全 文 :艾 萍,吕 波,李 俊,等. 精口恶唑禾草灵抗性及敏感菵草种群萌发条件的比较[J]. 杂草科学,2011,29(2) :36 - 39.
精口恶唑禾草灵抗性及敏感菵草种群萌发条件的比较
艾 萍1,吕 波2,李 俊1,董立尧1,2
(1.南京农业大学植物保护学院 /农业部作物病虫害监测与防控重点开放实验室,江苏南京 210095;
2.南京农业大学理学院 /江苏省农药学重点实验室,江苏南京 210095)
摘要:为了比较对精口恶唑禾草灵抗性及敏感菵草种群在萌发特性上的差异,采用培养皿法研究了温度、光
照、pH值、水势、盐胁迫对其萌发的影响。结果表明,pH值为 4 ~ 10 条件下,2 个种群的萌发率无显著性差异;全
光照条件下,抗性菵草的萌发率显著低于敏感菵草;10 ℃条件下,抗性菵草的萌发率显著低于敏感菵草;水势胁
迫和盐分胁迫对抗性菵草萌发的影响大于敏感菵草,当水势为 - 0. 5 MPa 时,抗性菵草无萌发,敏感菵草萌发率
为 41. 9%;当 NaCl溶液浓度为 160 mmol /L时,抗性菵草无萌发,敏感菵草的萌发率为 51. 7%。
关键词:菵草;温度;光照;pH值;水势;盐胁迫;萌发
中图分类号:Q142 文献标志码:A 文章编号:1003 - 935X(2011)02 - 0036 - 04
Comparison of Factors Affecting Seed Germination of Beckmannia syzigachne
Resistant and Susceptible Populations to Fenoxaprop - p - ethyl
AI Ping1,Lü Bo2,LI Jun1,DONG Li-yao1,2
(1. College of Plant Protection,Nanjing Agricultural University /Key Laboratory of Monitoring and Management of Crop Diseases and
Pest Insects,Ministry of Agriculture,Nanjing 210095,China;2. College of Science,Nanjing Agricultural University / Jiangsu Key
Laboratory of Pesticide,Nanjing 210095,China)
Abstract:In order to investigate and compare the seed germination characteristics of Beckmannia syzigachne between the
resistant and susceptible population to fenoxiaprop - p - ethyl,some factors affecting seed germination including temper-
ture,light,pH value,water potential and NaCl stress have heen tested and evaluated via dish dipping method. The results
showed that there was no significant difference to be found in seed germination rate between the resistant and susceptible
population when pH values ranged from 4 to 10. Seed germination rate of the resistant population was signifcant lower
than that of susceptible population under the whole light condition or at the temperature of 10 ℃ . The inhibiting effect of
water potential and NaCl stress on seed germination in the resistant population was higher than that of susceptible popula-
tion. The germination in resistant population was completely inhibited under - 0. 5 MPa water potential,while the germi-
nation rate in susceptible population reached to 41. 9% . The germination in resistant population was completely inhibited
with 160 mmol /L NaCl treatment,while germination rate in the susceptible population reached to 51. 7% .
