全 文 ：张 猛，张朝贤，房 锋，等． 不同地区田旋花种群对草甘膦耐受水平的差异［J］． 杂草科学，2011，29(2) :40 － 42．
不同地区田旋花种群对草甘膦耐受水平的差异
张 猛，张朝贤，房 锋，刘玮玮，郭 峰
(中国农业科学院植物保护研究所 /杂草鼠害生物学与治理重点开放实验室，北京 100193)
摘要:在温室条件下，研究了草甘膦对北京、河北等地田旋花种群生长及其莽草酸含量变化的影响。结果表
明，不同地区田旋花种群对草甘膦具有普遍的耐受能力，其中河北元氏的田旋花种群对草甘膦的耐受能力最强，
GR50值为 4 014． 92 g a． i． /hm
2;北京海淀田旋花种群对草甘膦相对敏感，GR50值为 957． 65 g a． i． /hm
2。经 922． 5 g
a． i． /hm2 草甘膦处理后，耐药性最高的河北元氏田旋花种群体内莽草酸含量累积缓慢，处理后 14 d 所受伤害能
自行恢复并保持正常生长;敏感的北京海淀田旋花种群体内莽草酸迅速积累，在处理后 7 d莽草酸含量达到最高
值，植株生长受到一定程度的抑制。田旋花体内莽草酸含量与其耐药性高低呈负相关，因此可以通过检测田旋花
经草甘膦处理后体内莽草酸的含量来明确不同地区田旋花对草甘膦耐受水平的高低。
关键词:田旋花;草甘膦;耐药性;莽草酸
中图分类号:S451 文献标志码:A 文章编号:1003 － 935X(2011)02 － 0040 － 03
Glyphosate Tolerance Comparision of Field Bindweed
(Convolvulus arvensis)Population from Different Areas
ZHANG Meng，ZHANG Chao-xian，FANG Feng，LIU Wei-wei，GUO Feng
(Institute of Plant Protection of Chinese
Academy of Agricultural Sciences，Key Laboratory of Weed and Rodent Biology and Management Beijing 100193，China)
Abstract:Effects of glyphosate on growth and shikimiac acid content of field bindweed(Convolvulus arvensis)in Beijing
and Hebei province population were studied under greenhouse． Field bindweed populations in different areas presented a
widely tolerance to glyphosate． Hebei yuanshi population presented the maximal tolerance to glynhosate with a GR50 value
of 957． 65 g a． i． /hm2，while Beijing haidian population presented a relatively sensitivety to glyphosate with a GR50 value
of 957． 65 g a． i． /hm2 ． Shikimic acid accumulation in hebei yuanshi population was slow and the plants could be recor-
ered to maintain normal growth after 14 days for glyphosate treatment with a dosage of 922． 5 g a． i． /hm2;nevertheless，
that of Beijing haidian population rapidly reached to maximum value after 7 days for glyphosate treatment and the plant
growth was inhibited to some extent． Shikimic acid content and accumulation and tolearance to glyphosate in field bind-
weed presented a negative relationship，so the level of glyphosate tolerance of field bindweed in different population could
