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千金子（Leptochloa chinensis）是我国水直播稻田里仅次于稗草（Echinochloa crus-galli）的第二大危害性禾本科杂草。氰氟草酯属于乙酰辅酶A羧化酶（acetyl-Co A carboxylase,ACCase）抑制剂类除草剂,且为水稻田千金子苗后防除的主流药剂。由于千金子的严重发生和氰氟草酯的不合理使用,致使千金子对氰氟草酯的抗药性问题日益突出。因此,研究不同区域水稻田千金子的抗药性水平及其抗药性机理,筛选防除水稻田千金子的有效药剂,对水稻田千金子区域化精准防除具有重要意义。本文研究了千金子种群对氰氟草酯及其它ACCase抑制剂类除草剂的敏感性;分析了千金子体内氰氟草酯靶标酶序列差异,运用分子动力学模拟研究了靶标酶突变千金子ACCase与氰氟草酯的结合能力,并针对靶标酶特定位点氨基酸残基突变,开发了特异性分子快速检测方法;运用转录组测序（RNA-seq）和实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR,q RT-PCR）技术,分析了千金子对氰氟草酯非靶标抗性（non-target-site resistance,NTSR）的相关基因及代谢通路;通过室内试验,研究了新化合物CHD18119对R种群的防除效果;最后,通过田间试验,研究了不同类型除草剂对水直播稻田千金子的防除效果。主要研究结果如下:1、千金子对氰氟草酯及其它ACCase抑制剂类除草剂的敏感性采用整株生物测定法,研究了2014～2018年采集的181个水稻田千金子种群对氰氟草酯的敏感性,筛选到了12个疑似抗氰氟草酯千金子（R）种群。通过剂量响应曲线试验,以敏感千金子（S）种群的ED50值为对照,计算R种群对氰氟草酯的相对抗性指数（Relatively resistance index,RI）,结果表明:低水平抗药性种群2个（2≤RI≤5）,中等水平抗药性种群1个（5＜RI≤10）,高水平抗药性种群9个（RI＞10）。研究了R种群对噁唑酰草胺和烯草酮的交互抗性,结果表明:在对氰氟草酯高水平抗药性种群中,对噁唑酰草胺敏感的种群5个,低水平抗药性种群1个,高水平抗药性种群2个;对烯草酮敏感的种群6个,低水平抗药性种群1个。根据千金子对除草剂的不同抗药性水平,可制定精准的防控策略。2、千金子对氰氟草酯的靶标抗性（target-site resistance,TSR）机理对千金子体内氰氟草酯靶标酶ACCase羧基转移酶（carboxyl transferase,CT）区域测序,结果发现:与S种群相比,在5个R种群ACCase CT区域的3个氨基酸残基位点,发生了4种与除草剂抗性相关的突变。分别为:1781位的异亮氨酸（isoleucine,Ile）突变为亮氨酸（leucine,Leu）,2027位的色氨酸（tryptophan,Trp）突变为半胱氨酸（cysteine,Cys）或丝氨酸（serine,Ser）,及2041位的Ile突变为天冬酰胺（asparagine,Asn）。此研究丰富了千金子对氰氟草酯的TSR机理。通过分子动力学模拟研究了S型、R型（Ile-1781-Leu、Trp-2027-Ser、Ile-2041-Asn）千金子ACCase与氰氟草酯的结合能力,发现上述四种类型ACCase与氰氟草酯的平均结合自由能分别为-39.1 kcal/mol、-22.8 kcal/mol、-31.2kcal/mol和-29.9 kcal/mol,表明氰氟草酯能与S型千金子ACCase形成强烈的相互作用,而与三种R型千金子ACCase的结合能力均有所减弱。此研究从分子动力学模拟方面,证明了上述靶标突变导致了千金子对氰氟草酯的敏感性降低。开发了针对千金子ACCase CT区域Ile（ATA）-1781-Leu（CTA）、Trp（TGG）-2027-Ser（TCG）和Ile（ATT）-2041-Asn（AAT）三种氨基酸残基突变的特异性分子快速检测方法（衍生酶切扩增多态性序列,d CAPS法）。对千金子TSR检测提供了精准的分子快速检测方法。3、千金子对氰氟草酯的NTSR机理通过RNA-seq,分析并挖掘出了千金子对氰氟草酯NTSR的相关基因和代谢通路,并用q RT-PCR技术测定了与除草剂抗性相关的部分P450基因和ABC转运蛋白基因的相对表达量。氰氟草酯处理下抗药性种群中上调差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）富集的最大通路是代谢通路和次生代谢物生物合成通路,可能与抗药性种群对氰氟草酯的代谢相关。两个P450（cytochrome P450 monooxygenase）亚家族基因（CYP71A和CYP706C）和两个ABC转运蛋白家族基因（ABCA7和ABCA2）仅出现在氰氟草酯处理后的抗药性种群上调DEGs中,且禾本科植物中特有的CYP71A基因在q RT-PCR中的相对表达量比值达到了97.85倍。RNA-seq结果对后续千金子NTSR机理研究提供了理论基础。构建了包含千金子P450家族基因和一些在其它物种中已鉴定出的具有除草剂代谢功能的P450家族基因的系统发育树,结果发现:其中一些千金子P450家族基因与已知的除草剂抗性基因相似,这为千金子抗药性相关P450基因的筛选提供了借鉴。4、水稻田千金子防除药剂筛选通过剂量响应曲线试验发现,新化合物CHD18119对供试R种群的ED90值在133.25～201.20 g a.i./ha之间,其最大比值仅为1.51,说明所有供试R种群对CHD18119均敏感。水直播稻田千金子防除药剂田间筛选试验结果显示:在试验剂量喷雾处理下,丁草胺对千金子的封闭效果在90%左右;对分蘖期千金子,氰氟草酯、氰氟草酯+异噁草松及双环磺草酮的防效均在95%以上,噁唑酰草胺的防效在90%左右,双环磺草酮甩施的防效在95%左右。综上所述,新化合物CHD18119具有防除千金子特别是抗氰氟草酯千金子的潜力,防除水稻田分蘖期千金子敏感种群可选择氰氟草酯、双环磺草酮等。室内及田间试验研究结果对千金子的化学防除提供了借鉴。