全 文 ：农药学学报　2008, 10(3):311-314
ChineseJournalofPesticideScience
·研究论文·
麦田猪殃殃对苯磺隆抗药性的快速检测
彭学岗 , 　王金信＊ , 　吴翠霞 , 　段　敏
(山东农业大学 植物保护学院 , 山东 泰安 271018)
摘　要:以采自山东 、河南 、安徽 、陕西等地麦田及非农田的 10个猪殃殃 Galiumaparine生物型为
试材 ,运用单剂量甄别技术对不同生物型对苯磺隆的抗药性进行了检测 ,并以温室盆栽法及皿内抗
性水平测定法验证其可靠性和可行性。结果表明:在甄别剂量(有效成分)85 mg/L下 ,猪殃殃不
同生物型萌发率存在显著性差异 ,可以较好区分猪殃殃抗 、感生物型;温室盆栽法及皿内抗性水平
测定法结果一致 ,除采自山东泰安和陕西周至的麦田猪殃殃对苯磺隆仍处于敏感状态外 ,其他 3个
地区麦田猪殃殃均产生了不同程度的抗药性 ,且均与皿内单剂量甄别法结果一致 ,表明皿内单剂量
甄别法具有可靠性和可行性。
关键词:猪殃殃;苯磺隆;抗药性;单剂量甄别
中图分类号:S481.4　　　　文献标识码:A　　　　　文章编号:1008-7303(2008)03-0311-04
AQuick-testforDetectionofHerbicideResistanceto
Tribenuron-methylinGaliumaparine
PENGXue-gang, 　WANGJin-xin＊ , 　WUCui-xia, 　DuanMin
(ColegeofPlantProtection, ShandongAgriculturalUniversity, Tai′an271018, ShandongProvince, China)
Abstract:TenbiotypesofGaliumaparineweresampledfromShandong, Henan, AnhuiandShaanxi
Province.AsingleconcentrationdiscriminationmethodinPetridishfordetectionofGaliumaparine
resistancetotribenuron-methylwasestablishedandvalidatedbygreenhousepottestsandPetridishtest.
Theresultsshowedthatasignificantdiferenceofgerminationratebetweenresistanceandsusceptible
biotypeswasobtainedunderthediscriminationconcentration, 85 mg(a.i.)/Loftribenuron-methyl.
TheresistanceleveltestedbythePetridishbioassayandgreenhousepottestsareinaccordancewith
thoseofthesingleconcentrationdiscriminationmethod.Theresistanceofalthepotentialresistant
biotypestotribenuron-methyl, exceptthosefromTai′an, ShandongProvince, andZhouzhi, Shaanxi
Provincewasdeveloped.Theresultssuggestedthatthissingleconcentrationdiscriminationmethodis
reliableandfeasible.
Keywords:Galiumaparine;tribenuron-methyl;herbicideresistance;singleconcentrationdiscrimination
method
　　单一连续使用具有单一作用靶标的除草剂 ,
很容易使杂草对其产生抗药性 。抗药性的产生给
作物生产造成了严重威胁 ,因此 ,抗药性检测和监
测工作日益迫切 。 Cirujeda等 [ 1]改进了培养皿种
子检测法 ,通过在琼脂培养基中加入赤霉酸 GA3
以打破种子休眠期 ,实现了虞美人 Papaverrhoeas
对苯磺隆抗药性的快速检测鉴定 。其他生理技术
及其改进技术 ,如分蘖测定法 [ 2] 、茎切面再生苗
　收稿日期:2008-04-15;修回日期:2008-05-05.
　作者简介:彭学岗(1983-),男 ,山东临沂人 , 硕士研究生 , 从事除草剂抗药性研究 , E-mail:xgp19830221@ 163.com;＊通讯作者(Author
forcorespondence):王金信(1962-), 男 , 山东胶南人 , 理学博士 , 教授 , 从事除草剂毒理及应用技术研究.联系电话:0538-8241114;
E-mail:wangjx@sdau.edu.cn
　基金项目:“十一五 ”国家科技支撑计划(2006BAD08A09).
