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青藏高原旱雀麦群体对高效氟吡甲禾灵的抗药性研究



全 文 :湖 北 农 业 科 学 2016 年
收稿日期:2015-05-14
基金项目:公益性行业(农业)科研专项(201303031)
作者简介:吕晓辉(1991-),女,河南洛阳人,在读硕士研究生,研究方向为杂草抗药性与治理,(电话)18115110614(电子信箱)602675735@qq.com;
通信作者,郭青云(1965-),女,河南开封人,研究员,硕士,主要从事植物保护工作,(电子信箱)guoqingyunqh@163.com。
旱雀麦(Bromus tectorum Linn)是一年生禾草,
主要为害油菜、小麦、青稞等作物。 由于在油菜田长
期使用磺酰脲类及脲类单一除草剂 [1-3],导致其用药
剂量明显上升,而防除效果下降。 高效氟吡甲禾灵
属于乙酰辅酶 A 羧化酶 (Acetylcoenzyme A car-
boxylase,ACCase)抑制剂类(AOPP)除草剂,活性高,
选择性强,杀草谱广,20 世纪 70 年代后期在中国油
菜田开始广泛使用,是油菜田防除一年生禾本科杂
草的主导药剂[4]。由于长时间单一使用,近年来油菜
田旱雀麦的数量明显上升,对油菜的产量造成了很
大的影响。杨彩宏等[5]研究表明,江苏句容市的日本
看麦娘对此药剂己产生明显抗性。 其交互抗性监测
结果也显示, 日本看麦娘对 AOPP类的其他药剂已
产生了不同程度的抗性。黄世霞等[6,7]研究了与日本
看麦娘同属的看麦娘, 认为看麦娘对 10.8%高效氟
毗甲禾灵已产生抗性。 国外也报道了鼠尾看麦娘已
对 AOPP 类的大部分药剂产生抗性 [8]。 目前仍未见
旱雀麦对高效氟毗甲禾灵产生抗性的相关报道。 本
研究旨在调查青藏高原油菜田旱雀麦对高效氟吡
甲禾灵的抗药性水平,为大田防除旱雀麦和延缓旱
雀麦抗药性种群的发展提供科学依据。
青藏高原旱雀麦群体对高效氟吡甲禾灵的抗药性研究
吕晓辉 1,2,翁 华 2,魏有海 2,郭青云 2
(1.青海大学,西宁 810016;2.青海农林科学院 /农业部西宁作物有害生物科学观测实验站
/青海省农业有害生物综合治理重点实验室,西宁 810016)
摘要:采用整株植物测定法和培养皿种子测定法检测青藏高原 18 个旱雀麦(Bromus tectorum Linn)群体
对高效氟吡甲禾灵的抗药性。 整株测定结果表明,祁连冰沟的旱雀麦抗性较高,抗性倍数为 11.40,EC50
为 215.794 0 μg / m2; 培养皿种子测定结果表明, 祁连冰沟的旱雀麦抗性倍数为 12.56,EC50为 17.827 6
μg / m2,喷雾剂量达到推荐剂量的 4 倍,说明祁连冰沟种群对高效氟吡甲禾灵已产生抗性。
关键词:旱雀麦(Bromus tectorum Linn);高效氟吡甲禾灵;抗药性
中图分类号:S482.4+1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)02-368-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.02.025
Studies on Herbicide-resistance of Bromus tectorum Populations to
Haloxyfop-Rmethyl in the Qinghai-Tibet Plateau
LV Xiao-hui1,2,WENG Hua2,WEI You-hai2,GUO Qing-yun2
(1. Qinghai University,Xining 810016,China;2.Qinghai Academy of Agriculture and Forestry / Scientific Observing and Experimental Station of
Crop Pest in Xining, Ministry of Agriculture / Key Laboratory of Agricultural Integrated Pest Management, Xining 810016,China)
Abstract:18 Bromus tectorum Linn populations were collected from different oilseed rape fields in Qinghai-Tibet plateau. The
resistance level of Bromus tectorum Linn populations to 96% haloxyfop-R-methyl were assessed by seed bioassay and whole
plant assay. Results confirmed a good correlation between the two different bioassays. The relative resistance factors of B. tec-
torum Linn population to haloxyfop-R-methyl from Qilian Binggou in Qinghai province were 11.40 by whole plant assay, and
EC50 was 215.794 8 μg/m2. The relative resistance factors were 12.56 by seed bioassay, and EC50 was 17.827 6 μg/m2. Spray
dose reached already recommended four times. The results demonstrated Qilian Binggou population had resistance to haloxy-
fop-R-methyl in fields.
