湖南稻區(qū)稗草對二氯喹啉酸的抗性研究

馬國蘭， 余柳青， 劉都才， 劉雪源， 陸永良， 柏連陽

(1.湖南省植物保護(hù)研究所，湖南長沙 410125； 2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物安全科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長沙 410125； 3.中國水稻研究所，浙江杭州 310006)

馬國蘭，余柳青，劉都才，等. 湖南稻區(qū)稗草對二氯喹啉酸的抗性研究[J]. 雜草科學(xué)，2012，30(1)：22-25.

湖南稻區(qū)稗草對二氯喹啉酸的抗性研究

馬國蘭1，2， 余柳青3， 劉都才1， 劉雪源1， 陸永良3， 柏連陽2

(1.湖南省植物保護(hù)研究所，湖南長沙 410125； 2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物安全科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長沙 410125； 3.中國水稻研究所，浙江杭州 310006)

利用整株測定法，測定湖南省主要稻區(qū)29個稗草生物型對二氯喹啉酸的抗性。結(jié)果表明，湖南省隆回縣的生物型稗草對二氯喹啉酸最敏感，其EC50為76.388 3 g a.i./hm2，為敏感生物型。湖南省益陽芷湖口鎮(zhèn)和湖南省長沙望城縣(直播田)的生物型稗草對二氯喹啉酸的EC50分別為1 567.164 g a.i./hm2和2 477.542 g a.i./hm2，抗藥性指數(shù)分別達(dá)20.52 和32.43，表明這兩種生物型稗草的抗藥性處于高水平抗性。其中10個生物型稗草的EC50為155.931 8～375.114 g a.i./hm2，抗藥性指數(shù)為2.02～4.91，表明這些生物型稗草已產(chǎn)生抗性。而其余16個生物型稗草的EC50為84.020 3～151.596 g a.i./hm2，抗藥性指數(shù)為1.10～1.98，表明這些地方稗草的敏感性正在下降。

稗草； 二氯喹啉酸； 抗藥性

稗草[Echinochloacrusgalli(L.).Beaiv.]是世界十大惡性雜草之一，也是水稻田中分布最廣，危害最重的雜草。因此，除草劑的開發(fā)大多以稗草為首要目標(biāo)。自除草劑問世以來，各種不同類型，不同作用機(jī)制的除稗劑相繼被開發(fā)。二氯喹啉酸屬合成激素類除草劑，于1984年由BASF公司開發(fā)，1993 年在我國取得登記。它是水稻田經(jīng)濟(jì)、有效、安全的防除稗草的優(yōu)秀除草劑品種之一，尤其對高齡稗草有特效[1]。但隨著使用年限的增加及選擇壓的不斷加大，很多地區(qū)的稗草已突變?yōu)榭苟揉岬纳鷳B(tài)型雜草，且抗藥性程度日趨嚴(yán)重。據(jù)報道，早在1992年，西班牙南部、美國和歐洲南部均已發(fā)現(xiàn)了抗二氯喹啉酸的生態(tài)型稗[2]。2001年，在南美洲最主要的水稻生產(chǎn)國巴西，二氯喹啉酸抗性雜草泛濫成災(zāi)，其中最嚴(yán)重的是Santa Vitoria do Palmar、Jaguarao、Camaqua、Mostardas 4個地區(qū)，目前二氯喹啉酸對這些地區(qū)的稗草已基本失效[3-4]。近年來，我國的主要水稻產(chǎn)區(qū)也不斷有稗草對二氯喹啉酸產(chǎn)生抗性的報道[5-7]，且抗性程度越來越嚴(yán)重，部分稻區(qū)已達(dá)高抗水平，甚至少部分地區(qū)的抗性比更是高達(dá)718.48和695.84[8]，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于早期報道的抗藥性程度，以至于二氯喹啉酸對這些地區(qū)稗草基本失效。

湖南一直是我國重要的農(nóng)業(yè)大省，歷年來水稻的播種面積和總產(chǎn)量均居全國首位，是“湖廣熟，天下足”的重要組成。自20世紀(jì)80年代開始，在洞庭湖稻區(qū)開始引進(jìn)二氯喹啉酸防除稻田雜草，因其對大齡稗草防除效果好且易于管理，很快開始大面積推廣使用，至今已連續(xù)使用20余年。近些年來，隨著使用年限的增加和人為過量施用等因素影響，稗草對其產(chǎn)生了抗藥性，且抗性程度日益嚴(yán)重。近年來國內(nèi)學(xué)者也相繼報道了湖南省部分稻區(qū)對二氯喹啉酸產(chǎn)生了一定程度的抗藥性[5-6]。本研究旨在調(diào)查湖南省主要稻區(qū)稗草對二氯喹啉酸的整體抗性水平，以了解抗二氯喹啉酸生物型稗草在湖南省的分布情況，為防除和延緩抗藥性稗草的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。同時篩選出抗、感稗草生物型材料，為后續(xù)抗藥性機(jī)理研究提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試稗草

