播娘蒿(Descurainia sophia)是一年生或越年生十字花科播娘蒿属植物,为黄淮海冬小麦田的主要恶性杂草之一。近年来,因苯磺隆、双氟磺草胺等乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制剂类除草剂的持续大量使用,其对播娘蒿的防治效果逐年下降,部分地区播娘蒿产生明显抗性,造成小麦严重减产。因此,明确播娘蒿对除草剂的抗性形成机制,对制定科学合理的杂草防控策略,保障小麦生产安全具有重要意义。
近日,5168cc银河官网娱粮油所杂草研究室在农林科学一区Top期刊《Pesticide Biochemistry and Physiology》发表了题为“Trp-574-Leu mutation and metabolic resistance by cytochrome P450 gene conferred high resistance to ALS-inhibiting herbicides in Descurainia sophia”的研究论文。该研究明确了抗苯磺隆播娘蒿种群R1、R2对ALS抑制剂类除草剂双氟磺草胺、咪唑乙烟酸及嘧草硫醚产生交互抗性。R1、R2体内ALS1基因发生突变,导致保守区第574位色氨酸突变为亮氨酸(Trp-574-Leu),并在拟南芥中进行了功能验证。通过整合RNA-seq数据鉴定得到CYP72A15等五个细胞色素P450酶侯选基因,阐明了播娘蒿对ALS抑制剂类除草剂的抗性形成与ALS1靶标基因突变及细胞色素P450介导的代谢抗性相关。本研究是粮油所杂草研究室2023年在杂草抗药性研究领域发表的第2篇中科院一区TOP期刊论文,为今后深入开展杂草抗性治理应用基础研究奠定坚实的基础。
粮油所杂草研究室许贤博士为论文第一作者。该论文得到了国家自然科学基金(31301679)、5168cc银河官网娱科技创新专项(2022KJCXZX-LYS-13)和河北省重点研发计划(21326332D)等项目的资助。
论文发表地址:
https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2023.105708