湖南稻区稗草对二氯喹啉酸的抗性研究

马国兰， 余柳青， 刘都才， 刘雪源， 陆永良， 柏连阳

(1.湖南省植物保护研究所，湖南长沙 410125； 2.湖南农业大学生物安全科学技术学院，湖南长沙 410125； 3.中国水稻研究所，浙江杭州 310006)

马国兰，余柳青，刘都才，等. 湖南稻区稗草对二氯喹啉酸的抗性研究[J]. 杂草科学，2012，30(1)：22-25.

湖南稻区稗草对二氯喹啉酸的抗性研究

马国兰1，2， 余柳青3， 刘都才1， 刘雪源1， 陆永良3， 柏连阳2

(1.湖南省植物保护研究所，湖南长沙 410125； 2.湖南农业大学生物安全科学技术学院，湖南长沙 410125； 3.中国水稻研究所，浙江杭州 310006)

利用整株测定法，测定湖南省主要稻区29个稗草生物型对二氯喹啉酸的抗性。结果表明，湖南省隆回县的生物型稗草对二氯喹啉酸最敏感，其EC50为76.388 3 g a.i./hm2，为敏感生物型。湖南省益阳芷湖口镇和湖南省长沙望城县(直播田)的生物型稗草对二氯喹啉酸的EC50分别为1 567.164 g a.i./hm2和2 477.542 g a.i./hm2，抗药性指数分别达20.52 和32.43，表明这两种生物型稗草的抗药性处于高水平抗性。其中10个生物型稗草的EC50为155.931 8～375.114 g a.i./hm2，抗药性指数为2.02～4.91，表明这些生物型稗草已产生抗性。而其余16个生物型稗草的EC50为84.020 3～151.596 g a.i./hm2，抗药性指数为1.10～1.98，表明这些地方稗草的敏感性正在下降。

稗草； 二氯喹啉酸； 抗药性

稗草[Echinochloacrusgalli(L.).Beaiv.]是世界十大恶性杂草之一，也是水稻田中分布最广，危害最重的杂草。因此，除草剂的开发大多以稗草为首要目标。自除草剂问世以来，各种不同类型，不同作用机制的除稗剂相继被开发。二氯喹啉酸属合成激素类除草剂，于1984年由BASF公司开发，1993 年在我国取得登记。它是水稻田经济、有效、安全的防除稗草的优秀除草剂品种之一，尤其对高龄稗草有特效[1]。但随着使用年限的增加及选择压的不断加大，很多地区的稗草已突变为抗二氯喹啉酸的生态型杂草，且抗药性程度日趋严重。据报道，早在1992年，西班牙南部、美国和欧洲南部均已发现了抗二氯喹啉酸的生态型稗[2]。2001年，在南美洲最主要的水稻生产国巴西，二氯喹啉酸抗性杂草泛滥成灾，其中最严重的是Santa Vitoria do Palmar、Jaguarao、Camaqua、Mostardas 4个地区，目前二氯喹啉酸对这些地区的稗草已基本失效[3-4]。近年来，我国的主要水稻产区也不断有稗草对二氯喹啉酸产生抗性的报道[5-7]，且抗性程度越来越严重，部分稻区已达高抗水平，甚至少部分地区的抗性比更是高达718.48和695.84[8]，远远高于早期报道的抗药性程度，以至于二氯喹啉酸对这些地区稗草基本失效。

湖南一直是我国重要的农业大省，历年来水稻的播种面积和总产量均居全国首位，是“湖广熟，天下足”的重要组成。自20世纪80年代开始，在洞庭湖稻区开始引进二氯喹啉酸防除稻田杂草，因其对大龄稗草防除效果好且易于管理，很快开始大面积推广使用，至今已连续使用20余年。近些年来，随着使用年限的增加和人为过量施用等因素影响，稗草对其产生了抗药性，且抗性程度日益严重。近年来国内学者也相继报道了湖南省部分稻区对二氯喹啉酸产生了一定程度的抗药性[5-6]。本研究旨在调查湖南省主要稻区稗草对二氯喹啉酸的整体抗性水平，以了解抗二氯喹啉酸生物型稗草在湖南省的分布情况，为防除和延缓抗药性稗草的发展提供科学依据。同时筛选出抗、感稗草生物型材料，为后续抗药性机理研究提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试稗草

稗草种子于2008-2010年采自湖南省用药历史不同的水稻田、从未用过药的荒地或田埂。共采集了29个样品，样品采集地点及用药历史情况见表1。所有供试种子晒干后装入纸袋于冰箱中保存待用。

