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硬稃稗（Echinochloa glabrescens）是中国水稻田恶性杂草之一，近年来硬稃稗对五氟磺草胺（penoxsulam）等乙酰乳酸合酶(ALS)抑制剂类除草剂的敏感性下降。为明确水稻田硬稃稗对五氟磺草胺的抗药性水平及抗药性机理，本研究以采自江苏、浙江、安徽和上海4个地区水稻田的40个硬稃稗种群为试验材料，用整株生物测定法测定其对五氟磺草胺的敏感性，并测定了抗五氟磺草胺硬稃稗种群的交互抗性和多抗性;通过对抗五氟磺草胺硬稃稗ALS离体酶敏感性、基因序列和基因表达量的研究，未发现靶标酶在抗性中发挥明确作用;通过对主要代谢酶细胞色素P450氧化酶系(CytP450s)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)的研究，明确代谢酶在抗性机理中发挥重要作用。本研究主要结果如下: 采用整株生物测定法测定40个硬稃稗种群对五氟磺草胺敏感性。结果表明:采自江苏省扬州市江都区硬稃稗种群JYJD-3为敏感种群，其ED50值为1.89g a.i.·ha-1。采自上海市青浦区硬稃稗种群SHQP-6和SHQP-3为抗性种群，ED50值分别为32.10和20.89g a.i.·ha-1，与敏感种群JYJD-3相比相对抗性倍数分别为16.98和11.05倍。因此SHQP-6和SHQP-3对五氟磺草胺产生了中等水平的抗药性。 采用整株生物测定法测定了抗五氟磺草胺硬稃稗种群SHQP-6和SHQP-3对27种常用除草剂的敏感性，发现抗性硬稃稗SHQP-6和SHQP-3均对啶磺草胺（pyroxsulam）和甲咪唑烟酸（imazameth）产生了较低水平的抗药性，与敏感种群JYJD-3相比SHQP-6的相对抗性倍数分别为4.58和7.77倍，SHQP-3的相对抗性倍数分别为4.04和6.89倍。SHQP-3对二氯喹啉酸(quinclorac）和二氯喹啉草酮（quintrione）产生了较高水平的抗性，与敏感种群JYJD-3相比SHQP-3的相对抗性倍数分别为37.56和51.74倍，可能由于二氯喹啉酸大量的使用导致硬稃稗对其产生了抗药性。抗性种群SHQP-6和SHQP-3对丙嗪嘧磺隆（propyrisulfuron）、噁唑酰草胺（metamifop）、敌稗（propanil）、丁草胺(butachlo)、二甲戊灵（pendimethalin）和氯氟吡啶酯(halauxifen-methyl)依旧敏感。 对抗五氟磺草胺硬稃稗ALS离体酶敏感性研究发现:在未加入五氟磺草胺情况下，抗性种群SHQP-6和敏感种群JYJD-3的ALS酶的离体活性无显著差异。在不同剂量五氟磺草胺处理下，抗性及敏感硬稃稗种群在0.0005μM时ALS酶活开始受到抑制，并随着五氟磺草胺浓度的增加酶活性迅速降低，在0.05μM时ALS酶活抑制率达到85％以上，五氟磺草胺抑制SHQP-6和JYJD-3ALS活性50％的药剂浓度(IC50)值分别为0.003和0.0021μM，相对抗性倍数为1.43。 采用PCR方法扩增了编码硬稃稗ALS的基因DNA序列，其长度为1820bp，接近全长，该片段没有内含子，编码606个氨基酸残基。通过SHQP-6与JYJD-3的ALS基因序列比对，未发现SHQP-6中存在已报道的抗性相关的点突变。 采用荧光定量PCR技术测定ALS基因表达量的变化，结果显示:在药剂处理前，SHQP-6的ALS基因表达量与敏感种群JYJD-3无显著性差异。抗性及敏感硬稃稗种群经过五氟磺草胺处理后3d和5d，ALS基因表达量均升高，抗性种群的ALS基因表达量是敏感种群的2.29倍和1.3倍。 采用整株生物测定法测定了Cyt P450s抑制剂马拉硫磷(malathion)、胡椒基丁醚(PBO)和ABT对五氟磺草胺的协同作用，结果显示:在喷施马拉硫磷、PBO和ABT后五氟磺草胺对抗性硬稃稗种群SHQP-6的ED50值从32.10g a.i.·ha-1，分别降至1.46、1.73和3.47g a.i.·ha-1，因此，推测硬稃稗对五氟磺草胺存在Cyt P450s参与的代谢抗性。 代谢酶含量及活性动态变化研究结果显示:在五氟磺草胺处理前及处理后2d、3d和5d，SHQP-6的细胞色素b5显著高于敏感种群JYJD-3;在药剂处理前，抗性种群SHQP-6的NADPH-P450还原酶活性为0.0985nmol·min-1·mg-1pro，与敏感种群无显著性差异，在五氟磺草胺处理后5d，SHQP-6的NADPH-P450还原酶活性较五氟磺草胺处理前升高了97.36％，并显著高于JYJD-3;药剂处理前，抗性种群SHQP-6的GST比活性为2.4888nmol·min-1·mg-1pro，与敏感种群相比无显著性差异;用药开始至11d，SHQP-6的GST活性呈上升趋势，而JYJD-3仅在药后1d及11d出现上升，在药剂处理后11d，SHQP-6的GST比活性为药剂处理前GST比活性的1.57倍，显著高于JYJD-3。