稗草種子于2008-2010年采自湖南省用藥歷史不同的水稻田、從未用過藥的荒地或田埂。共采集了29個樣品，樣品采集地點及用藥歷史情況見表1。所有供試種子曬干后裝入紙袋于冰箱中保存待用。

1.2 供試除草劑

供試除草劑為50%二氯喹啉酸WP(商品名為稗耘手)，浙江天一農(nóng)化有限公司生產(chǎn)。

表1 稗草各生物型的采集地點及用藥背景

1.3 試驗方法

用盆缽?fù)僚喾y定。將土與沙按2 ∶l混合均勻，裝入直徑為9 cm的塑料盆缽內(nèi)，每盆播30粒左右經(jīng)浸泡后催出芽和根的稗草種子，放入溫室內(nèi)培養(yǎng)，出苗后每盆定苗20株。3周后稗草長至3～4葉期，用50%二氯喹啉酸WP以750 L/hm2的藥液量噴霧。噴霧采用農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所生產(chǎn)的3WPSH一500D型生測噴霧塔，圓盤直徑50 cm，主軸轉(zhuǎn)動速度6轉(zhuǎn)/min，噴頭孔徑0.3 mm，噴霧壓力0.3 MPa，霧滴直徑100 μm，噴頭流量90 mL/min。濃度設(shè)計為87.5、375.0、937.5 g a.i./hm2，4次重復(fù)。藥后2周計數(shù)稗草的存活株數(shù)，求出株防效并算出EC50，并根據(jù)下面公式計算抗藥性指數(shù)，然后根據(jù)RI值確定抗性和敏感種群。

RI=抗藥性生物型的EC50/敏感型生物型的EC50

2 結(jié)果與分析

采用整株測定法測定了湖南省稻區(qū)29個稗草生物型對二氯喹啉酸的抗性水平。結(jié)果表明，湖南省稻區(qū)稗草對二氯喹啉酸的整體抗性水平并不高。僅個別稻區(qū)稗草對二氯喹啉酸產(chǎn)生了高水平的抗性，大部分稻區(qū)未見稗草對二氯喹啉酸產(chǎn)生明顯抗性(表2)。其中以邵陽隆回的稗草生物型最敏感，其EC50為76.388 3 g a.i./hm2，以此生物型為敏感體系，監(jiān)測到益陽芷湖口鎮(zhèn)和長沙望城縣(直播田)

的稗草生物型已對二氯喹啉酸產(chǎn)生了極明顯的抗藥性，且達(dá)到了高抗水平，其EC50分別為1 567.164、2 477.542 g a.i./hm2，抗藥性指數(shù)高達(dá)20.52 和32.43。在生測試驗中發(fā)現(xiàn)，二氯喹啉酸對這兩個生物型幾乎完全失效。另外，本試驗中29個稗草生物型中有10個稗草生物型已產(chǎn)生了抗藥性，其EC50為155.931 8～375.114 g a.i./hm2，抗藥性指數(shù)在2.02～4.91之間。而其余16個稗草生物型的敏感性正在下降，其EC50為84.0203～151.596 g a.i./hm2，抗藥性指數(shù)在1.10～1.98范圍之內(nèi)。

表2 不同生物型稗草對二氯喹啉酸抗性的回歸方程、EC50及指數(shù)

3 結(jié)論與討論

湖南省稻區(qū)的稗草對二氯喹啉酸已產(chǎn)生了抗藥性，但總體抗藥性不高。抗藥性指數(shù)小于2而大于1的敏感性正在下降的生物型l6個，占55.17%，抗藥性指數(shù)大于2而小于5的抗藥性生物型10個，占34.48%，其中抗藥性指數(shù)大于20的高抗生物型2個，占6.9%。因此，建議在抗藥性水平較高的地區(qū)輪換使用不同類型、不同作用機(jī)制，特別是不同作用靶標(biāo)的除草劑來防除稗草，應(yīng)推廣不同除草劑品種的混用，暫時不宜再使用二氯喹啉酸來防除稗草。