be determined by detecting the content of shikimic acid after glyphosate treatment．
Key words:Convolvulus arvensis;glyphosate;tolerance;shikimic acid
收稿日期:2011 － 04 － 01
基金项目:国家转基因生物新品种培育重大专项 (编号:
2009ZX08012 － 025B)。
作者简介:张 猛(1982—) ，男，山东人，博士研究生，从事杂草抗药
性方面的研究，E － mail:z320m320@ 163． com。
通信作者:张朝贤，研究员，博士生导师，主要从事杂草抗药性方面的
研究。E － mail:cxzhang@ wssc． org． cn。
田旋花(Convolvulus arvensis L．)属旋花科，是一
种顽固性多年生恶性杂草，其繁殖和再生能力极强，
可通过根芽或种子快速繁殖，是华北地区小麦、玉
米、大豆等旱作物田的重要杂草［1］。目前对于田旋
花的防除方法基本上是人工拔除和化学防除。
草甘膦属有机膦类灭生性除草剂，是全球范围
内防除多年生杂草的主要药剂，具有杀草谱广、毒性
—04— 杂草科学 2011 年第 29 卷第 2 期
低、在水体环境中易于降解等特点。草甘膦是内吸
传导型除草剂，作用机理主要是竞争性抑制莽草酸
途径中的 5 －烯醇丙酮莽草酸 － 3 －磷酸合成酶，导
致植物体内莽草酸积累过量，致使苯丙氨酸、酪氨酸
和色氨酸合成受阻而死亡［2］。莽草酸含量水平是
经草甘膦处理后植物最早出现变化的生理指标，经
草甘膦处理后，抗性杂草体内莽草酸的积累较少，敏
感杂草体内的莽草酸则积累到较高水平，因此可以
通过检测杂草体内莽草酸含量来监测抗草甘膦杂草
的发生［3］。
本实验室研究发现，草甘膦对田旋花防除效果
较差。国外虽有研究表明 ，自然界中存在着天然对
草甘膦有耐药性的田旋花种群［2］，但目前我国关于
田旋花对草甘膦的耐受水平尚未有报道。本试验通
过测定草甘膦对田旋花生长抑制及体内莽草酸积累
水平的影响，以明确北京、河北等地田旋花种群对草
甘膦的耐受水平。
1 材料与方法
1． 1 供试材料与除草剂
1． 1． 1 植物材料 供试的田旋花种子分别采自北
京房山、海淀荒地，河北石家庄元氏县路边、承德下
板城荒地、保定徐水荒地、廊坊路边荒地。
1． 1． 2 药剂 供试的除草剂为 41%草甘膦异丙胺
盐水剂(商品名为农达，美国孟山都公司生产)。
1． 2 试验方法
1． 2． 1 草甘膦对不同地区田旋花种群室内生物测
定 田旋花种子经 80%硫酸浸泡 30 min，洗净后清
水浸泡 24 h，恒温箱中 28 ℃催芽 12 h。选长度相同
的芽种，每个塑料盆(8 cm × 10 cm)中播种 8 粒，置
于温室内培养［白天温度(25 ± 5)℃，夜间温度(20
±5)℃，相对湿度(60 ± 5)%，光强 15 000 ～ 23 500
lx，光照 12 h，非特殊说明本文中所有植物材料培养
条件相同］。待出苗后，每盆保留 4 株长势均匀的
田旋花。待植株长至6 ～ 8 叶(约 30 d) ，进行茎叶
喷雾处理。草甘膦处理浓度为 0、461． 25、922． 5、
1 845． 0、3 690． 0、7 780． 0 g a． i． /hm2，4 次重复。喷
药后放在暗处吸收 6 h，然后光暗交替 12 h 继续培
养。14 d后分别剪取植株地上部分，测鲜重抑制
率，求 GR50值。
鲜重抑制率 =(对照植株鲜重 － 处理植株鲜
重)/对照植株鲜重 × 100%
1． 2． 2 莽草酸提取及含量测定
1． 2． 2． 1 莽草酸提取 待田旋花长至 6 ～ 8 叶(约
30 d)时，进行茎叶喷雾，草甘膦处理剂量为 922． 5 g
a． i． /hm2。分别于处理后 1、2、3、5、7、9、11、13 d 取
样，剪取田旋花地上茎叶，洗净晾干，各取样品 0． 5 g
左右，剪碎于研钵中液氮研磨，加入 1． 0 mL的 HCl，
在 4 ℃、12 000 r /min下离心 10 min，取上清液，4 ℃
保存待测。3 次重复。
1． 2． 2． 2 莽草酸标准曲线制作 将莽草酸标准样
品 10 mg溶于 0． 25 mol /L HCl 1． 0 mL中，分别取 0、
1、5、10、50、100 μL，加 0． 25 mol /L HCl 至 1． 0 mL。
与莽草酸含量的测定相同步骤测定吸光度 OA值。
