑制劑類除草劑種質［J］.江蘇農業(yè)學報， 2023， 39（2）： 305312.

［10］劉博宏， 葉非. 芳氧苯氧基丙酸酯類除草劑的應用進展［J］. 農藥科學與管理， 2011， 32（2）： 2025.

［11］HEAP I M. The international survey of herbicide resistant weeds ［EB/OL］.［20231116］. http：∥www.weedsscience.org.

［12］郭文磊， 吳丹丹， 張純， 等. 5種莖葉處理除草劑對直播稻田禾本科雜草的除草活性及田間防效［J］. 南方農業(yè)學報， 2019， 50（6）： 12401246.

［13］SEEFELDT S S， JENSEN J E， FUERST E P. Log-logistic analysis of herbicide dose-response relationships ［J］. Weed Technology， 1995（9）： 218227.

［14］DEVINE M D. Mechanisms of resistance to acetyl-coenzyme A carboxylase inhibitor： a review ［J］. Pesticide Science， 1997， 51（3）： 259264.

［15］袁國徽， 田志慧， 高原， 等. 上海市水稻田千金子對3種乙酰輔酶A羧化酶抑制劑的抗性現狀及酶突變機制［J］. 農藥S4ymHhY8SNiwK6AuvboVBw==學學報， 2022， 24（3）： 492500.

［16］楊浩娜， 王立峰， 鄔臘梅， 等. 稻田惡性雜草千金子的抗藥性研究進展［J］. 農藥學學報， 2019， 21（S1）： 772779.

［17］YUAN Guihui， TIAN Zhihui， LI Tao， et al. Cross-resistance pattern to ACCase-inhibiting herbicides in a rate Trp-2023-Ser mutation Chinese sprangletop （Leptochloa chinensis） population ［J］. Chilean Journal Agricultural Research， 2021， 81（1）： 6269.

［18］YANNICCARI M， GIGON R. Cross-resistance to acetyl-CoA carboxylase-inhibiting herbicides conferred by a target-site mutation in perennial ryegrass （Lolium perenne） from Argentina ［J］. Weeds Science， 2020， 68（2）： 116124.

［19］YANG Qian， ZHU Jinlei， YANG Xia， et al. Ile-1781-Leu target mutation and non-target-site mechanism confer resistance to acetyl-CoA carboxylase-inhibiting herbicides in Digitaria ciliaris var. chrysoblephara ［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2023， 71： 79887995.

（責任編輯：田喆）