Key words:dry oats(Bromus tectorum Linn); haloxyfop-Rmethyl; herbicide-resistance
第 55卷第 1期
2016年 1月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 55 No.1
Jan.,2016
2 2
第 2 期
1 材料与方法
1.1 材料
2013 年在青海使用高效氟吡甲禾灵具有一定
年限的油菜田,采集成熟的旱雀麦种子。 敏感种群
选用未施药的荒地上采集到的种子。 不同旱雀麦种
群的分析及采集见表 1。
供试药剂为 96%高效氟吡甲禾灵原药(山东滨
农科技有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 整株测定法 整株植物测定法 [9]:首先从长
期单一使用某除草剂的田块(抗性种群)及未使用
过该除草剂的田块(敏感种群)采集杂草种子,进行
温室盆栽,在苗后进行常规施药处理。 药剂设置不
同剂量或浓度梯度, 测量不同剂量下杂草的出苗
率、死亡率、鲜重抑制率等指标,与对照进行比较,
以确定抗药性水平。
温室盆栽法将去皮的旱雀麦种子放入 4 ℃的冰
箱中春化 48 h 后, 于生化培养箱内黑暗催芽 72 h
(24 ℃) 。 将刚萌发露白的旱雀麦种子播入直径为
10 cm 的花盆,出苗后间苗至每盆 10 株,待植株长
到 2~3 片真叶期, 采用喷雾塔进行定量茎叶喷雾。
将高效氟吡甲禾灵原药配制成浓度 (有效成分)为
0、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0 μg/m2的药液后喷药,喷
液量为 450 L/hm2,以喷清水为对照。 喷药后 7 d 剪
取地上部分,称重,计算抑制中浓度 EC50。 试验设置
3个重复。
1.2.2 培养皿种子测定法 培养皿种子测定法 [10]:
把催芽的杂草种子放在加入药剂的滤纸上培养,
通过测定发芽数、主根长、鲜重等指标诊断抗药性
水平。
培养皿法在直径为 9 cm的玻璃培养皿中进行。
选择饱满一致的旱雀麦种子,用自来水清洗后再用
10%的次氯酸钠溶液进行表面消毒 10 min,去离子水
冲洗 3~5遍。于生化培养箱内黑暗催芽 72 h(24 ℃),
将 10 粒刚萌发露白的旱雀麦种子放于铺有 2 层滤
纸的培养皿内,加入 5 mL 质量浓度(有效成分)分
别为 0、0.168 8、0.337 5、0.675 0、1.350 0、2.700 0、
5.400 0 mg / L 的高效氟吡甲禾灵药液, 加盖以确保
种子处于湿润状态,于光照培养箱内培养( 24 ℃)。
7 d 后检查,测定主根长,计算抑制中浓度 EC50。 试
验设置 3个重复。
1.3 数据处理
用 DPS 软件数量型数据分析法分别求出高效
氟吡甲禾灵对不同旱雀麦种群的毒力回归方程、相
关系数、EC50及 95%置信限。
2 结果与分析
2.1 整株测定法
整株测定结果见表 2。由表 2可知,敏感种群在
高效氟吡甲禾灵剂量达到常量时即死亡,而抗性种
群在高效氟吡甲禾灵剂量为 4 倍时, 仍有存活,表
明祁连冰沟的相对抗性倍数最高, 为 11.40,EC50为
215.794 0 μg / m2;而其他地区种群 EC50在 12.820 4~
海拔
m
3 109.0
2 953.0
3 119.8
2 790.0
2 775.0
2 916.4
3 091.0
2 875.0
3 414.0
3 249.3
2 812.0
3 252.0
2 882.0
3 257.0
2 958.0
3 098.0
2 981.3
3 414.0
表 1 不同旱雀麦种群采集地点
种群
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18(CK)
采集地点
海北农科所
海晏金滩乡
贵南茫曲达玉村
湟中大源
祁连八宝
祁连冰沟
湟源申中
大通向化麻庄
兴海山上
兴海县河卡镇灯塔村
海西农科所
刚察县
互助南门峡
同德唐干乡地干村
同德巴沟乡
共和铁盖乡上合乐寺村
德令哈市东山村
兴海县
N
36°95′60
36°83′18
35°58′98