1． 2． 2． 3 莽草酸含量测定 参考娄远来等方法［4］，
取 200 μL上清液，加入 2． 0 mL 1%过碘酸溶液，3 h
后加入 2． 0 mL 1． 0 mol /L 的 NaOH 并混匀，然后加
入 1． 2 mL的 0． 1 mol /L甘氨酸混匀，静置 5 min，于
380 nm比色，记录 OA值。
2 结果与分析
2． 1 草甘膦对不同地区田旋花种群生物测定
草甘膦对不同地区田旋花种群生物测定结果表
明，草甘膦对不同地区田旋花种群生长抑制存在较
大差异，即不同地区田旋花种群对草甘膦的耐受能
力不同。由表 1 可见，所测田旋花种群中，河北元氏
的田旋花种群对草甘膦的耐受能力最强，GR50值为
4 014． 92 g a． i． /hm2。北京海淀田旋花种群对草甘
膦相对敏感，GR50值为 957． 65 g a． i． /hm
2，河北元
氏田旋花种群GR50是北京海淀的4． 19 倍。其余4
表 1 草甘膦对不同地区田旋花种群生物测定结果
Table 1 Bioassay of different Convolvulus arvensis populations tolerant to glyphosate
田旋花来源 回归方程 相关系数
GR50
(g a． i． /hm2)
GR50的 95%置信限
(g a． i． /hm2)
北京海淀 y = 1． 427 8 + 1． 198 2x 0． 922 1 957． 65 542． 21 ～ 1 691． 42
北京房山 y = － 2． 671 + 2． 338 7x 0． 974 8 1 789． 56 1 382． 68 ～ 2 316． 12
河北徐水 y = － 6． 856 + 3． 434 1x 0． 908 2 2 834． 04 1 852． 21 ～ 4 336． 32
河北元氏 y = － 5． 740 6 + 2． 980 5x 0． 910 1 4 014． 92 2 680． 83 ～ 6 012． 90
河北承德 y = － 1． 776 + 2． 077 1x 0． 979 0 1 829． 31 1 451． 87 ～ 2 304． 86
河北廊坊 y = － 0． 903 2 + 1． 80 18x 0． 719 2 1 889． 31 636． 40 ～ 5 608． 81
—14—张 猛等:不同地区田旋花种群对草甘膦耐受水平的差异
地区田旋花种群对草甘膦表现出中等的耐受能力，
其 GR50值在 1 789． 56 ～ 2 834． 04 g a． i． /hm
2 之间，
高于草甘膦在玉米田的推荐用量(922． 5 ～ 1 230 g
a． i． /hm2)。
2． 2 莽草酸提取及含量测定
草甘膦处理后，杂草体内莽草酸含量发生变化。
由图 1 可以看出，经草甘膦处理后不同地区田旋花
种群体内莽草酸水平明显高于空白对照，且呈现先
升高再降低趋势。其中以对草甘膦较为敏感的北京
海淀的田旋花种群表现最为显著，草甘膦处理后体
内莽草酸的含量迅速升高，处理后 7 d 达到峰值，莽
草酸含量为 362． 03 μg /g，处理后 13 d 体内莽草酸
含量下降为 110． 77 μg /g，但仍明显高于同期空白对
照莽草酸的含量(48． 14 μg /g)。对草甘膦耐受能力
最强的河北元氏田旋花种群经处理后，体内莽草酸
含量缓慢升高，处理后 5 d 达到峰值 141． 00 μg /g，
随后莽草酸含量下降，处理后 13 d，体内莽草酸含量
降为 39． 24 μg /g，与空白对照田旋花体内莽草酸含
量 35． 06 μg /g相近。具中等耐药性的北京房山、河
北徐水、河北廊坊、河北承德田旋花种群经处理后，
体内莽草酸积累变化趋势相似，莽草酸积累最大值
介于河北元氏和北京海淀田旋花种群之间。
3 结论与讨论
通过草甘膦对不同地区田旋花种群的生物测定
及田旋花体内莽草酸含量变化的研究结果，表明田
旋花对草甘膦具有普遍的耐受能力，且不同地区田
旋花种群对草甘膦的耐受能力存在差异。经草甘膦
处理后，田旋花体内莽草酸含量的积累水平与其耐
药性高低呈负相关，因此可以通过检测不同地区田
旋花经草甘膦处理后体内莽草酸的含量来明确其对
草甘膦的耐受水平。
参考文献:
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乳酸合酶活性和莽草酸含量的影响［J］． 植物保护学报，2005，32
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—24— 杂草科学 2011 年第 29 卷第 2 期