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稗草（Echinochloa crus-galli（L.）Beauv）,禾本科（Poaceae Barnhart）,一年生草本植物,稻田重点防控的恶性杂草之一,严重影响水稻的产量和质量。激素类除草剂二氯喹啉酸为防除稻田稗草的特效药,但长期大剂量使用,稗草对二氯喹啉酸的抗性发生越来越严重。为明确广西桂南地区稻田稗草发生情况及对二氯喹啉酸的抗性水平,本研究于2019-2020年对广西桂南地区稻田稗草进行了系统调查及抗二氯喹啉酸的现状分析,同时初步探究了水通道蛋白导致的敏感（S）和抗性（R）稗草对二氯喹啉酸转运能力的差异,研究为抗性稗草的综合治理提供了理论依据。论文的主要结果如下:1.在百色、北海、崇左等广西桂南8地市稻田共调查发现了稗（Echinochloa glabrescens）、光头稗（Echinochloa colonum）、长芒稗（Echinochloa caudata）、孔雀稗（Echinochloa cruspavonis）、硬稃稗（Echinochloa glabrescen）等5种和无芒稗（Echinochloa crusgalli var.mitis）、西来稗（Echinochloa crusgalli var.zelayensis）、细叶旱稗（Echinochloa crusgalli var.praticola）、短芒稗（Echinochloa crusgalli var.breviseta）等4变种,共计9种生物型稗草;无芒稗的生态位宽度最大,为2.85,光头稗生态位宽度最小,为0.46;百色、钦州和梧州稻田以无芒稗为优势种,北海、崇左、贵港、南宁和玉林稻田以西来稗为优势种。2.广西桂南地区稻田稗草对二氯喹啉酸的抗性水平存在一定差异,大部分地区对二氯喹啉酸均已产生了较高的抗性。玉林、南宁、贵港、梧州等地市抗性较为严重,抗性发生频率超过50.00%,百色发生较轻,抗性发草GR50值为14864.86 g a.i./ha,抗性指数为451.51;低抗型稗草有1个;敏感型稗草有11个,最为敏感的稗草GR50值为32.92 g a.i./ha,抗性指数为1。3.对筛选获得的S和R稗草,以二氯喹啉酸登记的推荐剂量（300 g a.i./ha）叶部施药,结果表明S和R稗草叶片及根系中的MDA含量分别与对照相比都迅速上升,且S稗草叶片中MDA含量始终高于R稗草,在施药后3 d为R稗草的2.83倍,S稗草根系中MDA含量在施药5 d后为R稗草的1.60倍,表明S稗草受到的损害程度较大;为降低MDA造成的损害,S和R稗草叶片及根系中SOD、CAT和GST酶活性均出现先升高然后降低的趋势,但在R稗草叶片和根系中3个酶的活性被降低后能逐渐恢复,且基本一直高于S稗草,施药5 d后R稗草叶片中SOD、CAT和GST酶活性分别为S稗草的1.99倍、2.62倍和3.26倍,根系中这3个酶活性分别为S稗草的4.80倍、3.31倍和1.14倍,表明R稗草具有较强的氧化酶活性从而降低二氯喹啉酸的损伤。4.以二氯喹啉酸登记的推荐剂量（300 ga.i./ha）叶部施药,施药后随着施药天数的增加,S和R稗草叶片中二氯喹啉酸的残留量均逐渐降低,根系中检测到的二氯喹啉酸含量均逐渐升高,表明稗草可以将二氯喹啉酸从叶片转运到根系;R稗草叶片中二氯喹啉酸残留量降低的速度要高于S稗草,根系中检测到的二氯喹啉酸含量也高于S稗草,施药5 d后,R稗草叶片中残留二氯喹啉酸含量为S稗草中的85.25%,根系中检测到的二氯喹啉酸含量是S稗草的2.10倍,表明R稗草对二氯喹啉酸具有较强的转运能力。转录组数据表明,在R稗草中特有的行使转运功能的差异表达基因有308个,以水通道蛋白相关基因富集程度最高,随着施药天数的增加,S稗草中PIP1;1,PIP2;4,PIP2;5和TIP2;2基因表达量逐渐受到抑制,施药5 d后分别为对照的79.89%,58.09%,10.64%和45.07%,R稗草中PIP1;1,PIP2;4,PIP2;5和TIP2;2基因表达量则基本一直高于对照,在施药5 d后,除PIP2;5外,PIP1;1,PIP2;4和TIP2;2基因表达量分别为对照的1.20倍、1.11倍和1.67倍。添加水通道蛋白抑制剂（Hg Cl2）后,叶部施用二氯喹啉酸,S和R稗草的生物量与仅施加二氯喹啉酸处理相比均受到抑制;S和R稗草中PIP1;1,PIP2;4,PIP2;5和TIP2;2基因的表达也受到显著抑制,但R稗草中PIP1;1,PIP2;4,PIP2;5基因的表达量基本高于S稗草。施用Hg Cl21 d、2 d、3 d和5 d后,S稗草叶片中二氯喹啉酸残留量分别是对照的2.93倍、3.01倍、1.65倍和2.02倍,根系中检测到的二氯喹啉酸含量分别是对照的34.61%、17.65%、41.91%和2.50%,R稗草叶片中二氯喹啉酸含量分别是对照的3.07倍、2.85倍、1.67倍和1.33倍,根系中二氯喹啉酸含量分别是对照的42.62%、26.26%、13.70%和70.23%,但R稗草根系中的含量仍高于S稗草。这表明Hg Cl2增加了稗草对二氯喹啉酸的敏感性,同时通过抑制水通道蛋白降低了对二氯喹啉酸的转运能力,但R稗草中高表达量的PIP1;1,PIP2;4,PIP2;5基因可能是与S稗草相比对二氯喹啉酸转运能力较强的原因。