丁香蓼对苄嘧磺隆的抗药性及生物学特性研究

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丁香蓼(Ludwigiaprostrata Roxb.)是柳叶菜科、丁香蓼属一年生杂草,常生长在稻田和沼泽地边缘。近年来在长江中下游地区发生严重,现已成为稻田恶性杂草,对农作物生长构成威胁。苄嘧磺隆(Bensulfuron-methyl)属于磺酰脲类除草剂,自1986年注册后被广泛使用,目前已成为我国水稻田防治阔叶杂草最常用的除草剂品种。由于长期使用苄嘧磺隆,丁香蓼对苄嘧磺隆产生了抗药性。为能有效防除稻田丁香蓼,本文以在江苏省扬州市广陵区稻田和扬州大学农学院稻田边缘采集的丁香蓼为试验材料,测定丁香蓼对苄嘧磺隆的抗性水平及对其他5种ALS抑制剂类除草剂的交互抗性,并从分子水平上研究丁香蓼对苄嘧磺隆的抗性机制;调查温度、光照、pH、水分胁迫、盐胁迫对丁香蓼种子萌发率的影响,播种深度和土壤含水量对丁香蓼种子出苗率的影响;采用12种除草剂土壤喷雾处理和9种除草剂茎叶喷雾处理,筛选有效防除丁香蓼的药剂。研究结果如下:丁香蓼对苄嘧磺隆的抗性水平测定及对其他5种ALS抑制剂除草剂交互抗性测定研究结果表明:初步鉴定YZ1、YZ3、YZ5和YZ6种群为敏感种群,YZ2和YZ4为抗性种群,YZ7为潜在抗性种群。与丁香蓼YZ1相比,YZ2和YZ4对苄嘧磺隆的抗性倍数(RI)分别为16.0和21.2倍。ALS序列比对发现,在197位氨基酸的点突变(CCA到TCA),导致抗性种群发生Pro-197-Ser突变。同时,具有Pro-197-Ser突变的抗性丁香蓼种群(YZ2和YZ4)对SU类除草剂吡嘧磺隆、IMI类除草剂咪唑乙烟酸、PTB类除草剂双草醚产生了交互抗性。丁香蓼种子生物学特性研究结果表明:最适宜丁香蓼种子萌发的恒温温度为25℃,最适宜萌发的变温条件是35/20℃(Day/Night);光照为12/12(D/L)时,种子萌发率最高,在86%以上;丁香蓼能适应pH范围为4~10的环境条件,在此范围内的萌发率全部高于80%;丁香蓼对水分胁迫敏感,随着溶液水势降低,丁香蓼种子萌发率也逐渐降低,当水势条件为-0.1MPa时,种子萌发率最高,在90%以上;随着NaCl浓度增加,丁香蓼种子萌发率逐渐降低,在NaCl浓度为10mmol/L处理时萌发率最高,在90%以上;丁香蓼受埋土深度影响较大,只有播于土壤表层的丁香蓼种子出苗,出苗率在80%以上,播种深度高于0.5cm时出苗率为0%;丁香蓼在土壤含水量为10%~50%范围内都能出苗,最适合出苗的土壤含水量为40%,所有种群出苗率高于75%。YZ1(S)种群完全成熟时平均株高为68.9cm,平均分枝25个,平均二次分枝18个,平均荚数626个,平均种子数65690个,平均干重33.2克;YZ4(R)种群完全成熟时平均株高为47.08cm,平均分枝18个,平均二次分枝32个,平均荚数449个,平均种子数49419个,平均干重33.5克。化学防除药剂筛选结果显示:双唑草腈、乙氧氟草醚、丙草胺、丙嗪嘧磺隆、丙炔噁草酮除草剂土壤处理可有效防除丁香蓼,其中,双唑草腈防除效果最显著,在供试剂量下对丁香蓼的株防效和鲜重防效均为100%,20ml/667m2(推荐剂量上限)的乙氧氟草醚对丁香蓼株防效和鲜重防效较好,达到100%,120ml/667m2(推荐剂量上限)的丙草胺、55ml/667m2(推荐剂量上限)的丙嗪嘧磺隆、8ml/667m2(推荐剂量上限)的丙炔噁草酮对丁香蓼鲜重防效较好,均在75%以上。双唑草腈、氯氟吡氧乙酸、灭草松、2甲4氯钠、除草剂茎叶处理可有效防除丁香蓼,其中,氯氟吡氧乙酸和灭草松防除效果显著,在推荐剂量下对丁香蓼的株防效和鲜重防效均为100%。供试剂量下240ml/667m2和260ml/667m2的双唑草腈、150ml/667m2(推荐剂量上限)的2甲4氯钠对丁香蓼防除效果较好,株防效和鲜重防效均为100%。
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