雜草的抗藥性基本上就是一個抗藥性基因被選擇的過程，抗藥性基因的遺傳是產(chǎn)生抗藥性的基礎(chǔ)。只有了解形成抗藥性的生理學(xué)和遺傳學(xué)基礎(chǔ)，才有可能探討解決抗藥性的途徑[9]。目前，有關(guān)稻田稗草對二氯喹啉酸的抗藥性在全國范圍內(nèi)均有報道，且抗藥性程度比較嚴(yán)重。本研究已篩選出敏感和抗性高的稗草材料，下一步欲通過生理生化方法及分子生物技術(shù)研究稗草敏感和抗藥性生物型在分子水平上的差異，以明確稗草對二氯喹啉酸的抗藥性機(jī)理。

[1]Yukari S，Hiroshi M. Oxidative injury induced by the herbicide quinclorac onEchinochloacrugalliVasing. and the involvement of antioxidative ability in its highly selective action in grass species[J]. Plant Science 2004，167：597-606

[2]Nuria L，George M，Rafael D P.Resistance of barnyardgrass(Echinochloacrusgalli) to atrazine and quinclorac[J]. Pesticide Science，1997，51：171-175.

[3]Nuria L M，George M，Rafael D P，Resistance of barnyardgrass(Echinochloacrusgalli) to atrazine and quinclorac[J]. Pesticide Science，2003，51：171-175.

[4]Talbert T E，Burgos N R. History and management of herbicide-resistant barnyardgrass (Echinochloacrusgalli) in Arkansas rice[J]. Weed Technology，2007，21：423-331.

[5]李擁兵，王小玲. 湖南稻區(qū)稗草對二氯喹啉酸的抗藥性研究[J]. 植物保護(hù)，2004，30(3)：48-52.

[6]吳聲敢，趙學(xué)平. 我國長江中下游稻區(qū)稗草對二氯喹啉酸的抗藥性研究[J]. 雜草科學(xué)，2007(3)：25-26.

[7]陸保理，張建新，王玉香，等. 直播稻田稗草對二氯喹啉酸抗性研究[J]. 雜草科學(xué)，2008(4)：31-32.

[8]吳聲敢，王 強，趙學(xué)平，等. 浙江省稻田稗草對二氯喹啉酸的抗藥性[J]. 農(nóng)藥，2006，45(12)：859-861.

[9]隋標(biāo)峰，張朝賢，崔海蘭，等. 雜草對AHAS抑制劑的抗藥性分子機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 農(nóng)藥學(xué)學(xué)報，2009，11(4)：399-406.

StudiesonResistanceofEchinochloacrusgllitoQuincloracintheRicePlantationAreainHunanProvince

MA Guo-lan1，2， YU Liu-qing3， LIU Du-cai1， LIU Xue-yuan1， LU Yong-liang3， BAI Lian-yang2

(1. Hunan Plant Protection Research Institute，Changsha 410125， China； 2. College of Biosafety Science and Technology，Hunan Agriculture University，Changsha 410125，China；3. China National Rice Research Institute，Hangzhou 310006，China)

The greenhouse study was carried out to determine the resistance level to quinclorac of 29 barnyard grass biotypes collected from rice planting area in Hunan province．The result showed that the biotype collected from Shaoyang suburb was the most susceptible barnyard grass to quinclorac，the EC50was 76.3883 g a.i./hm2．The biotype collected from Shaoyang suburb as the susceptible biotype，the biotypes collected from Zhihukou town in Yiyang and Wangcheng in Changsha presented very high resistance to quinclorac，the EC50was 1567.164 g a.i./hm2and 2477.542 g a.i./hm2respectively，and its resistance index was riched to 20.52 and 32.43 respectively which indicated the two biotypes had resistance to quinclorac on high level. Among 29 biotypes 10 were resistant to quinclorac with a EC50value ranged from 155.9318 to 375.114 g a.i./hm2，and a resistant index ranged from 2.02 to 4.91．And the susceptibility to quinclorac of the other 16 biotypes was decreasing with the EC50value ranged from 84.0203 to 151.596 g a.i./hm2，and the resistant index ranged from 1.10 to 1.98.

Echinochloacrusgalli(L.).Beaiv.； Quinclorac； resistance

Q949.65

A

1003-935X(2012)01-0022-04

2011-12-09

國家水稻產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項目(編號：CARS-01)；湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新項目。

馬國蘭(1977—)，女，湖南邵陽人，博士研究生，助理研究員，主要從事農(nóng)田雜草及防控技術(shù)研究。Tel：(0731)89918692；E-mail：mglczq@163.com。