Key words:Beckmannia syzigachne;temperture;light;pH value;water potential;NaCl stress;germination
收稿日期:2011 - 04 - 11
基金项目:国家自然科学基金(编号:30971928) ;国家博士点基金
(编号:2009097120046)。
作者简介:艾 萍(1984—) ,女,硕士研究生,研究方向为除草剂毒
理及抗药性。E - mail:2008102115@ njau. edu. cn。
通信作者:董立尧,博士,教授,从事除草剂毒理及抗药性研究。Tel:
(025)84395672;E - mail:dly@ njau. edu. cn 。
近年来,长江中下游地区菵草[Beckmannia syzi-
gachne (Steud.)Fernald]发生量显著上升,已成为小
麦、油菜田中的恶性杂草[1 - 3]。由于长期单一使用
精口恶唑禾草灵,使其药效降低,并使菵草逐渐产生
了抗药性。
在杂草的生长过程中,萌发是一个重要的阶段。
许多环境因子,如温度、光照、pH值和土壤湿度等都
—63— 杂草科学 2011 年第 29 卷第 2 期
会对其产生影响[4 - 5]。前人研究结果表明,菵草对
盐胁迫具有较高的耐性 [6]。Boe曾报道菵草在全黑
暗与 15 h黑暗 /9 h光照条件下,萌发率之间无显著
性差异[7]。但 Hoffman等报道在全黑暗条件下菵草
萌发率会降低[8]。饶娜报道菵草种子的最适萌发
温度为 10 ℃,萌发不需光照,对水分胁迫非常敏感,
在水势为 - 0. 6 MPa 时萌发完全被抑制,但对盐胁
迫具有较高的耐性,在 pH 4 ~ 10 之间,萌发率达到
80%以上[9]。诸怡雯报道菵草种子萌发的最低温
度 Tb = 7 ~ 8 ℃,最高温度 Tm = 35 ℃,最适温度 To
= 20 ℃,萌发不需光照[10]。但关于对精口恶唑禾草
灵抗性及敏感菵草种群萌发条件的比较研究还未见
报道。
本文通过对精口恶唑禾草灵抗性及敏感菵草种
群萌发条件的比较研究,为控制抗精口恶唑禾草灵菵
草种群的蔓延及其防除措施提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
1. 1. 1 供试种子 抗精口恶唑禾草灵菵草种群,
2009 年 5 月采于江苏省句容市小麦田(采用整株生
测法,对精口恶唑禾草灵抗性倍数为 174. 42)。敏感
菵草种群,2009 年 5 月采于江苏省南京市中山陵
(无用药历史)。
1. 1. 2 供试药剂 三(羟甲基)氨基甲烷(Tris) ,国
药集团化学试剂有限公司生产。聚乙二醇 6000
(PEG6000) ,上海山浦化工有限公司生产。氯化钠
(NaCl) ,汕头市西陇化工有限公司生产。
1. 2 试验方法
试验采用培养皿法。将解除休眠的对精口恶唑
禾草灵抗性及敏感的菵草种子置于 2 层滤纸铺垫的
直径 9 cm 玻璃培养皿中,每皿 40 粒,重复 4 次,除
温度试验与水势试验外均置于(温度:白天 18 ℃,
夜间 13 ℃;光照周期:12 L /12 D;光照强度:8 000
lx)光照培养箱内培养 10 d,然后观察记录其萌发数
并进行统计分析。
1. 2. 1 温度对抗精口恶唑禾草灵菵草种群及敏感菵
草种群萌发的影响 温度设计为恒温 5、10、15、20、
25、30 ℃ 6 个处理,光照周期为 12 h /12 h,每培养
皿加水 5 mL,4 次重复,置于培养箱中培养 10 d。
1. 2. 2 光照对抗精口恶唑禾草灵菵草种群及敏感菵
草种群萌发的影响 光照处理设 24 L(全光照)、
12 L /12 D(光暗 12 h 交替)、24D(全黑暗)3 个处
理,每培养皿加水 5 mL,4 次重复。
1. 2. 3 酸碱度对抗精口恶唑禾草灵菵草种群及敏感
菵草种群萌发的影响 将菵草种子置于 pH值为 4、
6、8、10 的缓冲液中,以蒸馏水(pH 值 7. 6)为对照。
每培养皿加相应缓冲液 5 mL,4 次重复,置于培养