36°47′14
38°17′80
38°15′62
36°68′44
37°12′5
35°71′
35°88′85
37°37′8
37°26′58
37°00′64
35°22′68
35°27′56
35°99′79
37°36′29
35°71′
E
100°89′66′′
101°08′06′′
100°73′53′′
101°51′8′′
100°24′78′′
100°19′49′′
101°05′37′′
101°79′54′′
99°99′
99°99′51′′
97°37′91′′
99°87′18′′
101°90′5′′
100°53′18′′
100°40′25′′
100°21′01′′
97°38′25′′
99°99′
用药年限
a
9
7
7
9
7
8
7
8
7
7
9
7
7
8
8
7
9
荒地
表 2 整株法测定不同地区旱雀麦种群的抗药性水平
采集
地点
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18(CK)
回归方程
y=2.891 0+1.401 2x
y=2.575 8+1.678 9x
y=2.358 8+1.452 9x
y=2.302 1+1.741 7x
y=3.962 9+0.584 6x
y=3.681 6+0.564 9x
y=2.249 6+1.969 6x
y=3.405 5+1.066 9x
y=1.748 7+2.476 5x
y=2.898 5+1.439 4x
y=3.129 7+1.409 3x
y=4.060 6+0.722 2x
y=2.122 8+2.133 1x
y=3.615 8+0.756 6x
y=3.742 8+1.134 8x
y=2.801 9+1.185 0x
y=1.950 4+2.053 8x
y=3.153 1+1.446 2x
相关
系数
0.936 2
0.979 9
0.981 3
0.978 7
0.962 3
0.900 4
0.985 2
0.827 2
0.994 6
0.986 9
0.913 7
0.998 4
0.990 5
0.856 0
0.982 5
0.930 7
0.983 6
0.996 0
EC50
μg/m2
31.9992
27.7901
65.7480
35.4011
59.4344
215.7940
24.9120
31.2216
20.5532
28.8411
21.2379
19.9856
22.3280
67.5289
12.8204
71.5946
30.5368
18.9252
95%置信限
19.654 9~52.096 5
21.576 8~35.792 6
46.811 5~92.344 8
26.695 9~46.944 8
37.179 2~95.011 6
58.174 3~800.474 0
20.196 7~30.728 3
13.022 3~74.854 9
18.198 5~23.212 5
23.493 6~35.405 9
12.597 9~35.803 6
18.690 9~21.369 9
18.943 8~26.316 7
23.439 3~194.551 8
10.208 1~16.101 3
35.339 9~145.042 3
24.166 0~38.587 1
17.061 5~20.992 5
相对抗
性倍数
1.69
1.47
3.47
1.87
3.14
11.40
1.32
1.65
1.09
1.52
1.12
1.06
1.18
3.57
1.00
3.78
1.61
-
吕晓辉等:青藏高原旱雀麦群体对高效氟吡甲禾灵的抗药性研究 369
湖 北 农 业 科 学 2016 年
71.594 6 μg / m2 范围内。 因此可确定 17 个采集地
中,祁连冰沟为抗性水平最大的种群。 田间防除祁
连冰沟种群剂量达到推荐剂量的 4 倍,仍无显著防
除效果,说明祁连冰沟种群对高效氟吡甲禾灵已产
生抗性。
2.2 培养皿种子测定法
培养皿种子测定结果(表 3)与整株测定结果
(表 2)基本一致,高效氟吡甲禾灵对敏感旱雀麦种
群的芽长抑制作用较为明显,对旱雀麦抗性种群芽
长抑制作用不明显。 由表 3 可知,祁连冰沟的相对