法 [ 3] 、花粉粒萌发法 [ 4] 等在杂草抗药性快速检测
鉴定体系中也起到了重要作用 。近年来 ,高通量
筛选和聚合酶链式反应(PCR)技术在生理学 、生
物化学 、分子生物学 、遗传学 、基因工程等领域获
得了巨大成功 ,应用范围逐渐扩大 ,结合各种生
理 、生化和分子生物技术 ,为实现杂草抗药性的经
济 、快速 、有效检测带来了契机 [ 5 ～ 8] 。随着抗药性
机理研究的深入以及各种技术的完善 ,探索构建
一套经济 、快速 、有效的杂草抗药性检测鉴定体系
具有重要的实践意义 。
苯磺隆(tribenuron-methyl)是一种重要的磺酰
脲类麦田除草剂 ,具有成本低 ,除草效果好 ,对人 、
畜安全的特点 ,广泛用于冬小麦 、春小麦 、大麦和
燕麦等麦类作物田 ,可有效防除一年生及多年生
阔叶杂草 。但由于该类除草剂作用位点单一 ,易
产生抗药性 ,已成为其致命弱点 。猪殃殃 Galium
aparine是茜草科猪殃殃属一年生或越年生植物 ,
为北方冬麦区麦田杂草的优势种之一。然而 ,由
于近年来单一连续使用苯磺隆 , 已发现猪殃殃对
其产生了不同程度的抗药性 。因此 ,建立一种快
速检测猪殃殃对苯磺隆的抗药性的方法 ,对指导
科学合理用药具有重要的现实意义 。
1　材料与方法
1.1　供试药剂及试剂
75%苯磺隆水分散粒剂 (tribenuron-methyl
WG),江苏健神生物农化有限公司;98%苯磺隆原
粉 ,山东华阳科技股份有限公司;试剂均为分析
纯 。
1.2　供试杂草
10个猪殃殃 Galiumaparine生物型 ,采集地点
及编号如下:山东泰安 1、2(TA1、TA2),河南许昌
1、2(XC1、XC2),河南漯河 1、2(LH1、LH2),安徽
宿州 1、2(SZ1、SZ2),陕西周至 1、2(ZZ1、ZZ2),
分别于 2007年 5月采自各地麦田及非农田(从未
使用过除草剂),其中 1为麦田生物型 , 2采自非农
田 。
1.3　试验方法
皿内单 剂量甄 别及抗 性水 平测定 参照
Cirujeda等 [ 1]和 Dur n-Prado等 [ 9]方法进行 。选择
敏感种群和麦田可能具有抗性种群的种子 , 用自
来水清洗 , 30%次氯酸钠溶液表面消毒 10 min,灭
菌水洗 3 ～ 5遍 。消毒后的种子在无菌条件下播
种在琼脂培养基上(含质量分数为 1.3%的琼脂和
2 g/L的硝酸钾)平板上 ,每皿 30粒种子 , 4次重
复 ,于光照培养箱内培养 。芽前培养温度 15℃,不
予光照;芽后白天 20℃,黑夜 15℃,每天 10 h光
照 ,光照强度 350 μmol· m-2· s-1。在琼脂培养
基中加入苯磺隆 , 有效成分含量 (下同)分别为
79、82、85、88、91 mg/L,以确定适宜的苯磺隆浓度
作为区别抗性和敏感生物型的区别剂量 。 10 d后
检查结果 ,以种子萌发率为指标;播种已催芽露白
的种子 , 每皿 10粒 , 以苯磺隆梯度浓度 0.05、
0.25、1.25、 6.25、 31.25 mg/L进行抗性水平测
定 , 15 d后检查结果 ,测定主根长 ,计算抑制率 ,求
回归方程 。所有数据使用 DPS软件处理 。
采用温室盆栽法 [ 10]验证上述方法的可行性及
可靠性 。盆口面积 100cm2 ,播种已催芽露白的种
子 ,每盆 10粒 , 4次重复 ,置于温室内培养。温室
温度白天为 25℃ ±5℃,夜间为 15℃ ±5℃,相对
湿度为 75%±5%。待叶 3 ～ 4轮 ,用 3WT-Ⅱ型定
量喷雾塔茎叶喷雾 ,梯度浓度(0.312 5、 0.625、
1.25、5、10、20、40、80 g/hm2)处理。 16 d后剪取
杂草地上部分 ,称重 ,计算鲜重抑制率 , 使用 DPS
软件求出回归方程 。
2　结果与分析
2.1　甄别剂量的确定
从表 1可以看出 ,采自河南许昌的 XC1随处
理剂量的升高 ,萌发率呈下降趋势 ,然而整体变化
不大 ,彼此间不存在显著性差异 ,而 XC2随处理剂
量的升高 ,萌发率急剧下降 ,差异性显著 , 苯磺隆
处理剂量≥85 mg/L时萌发率为 0 ,相同剂量下
XC1、XC2生物型萌发率存在显著性差异;河南漯
河和安徽宿州的结果与河南许昌趋势基本一致 ,
