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日本看麦娘（Alopecurus japonicus）是我国油菜田及小麦田的恶性禾本科杂草,本研究室已发现其对高效氟吡甲禾灵（haloxyfop-R-methyl）产生抗药性,但其抗性机理未见报道。本文在本实验室前期研究的基础上,选用抗性及敏感日本看麦娘为试材,克隆其乙酰辅酶A羧化酶（Acetyl coenzyme A carboxylase,简称ACCase）的基因序列,找出突变位点,明确靶标酶抗性机理；测定了细胞色素P450(cytochrome P-450 monooxygenases, P450)还原酶和谷胱甘肽-S-转移酶（glutathione-S-transferases, GST）的活性,比较其差异,初步分析这两个代谢酶在抗性产生中的作用；测定抗性及敏感日本看麦娘试材中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性和过氧化氢（H202）、丙二醛（MDA）、叶绿素含量,明确氧化酶系等相关指标在抗性和敏感材料中的表现差异。最终根据以上结果综合分析,初步明确日本看麦娘对高效氟吡甲禾灵产生抗药性的机理。为了明确抗药性发生的分子机理,本实验从分子水平上研究了日本看麦娘对高效氟吡甲禾灵的抗性机制,初步确定其靶标酶乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）的突变位点。通过对抗性及敏感日本看麦娘ACCase基因片段的扩增和克隆,比较两种生物型的基因序列。发现在CT（carboxyltransferase）区有五个突变位点,分别位于1686位丙氨酸突变为苏氨酸（Ala-1686-Thr）；1734位精氨酸突变为甘氨酸（Arg-1734-Gly）；1738位甲硫氨酸突变为亮氨酸（Met-1738-Leu）；1826位异亮氨酸突变为天冬酰胺（Ile-1826-Asn）；2041位异亮氨酸突变为天冬酰胺（11e-2041-Asn）。其中第2041位异亮氨酸突变为天冬酰胺已经在鼠尾看麦娘和黑麦草中报道是与抗性有关的突变位点,因此,此突变也很可能是导致日本看麦娘对高效氟吡甲禾灵产生抗药性的机理之一。其他四个位点突变是否与抗性相关,尚有待于进一步研究。为了明确日本看麦娘对高效氟吡甲禾灵的代谢抗性机理,本文初步测定了抗性和敏感生物型体内细胞色素P450还原酶和谷胱甘肽-S-转移酶的活性。未用药剂处理时抗性日本看麦娘的P450与GST活性均高于敏感日本看麦娘。高效氟吡甲禾灵茎叶喷雾处理日本看麦娘后,P450还原酶的活性在抗性和敏感个体内均表现出先升高后降低的趋势；GST活性在抗性生物型中先降低后升高,而在敏感生物型中为降低-升高-降低-升高。敏感植株反应剧烈,P450与GST活性均呈现急剧的变化趋势,而抗性种群的变化趋势平缓。敏感种群较抗性种群先出现下降趋势,其活性也明显低于抗性种群。处理后第10天活性均降到最低,并且依然低于施药初期。根据实验结果初步推测,高效氟吡甲禾灵可能被抗性日本看麦娘体内的细胞色素P450催化,迅速解毒,并在GST的催化下形成了无毒或低毒的化合物,使其免受伤害。这就表明代谢酶活性增强可能是日本看麦娘对高效氟吡甲禾灵产生抗性的机理之一。采用植物生理生化测定技术,研究了高效氟吡甲禾灵对抗性和敏感日本看麦娘超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性和过氧化氢（H2O2）、丙二醛（MDA）、叶绿素含量的影响,比较两者间的差异。结果表明：用高效氟吡甲禾灵处理后, SOD、CAT、POD活性和H202、MDA、叶绿素含量在抗性及敏感日本看麦娘体内表现的差异极为显著,抗性种群无明显变化,且随着药剂胁迫时间的延长抗性种群变化趋势缓慢于敏感日本看麦娘。至第14天时,敏感种群各类生化指标变化均达到极端值。因此,氧化胁迫产生的抗性可能是日本看麦娘对高效氟吡甲禾灵抗性的机理之一。