抗性倍数最大,为 12.56,EC50 为 17.827 6 μg / m2,进
一步验证了整株测定法结果。
3 小结与讨论
本研究采用整株测定法和培养皿种子测定法
分别进行抗药性试验,两种方法测定的抗性结果趋
于一致。 杨彩宏等[5]在油菜田日本看麦娘对高效氟
吡甲禾灵抗药性研究中也使用了培养皿种子测定
法与整株植物测定法,与本研究结果相符。 整株水
平测定是检测杂草抗药性较为常规的方法,显示出
的抗性差异比较明显,但耗时耗力 [11]。 培养皿法相
对更为简便,但种子的芽长数据并不呈现完美的线
性关系。 高效氟吡甲禾灵(AOPP类除草剂)在 20 世
纪 70 年代的后期开始使用, 防治禾本科杂草效果
明显。 自 1982 年澳大利亚报道了第一例硬直黑麦
草(Lolium rigidum)[12]对抗乙酰辅酶 A 羧化酶(AC-
Case)抑制剂类除草剂禾草灵的抗性以来,至今至少
在 36 个国家有 43 种抗此类除草剂的杂草生物
型 [13]。在中国也有部分关于乙酰辅酶 A抑制剂类除
草剂抗药性的报道,娄群峰等 [14]通过温室和田间小
区试验发现,多花黑麦草对高效盖草能和骠马存在
一定程度的抗药性;刘宝祥等 [15]报道江苏练湖农场
菵草已对精噁唑禾草灵产生了较高抗性。 本研究结
果证实了祁连冰沟的旱雀麦对高效氟吡甲禾灵具
有较低抗性。
杂草抗药性不仅造成粮食减产,还有过度使用
农药带来的环境污染和资源浪费等问题,旱雀麦对
其他常用除草剂是否存在交互抗性以及其抗性机
制还有待进一步研究。 本试验明确了旱雀麦的抗性
种群,为抗性机制的进一步研究奠定了基础。
参考文献:
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表 3 培养皿法测定不同地区旱雀麦种群的抗药性水平
采集
地点
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18(CK)
回归方程
y=4.4042+0.8229x
y=4.3967+0.9708x
y=4.3309+0.8904x
y=5.0620+0.6090x
y=4.0396+1.0766x
y=2.1349+2.2900x
y=4.3095+0.7518x
y=4.4293+0.7722x
y=5.7958+0.5272x
y=5.1820+0.8123x
y=5.3880+0.2831x
y=4.6819+0.7311x
y=4.8095+0.6477x
y=4.3485+0.8319x
y=4.2736+1.0058x
y=4.6959+0.6008x
y=4.9057+0.6719x
y=4.9161+0.5524x
相关
系数
0.956 3
0.876 1
0.969 2
0.967 1
0.814 8
0.926 0
0.880 8
0.956 3
0.982 0
0.982 3
0.970 4
0.955 6
0.967 2
0.983 5
0.973 3
0.983 4
0.860 9
0.990 9
EC50
μg/m2
5.2970
4.1819
5.6422
0.7911
7.7999
17.8276
8.2890
5.4839
0.0309
0.5969
0.0426
2.7236
1.9683
6.0702
5.2749
3.2071
1.3816
1.4190
95%置信限
3.1932~8.7869
1.5295~11.4341
3.7459~8.4983
0.3356~1.8649
2.8600~21.2722
11.1083~28.6115
3.9537~17.3781
3.3291~9.0333
0.0092~0.1045
0.3054~1.1665
0.0095~0.1904
1.3954~5.3157
1.0361~3.7390
4.5546~8.0903
3.5663~7.8022
2.2022~4.6705
0.2714~7.0331
0.9794~2.0559
相对抗
性倍数
3.73
2.95
3.98
1.00
5.50
12.56
5.84
3.86
1.00
1.00
1.00
1.92
1.39
4.28
3.72
2.26
1.00
-
370