各地 1、2生物型在苯磺隆浓度为 85 mg/L时萌发
率存在较好的区分;而采自山东泰安 、陕西周至的
1、2生物型在所有处理剂量下均无区分 ,且萌发率
均显著低于其他 3个麦田生物型 ,因此 ,初步确定
85 mg/L为甄别剂量 ,并假定山东泰安 、陕西周至
的麦田猪殃殃处于敏感状态 。
2.2　皿内抗性水平测定对单剂量甄别法的验证
皿内抗性水平测定试验结果(见表 2)表明 ,河
南许昌 、河南漯河 、安徽宿州猪殃殃麦田生物型对
苯磺隆已产生抗药性 , 抗性倍数分别为 2.2、1.5
和 1.5;而山东泰安 、陕西周至麦田生物型未见抗
药性 ,为敏感种群 。皿内抗性水平测定试验结果
与单剂量甄别结果一致 。
312 农　药　学　学　报 Vol.10
表 1　苯磺隆对猪殃殃的皿内单剂量试验结果
Table1　Theresultofsingledoseoftribenuron-methytoGaliumaparinbyPetridishtest
地点　　　　
Site　　　　
生物型
Biotype
萌发率 Germinationrate(%)
苯磺隆有效成分浓度
Theconcentrationoftribenuron-methy, (a.i.)/(mg/L)
79 82 85 88 91
河南许昌 XC1 55.3±6.8a(a) 52.7±7.4 a(a) 51.3±9.0a(a) 46.1±5.0a(a) 31.6±7.4b(a)
HenanXuchang XC2 4.0±2.7a(b) 2.7±3.1 ab(b) 0 b(b) 0b(b) 0b(b)
河南漯河 LH1 89.5±4.3a(a) 84.2±4.3 a(a) 81.6±6.8a(a) 52.6±4.3b(a) 31.6±7.4c(a)
HenanLuohe LH2 44.8±3.1a(b) 38.2±6.6 a(b) 27.6±6.6b(b) 14.5±2.7c(b) 9.2±2.6 c(b)
山东泰安 TA1 18.5±3.1a(a) 17.1±2.7 a(a) 11.8±2.7b(a) 6.6±2.6bc(a) 2.7±3.1 c(a)
ShandongTai′an TA2 17.1±2.7a(a) 15.8±4.3 a(a) 14.5±5.1a(a) 7.9±3.0b(a) 2.6±3.1 b(a)
安徽宿州 SZ1 55.3±6.8a(a) 52.7±7.4 a(a) 38.2±9.0b(a) 26.3±4.3c(a) 15.8±4.3d(a)
AnhuiSuzhou SZ2 31.6±4.3a(a) 21.1±4.3 b(b) 9.2±2.6c(b) 0d(b) 0d(b)
陕西周至 ZZ1 18.5±3.1a(a) 14.5±2.7 b(a) 11.8±2.7b(a) 5.3±0 c(a) 2.7±3.1 c(a)
ShaanxiZhouzhi ZZ2 15.8±0a(a) 14.5±5.1 a(a) 13.2±3.1a(a) 7.9±3.0b(a) 2.7±3.1 c(a)
　　注:1为猪殃殃潜在抗性生物型 ,采自麦田 , 2为敏感生物型 ,采自从未使用过除草剂的非农田 ,下同。表中同行数据(平均值 ±标准
差)具有相同英文小写字母者表示在 0.05水平差异不显著;括号内相同英文小写字母表示同一地区 1、2生物型相同处理剂量时在 0.05水
平差异不显著(DMRT法)。
Note:1representsthebiotypeassumedaspotentialresistantfromwheatfield, and2representsthesusceptiblebiotypefromnon-farminglands
thatneverappliedherbicides, Folowsarethesame.ThedatainthesamerowfolowedbythesameletersshownosignificanceatP<0.05 by
Duncansmultiplerangetest, whilethethesameletersinparenthesesshownosignificancebeween1and2biotypesfromthesameregionunderthe
sameconcentration.
