大豆田反枝苋（Amaranthus retroflexus）对氟磺胺草醚的抗药性研究

发布时间：2020-05-11 16:03

【摘要】：黑龙江作为中国的农业大省,是中国的大豆之乡,拥有着广大的耕地面积和人均占有量。其中单嫩江县种植大豆面积已达284万亩。反枝苋(Amaranthus retroflexusL.)是大豆田常见的一年生阔叶杂草~([3-4])。已被世界许多地方列为恶性杂草。黑龙江省大豆田杂草防除主要以化学防除为主,二苯醚类除草剂因其效果好、杀草谱广、选择性强等优点而被广泛应用。氟磺胺草醚是大豆田苗后茎叶处理防除阔叶杂草的主要二苯醚类除草剂。但近年来,由于氟磺胺草醚的连年过量使用,防除反枝苋的效果开始下降,有些地区用药3次也难以达到理想的防除效果。且随着用药年限的增加,抗药性不断增强。为了进一步阐明反枝苋对氟磺胺草醚的抗药性,为抗性杂草研究和治理提供理论依据,本研究以黑龙江省黑河市嫩江县大豆田的反枝苋抗性种群(R)和黑龙江省牡丹江市东宁县非耕地反枝苋敏感种群(S)为研究对象,从反枝苋抗性种群(R)和敏感种群(S)的生物学特性、抗性机制、叶龄对抗性的影响以及对二苯醚类除草剂的交互抗性及多抗性方面进行了研究。主要研究结果如下:1.反枝苋抗性种群(R)和反枝苋敏感种群(S)的生物学特性(1)相比于反枝苋敏感种群(S),抗性种群(R)的单株鲜重、单株结实量和单粒种子质量更大,株高差异不显著。在电镜下,反枝苋抗性种群(R)种子体积更大、种皮更薄,表面更光滑。(2)反枝苋抗性种群(R)的发芽率、发芽势和发芽指数均高于敏感种群(S),抗性种群(R)的发芽率、发芽势和发芽指数分别高于敏感种群(S)12%、22%和10%。(3)分别使用200g/L赤霉素和20℃/35℃变温处理后,反枝苋抗性种群(R)比反枝苋敏感种群(S)的发芽率更高。(4)敏感种群(S)比抗性种群(R)更易受低温影响而休眠。(5)随着播种深度的增加,不同反枝苋种群的出苗率呈现先增加后下降的趋势,2cm时出苗率最高,且随着播种深度的增加,反枝苋的出苗率逐渐下降,但抗性种群(R)的出苗率始终高于敏感种群(S),且当播种深度超过6cm时,反枝苋敏感种群(S)不能出苗。2.反枝苋对氟磺胺草醚的抗药性机制(1)通过透射和扫描电镜观察到,氟磺胺草醚施用7天后,反枝苋抗性种群(R)和敏感种群(S)的栅栏组织、叶绿体、线粒体、气孔结构和数量均受到不同程度的损伤,但与敏感种群(S)相比,抗性种群(R)损伤程度较轻。(2)对咪鲜胺、增效醚和马拉硫磷等P450s抑制剂进行研究,结果显示,三者和氟磺胺草醚共同处理均能提高反枝苋抗性种群(R)对氟磺胺草醚的敏感性,其中马拉硫磷效果最好。(3)氟磺胺草醚处理后,不同种群反枝苋GSTs活性值随着处理后时间的增加均呈先下降后上升再下降的趋势。反枝苋抗性种群(R)GSTs活性1天后开始上升,敏感种群(S)3天后开始上升,整个实验阶段抗性种群(R)的GSTs活性值均高于敏感种群(S),施药后14d,抗性种群(R)活性恢复程度更大。(4)氟磺胺草醚处理后,不同反枝苋种群PPO活性值随着施药时间的增加均呈先下降后上升再下降的趋势。处理1天后,抗性种群(R)PPO活性活性开始上升,处理3天后,敏感种群(S)PPO活性开始上升。整个实验阶段,抗性种群(R)的PPO活性始终高于敏感种群(S)的PPO活性,施药后14d抗性种群(R)PPO活性恢复程度更大。3.不同叶龄不同抗性反枝苋种群对氟磺胺草醚的抗药性不同叶龄不同抗性反枝苋种群对氟磺胺草醚的抗药性不同,不同叶龄反枝苋的株高鲜重抑制率、光合作用速率、气孔导度、叶绿素含量等指标与叶龄大小存在相关性。叶龄越大相关指标受影响程度越小,越容易恢复,2~3叶龄反枝苋处理后,相关指标难以恢复,最为敏感。相同叶龄条件下,抗性种群(R)的相关指标比敏感种群(S)受影响程度小,恢复速度快。4.反枝苋对二苯醚类除草剂的交互抗性和多抗性(1)反枝苋抗性种群(R)对氟磺胺草醚、三氟羧草醚、乳氟禾草灵和乙羧氟草醚这四种二苯醚类除草剂产生了交互抗性。(2)反枝苋抗性种群(R)对咪唑乙烟酸、氯酯磺草胺、噻吩磺隆和唑嘧磺草胺这四种ALS抑制剂类除草剂以及异VA草松、灭草松产生了抗性。对草甘膦、草铵膦、硝磺草酮、莠去津和2,4-滴丁酯无抗性。
【图文】：

1图 1-1 2008-2017 年黑龙江省大豆种植面积Fig.1-1 Soybean Planting Area in Heilongjiang Province, 2008-2017

3( 20℃)。在50℃下能保存6个月以上，见光易解，在酸、碱介质中不易水解，结构如图1-3。是一种由捷利康公司（英国）开发的选择性除草剂，常作为大豆田苗后茎叶处理剂的二苯醚类除草剂[7]。具有广谱高效，对大豆安全，合理使用对后茬作物安全的优点。施药后容易被杂草叶片吸收，药效迅速，使叶片黄化、枯萎死亡。使用后4~6h，降水不影响药效，残留叶面的药液随雨水进入土壤中或喷洒落人土壤的药剂能够被杂草根部吸附而起到土壤处理效果，且氟磺胺草醚能够被大豆根部降解，，不会发生药害，苗前、苗后处理均有较高的安全性。苗后茎叶处理对杂草效果好于苗前施药,苗后处理的大豆叶片轻微有褶皱或斑点，但后期能够恢复，不影响产量。氟磺胺草醚常用剂型为25%的水剂
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S451.224

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本文编号：2658714