箱中培养 10 d。缓冲液用 25 mmol /L的三羟甲基氨
基甲烷(Tris)配制,用 HCl 或 NaOH 调至设定的
pH值。
1. 2. 4 水势对抗精口恶唑禾草灵菵草种群及敏感菵
草种群萌发的影响 用蒸馏水配制相对分子质量为
6 000 的聚乙二醇(PEG) ,质量浓度分别为 72. 51、
113. 38、145. 29、172. 41、196. 39、218. 13、238. 16
g /L的水溶液,与之相应的水溶液水势为 - 0. 1、
- 0. 2、- 0. 3、- 0. 4、- 0. 5、- 0. 6、- 0. 7 MPa[11]。
每培养皿加对应溶液 5 mL,4 次重复,以加蒸馏水
为对照,置于温度为 15 ℃、光照为 12 L /12 D 培养
箱内培养 10 d,观察不同水势下对抗精口恶唑禾草灵
菵草种子的萌发状况。
1. 2. 5 盐胁迫对抗精口恶唑禾草灵菵草种群及敏感
菵草种群萌发的影响 用氯化钠(NaCl)进行盐胁
迫 试 验,浓 度 设 置 0、10、20、40、80、160、
320 mmol /L,分别加相应的盐溶液 5 mL 于培养皿
中,以蒸馏水为对照,4 次重复。
1. 3 数据处理
用 Microsoft Excel 对数据进行处理、作图,采用
DPS软件的 Tukey 法进行方差分析和多重比较(P
= 0. 05)。
2 结果与分析
2. 1 温度对抗精口恶唑禾草灵菵草种群及敏感菵草
种群萌发的影响
由图 1 可知,温度为 5 ℃时,抗 /敏种群均无萌
发。温度为 10 ℃ 时,抗性菵草萌发率上升至
60. 6%,敏感菵草上升至 70. 6%,抗性菵草的萌发
率显著低于敏感菵草。温度为 15 ℃时,抗性菵草萌
发率上升到最高,为 75. 0%,敏感菵草萌发率上升
到最高,为 84. 4%,两种群的萌发率无显著性差异。
温度为 20 ℃时,抗性菵草萌发率下降到 36. 9%,敏
感菵草萌发率下降到 41. 9%,两种群的萌发率无显
著性差异。温度为 25 ℃、30 ℃时,抗性菵草及敏感
菵草均无萌发,说明两种群在较高的温度下均无萌
发,这与菵草冬季萌发的特点相符。
—73—艾 萍等:对精口恶唑禾草灵抗性及敏感菵草种群萌发条件比较研究
2. 2 光照对抗精口恶唑禾草灵菵草种群及敏感菵草
种群萌发的影响
表1显示,抗 /敏种群在全光照、光暗交替和全
黑暗 3 种光照条件下均能萌发,且萌发趋势一致,萌
发率依次为:光暗交替 >全黑暗 >全光照。光暗交
替及全黑暗条件下抗性菵草与敏感菵草的萌发率没
有显著性差异。全光照条件下,抗性菵草的萌发率
均显著小于敏感菵草。表明全光照抑制抗性菵草及
敏感菵草的萌发,且对抗性菵草的抑制作用大于敏
感菵草。
表 1 光照对抗精口恶唑禾草灵菵草种群及敏感菵草种群萌发的影响
Table 1 Effect of photoperiod on germination of B.
syzigachne resistant and susceptible population
种群
萌发率
24L 12L /12D 24D
敏感菵草 51. 3 ± 2. 5a(b) 85. 0 ± 5. 2a(a) 78. 1 ± 2. 9a(a)
抗性菵草 40. 4 ± 2. 9b(b) 84. 4 ± 3. 8a(a) 78. 1 ± 6. 6a(a)
2. 3 酸碱度对抗精口恶唑禾草灵菵草种群及敏感菵
草种群萌发的影响
图 2 显示,在不同的酸碱度(pH值 4 ~ 10)溶液
处理下,抗性菵草及敏感菵草的萌发率均在 80%以
上,且在各处理下,两种群的萌发率没有显著性差
异。说明在一定酸碱度范围内对两种群的萌发均没
有影响,这与饶娜报道的 pH 值在 4 ~ 10 范围内不
是菵草萌发的限制性因素相符[9]。
2. 4 水势对抗精口恶唑禾草灵菵草种群及敏感菵草
种群的影响
图 3 显示,随着水势降低,抗 /敏菵草种群萌发
率逐渐降低,且抗性种群对水势敏感性高于敏感种
群。对照条件下,抗 /敏菵草种群萌发率均高于
80%,两种群萌发率无显著差异。在水势为 - 0. 1 ~