表 2　猪殃殃对苯磺隆抗药性水平的皿内测定结果
Table2　TheresistancelevelofGaliumaparinetotribenuron-methybyPetridishtest
地点　　　
Site　　　
生物型
Biotype
回归方程
Regresionequation
IC50值
(95%CL)/(μg/mL)
相关系数
Correlation
coefficient
抗药性倍数
Resistance
factor＊
河南许昌 XC1 Y=5.056 9+0.708 0x 0.831 1(0.260 5～ 2.518 6) 0.980 0 2.2
HenanXuchang XC2 Y=5.512 6+1.190 2x 0.370 9(0.200 2～ 0.628 5) 0.990 6
河南漯河 LH1 Y=5.182 4+0.800 4x 0.591 7(0.212 5～ 1.484 8) 0.983 4 1.5
HenanLuohe LH2 Y=5.468 0+1.164 6x 0.396 5(0.207 8～ 0.688 9) 0.987 2
山东泰安 TA1 Y=5.444 5+0.614 6x 0.189 1(0.071 0～ 0.408 3) 0.990 8 1.0
ShandongTai′an TA2 Y=5.600 6+0.833 9x 0.190 5(0.419 0～ 1.361 8) 0.982 8
安徽宿州 SZ1 Y=5.235 5+0.794 9x 0.505 5(0.217 6～ 1.073 6) 0.988 8 1.5
AnhuiSuzhou SZ2 Y=5.605 4+1.258x 0.330 2(0.320 6～ 0.795 5) 0.991 3
陕西周至 ZZ1 Y=5.444 6+0.822 3x 0.288 0(0.206 3～ 0.389 3) 0.997 6 1.0
ShaanxiZhouzhi ZZ2 Y=5.518 2+0.922 8x 0.274 4(0.173 3～ 0.409 2) 0.996 2
　　注:＊生物型 1的 IC50与当地生物型 2的 IC50的比值。 ＊ TheratioofIC50 ofbiotype1and2.
