稗草(Echinochloa crus-galli)是水稻田常见杂草之一,严重影响水稻的产量和品质,目前对稗草的防治主要以化学药剂为主。噁唑酰草胺是一种稻田常用的乙酰辅酶A羧化酶抑制剂类除草剂,对于禾本科杂草表现出优异的除草活性,在稗草防治中具有重要价值。为延缓稗草对噁唑酰草胺抗药性的产生,延长噁唑酰草胺在水稻田的使用寿命,本研究监测了湖北、湖南、江苏等地区田间稗草种群对噁唑酰草胺的敏感性;研究了稗草谷胱甘肽S-转移酶(Glutathione S-Transferase,GST)在抗噁唑酰草胺代谢抗性中的作用。主要结果如下:1.在整株水平上通过茎叶喷雾法检测了2016-2018年湖北、湖南、江苏、江西、安徽采集的38个田间稗草种群对噁唑酰草胺的敏感性。结果表明,30个稗草田间种群对噁唑酰草胺敏感。进一步剂量反应曲线测定结果表明,湖北省公安县、通城县、枣阳市和安徽省六安市田间种群对噁唑酰草胺处于低抗性水平,抗性指数(RI)在3.25-5.71之间。2.在前期低剂量噁唑酰草胺筛选稗草种群基础上,筛选获得第5代抗性稗草生物型L5和敏感生物型CK5,L5种群RI为22.51,处于高抗性水平;通过转录组测序,筛选出18个抗性相关候选GST基因,结合实时荧光定量PCR测定GST基因在稗草种群L5、CK5、16LAB、16TCA、16TCB、16JLA、16JYA和16XYE中的表达水平,结果表明L5、16TCA和16LAB种群中显著上调表达GST基因分别有9个、4个和2个。3.克隆了两个GST基因EcGSTF1和EcGSTF2,基因cDNA长度分别为666 bp和660 bp,分别编码221和219个氨基酸残基,都具有典型的GST结构域。序列比对和系统发育分析表明EcGSTF1和EcGSTF2属于phi亚家族。利用真核表达获得大小约为24 kDa和25 kDa的可溶性重组蛋白,酶活性测定表明EcGSTF1对1-氯-2,4-二氯硝基苯(CDNB)具有催化活性,而EcGSTF2没有催化活性。采用高效液相色谱(high performance liquid chromatograph,HPLC)技术检测分析EcGSTF1对噁唑酰草胺及其代谢中间产物(6-CBO、6-CBOP、HPPFMA、HPFMA)的代谢,结果表明,EcGSTF1可能没有直接参与噁唑酰草胺及其代谢中间产物的代谢。