- 0. 5 MPa时,抗性种群萌发率均显著低于敏感种
群,且在水势为 - 0. 5 MPa 时,抗性菵草无萌发,而
敏感菵草萌发率为 41. 9%。在水势为 - 0. 6 ~
- 0. 7 MPa时,两种群均无萌发。
2. 5 盐胁迫对抗精口恶唑禾草灵菵草种群及敏感菵
草种群萌发的影响
图 4 显示,抗 /敏菵草种群萌发率随着 NaCl 溶
液浓度的增大均呈下降趋势,且抗性菵草的下降趋
势更为明显。NaCl 溶液浓度为 10、20 mmol /L 时,
抗性菵草及敏感菵草的萌发率之间无显著性差异。
NaCl溶液浓度为 40、80、160 mmol /L 时,敏感种群
萌发率显著高于抗性种群。NaCl 溶液浓度为
160 mmol /L时,抗性菵草无萌发,敏感菵草的萌发率
为 51. 7%。当 NaCl溶液浓度为 320 mmol /L 时,两
种群均无萌发。敏感菵草的萌发趋势与饶娜报道相
同[9]。表明 NaCl胁迫对抗性菵草萌发的抑制作用
大于敏感菵草。
—83— 杂草科学 2011 年第 29 卷第 2 期
3 结论与讨论
对精口恶唑禾草灵抗性及敏感的两个菵草种群
在萌发需要条件方面具有较多相似点。酸碱胁迫对
两个种群的萌发没有影响,这与已报道的许多杂草
种子在 pH 值为 4 ~ 10 时都可以萌发[12 - 13]的结论
相符。光照是该抗性及敏感菵草种群萌发的非限制
性因素。温度低于 5 ℃、高于 25 ℃时,两种群均不
萌发,这与饶娜报道的菵草在 25 ℃或高于 25 ℃时
不能萌发的结论相符[14]。水势与盐胁迫对两种群
的萌发均有一定抑制作用,随着水势降低、盐溶液浓
度的增加,其萌发率均呈下降趋势。位于年平均温
度为 15 ~ 16 ℃的长江流域的江苏、安徽、上海等地
区,有适宜抗性菵草及敏感菵草萌发的温度、湿度,
所以在这些地区,菵草发生与危害比较严重。
但是,这两个菵草种群在萌发条件方面也表现
出不少差异。全光照条件对抗性菵草萌发的抑制作
用大于敏感菵草。水势为 - 0. 5 MPa 时,抗性菵草
无萌发,敏感菵草萌发率为 41. 9%。NaCl溶液浓度
为 160 mmol /L时,抗性菵草无萌发,敏感菵草的萌
发率为 51. 7%。温度为 10 ℃时,抗性菵草的萌发
率显著小于敏感菵草。关于这种现象,昆虫抗药性
研究上有许多相似的报道 [15 - 17],可能是因为菵草
对精口恶唑禾草灵产生了抗药性,而在没有药剂的选
择压力之下,抗性基因在自然竞争中是不利的,从而
导致了其萌发在自然竞争中的劣势性。
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殮
殮殮
殮
41 - 44.
巴斯夫获 Kumiai公司除草剂 pyroxasulfone产品独家授权
Kumiai Chemical和 Ihara Chemical两家日本公司同巴斯夫公司签署了除草剂产品 pyroxasulfone 的授权协议,授予巴
斯夫公司独家经营权,允许其在美国和加拿大地区销售这个产品的玉米、大豆、小麦和向日葵作物用的相关产品。获得
授权后,巴斯夫将使用 Zidua品牌销售相关产品,预计到 2012 年进行首次推广。
巴斯夫对能得到 pyroxasulfone的授权表示十分欢迎,称 pyroxasulfone是一个全新的除草剂产品,新颖的作用机制提
供更深更广的除草效果。巴斯夫同样被授予对产品进行进一步开发的权利,比如混剂开发,以及这个原药在其他作物包
括棉花、花生、马铃薯等上的应用开发。
Pyroxasulfone是一个长效广谱除草剂,对主要杂草以及阔叶杂草均能提供防控效果,并且适应性强,对那些难以控除
的杂草,包括已经对除草剂产生多重抗性的杂草,比如长芒苋、苋菜、藤子、意大利多花黑麦草等害草均有很强的防控效
果。为了更好地推出这个产品,Kumiai公司和多家公司签署了合作协议,包括 FMC、Valent、拜耳作物科学等。(ZB)
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