2.3　温室盆栽法对单剂量甄别法的验证
温室盆栽法结果(见表 3)表明 ,河南许昌 、河
南漯河 、安徽宿州猪殃殃麦田生物型对苯磺隆已
产生抗药性 ,抗性倍数分别为 4.3、2.9和 2.8;而
山东泰安 、陕西周至麦田生物型未见抗药性 ,为敏
感种群 。温室盆栽试验结果与单剂量甄别结果一
致 。
3　讨论
温室盆栽法作为检测杂草抗药性的常用方
法 ,虽然能够提供杂草交互抗性或多抗性等方面
的信息 ,指导轮换用药 ,但是劳动量大 ,费时长 ,不
能及时快速反映农田杂草的抗药性情况 。皿内抗
性水平测定也是一种常用的杂草抗药性测定方
法 ,虽与温室盆栽法相比更省时省力 ,然而要快速
313No.3 彭学岗等:麦田猪殃殃对苯磺隆抗药性的快速检测
表 3　猪殃殃对苯磺隆抗药性水平的温室盆栽法测定结果
Table3　TheresistancelevelofGaliumaparinetotribenuron-methyinpottest
地点
Site
生物型
Biotype
　　回归方程
Regresionequation
GR50
(95% CL)/(μg/mL)
相关系数
Correlation
coefficient
抗性倍数
Resistance
factor＊
河南许昌 XC1 Y=4.031 0+1.623 9x 3.950 9(1.949 5～ 14.207) 0.948 3 4.3
HenanXuchang XC2 Y=5.020 8+0.637 5x 0.927 7(0.230 8～ 3.549 3) 0.962 5
河南漯河 LH1 Y=4.232 9+1.390 5x 3.562 0(1.886 9～ 10.231) 0.964 0 2.9
HenanLuohe LH2 Y=4.942 3+0.610 7x 1.243 2(0.291 3～ 6.409 1) 0.960 1
山东泰安 TA1 Y=4.947 4+0.654 2x 1.203 6(0.822 8～ 1.798 4) 0.992 8 1.1
ShandongTai′an TA2 Y=4.986 0+0.700 3x 1.047 2(0.749 3～ 1.469 3) 0.994 1
安徽宿州 SZ1 Y=4.607 4+0.886 6x 2.772 5(0.993 1～ 18.308) 0.941 9 2.8
AnhuiSuzhou SZ2 Y=5.001 3+1.067 3x 0.997 2(0.440 9～ 2.250 6) 0.9617
陕西周至 ZZ1 Y=5.016 6+1.455 7x 0.974 1(0.511 2～ 1.489 6) 0.964 9 0.9
ShaanxiZhouzhi ZZ2 Y=4.988 3+0.672 2x 1.041 0(0.807 4～ 1.344 9) 0.996 6
　　注:＊生物型 1的 GR50与当地生物型 2的 GR50的比值 。 ＊ TheratioofGR50 ofbiotype1and2.
　　实现大批量潜在抗药性生物型的抗性监测仍
显困难 。本文旨在建立一种麦田恶性杂草猪殃殃
对苯磺隆的抗药性快速检测的皿内单剂量甄别
法 。
在确定甄别剂量时 ,一方面要使敏感生物型
的萌发率尽量低;另一方面在保证敏感生物型萌
发率低的前提下 ,抗药性生物型的萌发率尽可能
高 。综合考虑各地敏感种群的耐药性差异 , 本研
究确定苯磺隆有效成分 85 mg/L为甄别剂量 。从
培养皿抗性水平测定和温室盆栽法的结果可以看
出 ,虽然供试猪殃殃的抗药性水平不高 ,温室盆栽
法抗性倍数为 2.8 ～ 4.3倍 ,培养皿抗性水平测定
法的为 1.5 ～ 2.2倍 ,但这两种常规方法得到的供
试杂草猪殃殃对苯磺隆的抗药性趋势是一致的 ,
且均与单剂量甄别法的结果相一致 ,表明皿内单
剂量甄别法具有可靠性和可行性 ,在抗性水平较
低时就可以很好区分抗 、感生物型 。
在皿内单剂量甄别检测出抗药性的基础上 ,
结合皿内抗性水平测定 , 就可实现杂草抗药性的
快速检测 ,从而克服皿内抗性水平测定和温室盆
栽法劳动量大 、费时长的缺点 。然而此法也存在
一定缺陷 ,即须同时获得麦田潜在抗药性生物型
和敏感生物型 ,否则会影响到结果的可靠性 ,而敏
感种群的获取有时存在困难 。这种皿内单剂量甄
别法的建立 ,结合皿内抗性水平测定 ,能够实现大
批量供试猪殃殃对苯磺隆的抗药性的快速检测 ,
对监测我国麦田恶性杂草猪殃殃对苯磺隆的抗药
性和指导科学合理用药有着重要的现实意义 ,对
建立快速检测和监测其他杂草抗药性的生物测定
方法也具有借鉴意义 。
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