1.2 供试除草剂

供试除草剂为50%二氯喹啉酸WP(商品名为稗耘手)，浙江天一农化有限公司生产。

表1 稗草各生物型的采集地点及用药背景

1.3 试验方法

用盆钵土培法测定。将土与沙按2 ∶l混合均匀，装入直径为9 cm的塑料盆钵内，每盆播30粒左右经浸泡后催出芽和根的稗草种子，放入温室内培养，出苗后每盆定苗20株。3周后稗草长至3～4叶期，用50%二氯喹啉酸WP以750 L/hm2的药液量喷雾。喷雾采用农业部南京农业机械化研究所生产的3WPSH一500D型生测喷雾塔，圆盘直径50 cm，主轴转动速度6转/min，喷头孔径0.3 mm，喷雾压力0.3 MPa，雾滴直径100 μm，喷头流量90 mL/min。浓度设计为87.5、375.0、937.5 g a.i./hm2，4次重复。药后2周计数稗草的存活株数，求出株防效并算出EC50，并根据下面公式计算抗药性指数，然后根据RI值确定抗性和敏感种群。

RI=抗药性生物型的EC50/敏感型生物型的EC50

2 结果与分析

采用整株测定法测定了湖南省稻区29个稗草生物型对二氯喹啉酸的抗性水平。结果表明，湖南省稻区稗草对二氯喹啉酸的整体抗性水平并不高。仅个别稻区稗草对二氯喹啉酸产生了高水平的抗性，大部分稻区未见稗草对二氯喹啉酸产生明显抗性(表2)。其中以邵阳隆回的稗草生物型最敏感，其EC50为76.388 3 g a.i./hm2，以此生物型为敏感体系，监测到益阳芷湖口镇和长沙望城县(直播田)

的稗草生物型已对二氯喹啉酸产生了极明显的抗药性，且达到了高抗水平，其EC50分别为1 567.164、2 477.542 g a.i./hm2，抗药性指数高达20.52 和32.43。在生测试验中发现，二氯喹啉酸对这两个生物型几乎完全失效。另外，本试验中29个稗草生物型中有10个稗草生物型已产生了抗药性，其EC50为155.931 8～375.114 g a.i./hm2，抗药性指数在2.02～4.91之间。而其余16个稗草生物型的敏感性正在下降，其EC50为84.0203～151.596 g a.i./hm2，抗药性指数在1.10～1.98范围之内。

表2 不同生物型稗草对二氯喹啉酸抗性的回归方程、EC50及指数

3 结论与讨论

湖南省稻区的稗草对二氯喹啉酸已产生了抗药性，但总体抗药性不高。抗药性指数小于2而大于1的敏感性正在下降的生物型l6个，占55.17%，抗药性指数大于2而小于5的抗药性生物型10个，占34.48%，其中抗药性指数大于20的高抗生物型2个，占6.9%。因此，建议在抗药性水平较高的地区轮换使用不同类型、不同作用机制，特别是不同作用靶标的除草剂来防除稗草，应推广不同除草剂品种的混用，暂时不宜再使用二氯喹啉酸来防除稗草。

杂草的抗药性基本上就是一个抗药性基因被选择的过程，抗药性基因的遗传是产生抗药性的基础。只有了解形成抗药性的生理学和遗传学基础，才有可能探讨解决抗药性的途径[9]。目前，有关稻田稗草对二氯喹啉酸的抗药性在全国范围内均有报道，且抗药性程度比较严重。本研究已筛选出敏感和抗性高的稗草材料，下一步欲通过生理生化方法及分子生物技术研究稗草敏感和抗药性生物型在分子水平上的差异，以明确稗草对二氯喹啉酸的抗药性机理。

[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]李拥兵，王小玲. 湖南稻区稗草对二氯喹啉酸的抗药性研究[J]. 植物保护，2004，30(3)：48-52.

[6]吴声敢，赵学平. 我国长江中下游稻区稗草对二氯喹啉酸的抗药性研究[J]. 杂草科学，2007(3)：25-26.

[7]陆保理，张建新，王玉香，等. 直播稻田稗草对二氯喹啉酸抗性研究[J]. 杂草科学，2008(4)：31-32.

[8]吴声敢，王 强，赵学平，等. 浙江省稻田稗草对二氯喹啉酸的抗药性[J]. 农药，2006，45(12)：859-861.

[9]隋标峰，张朝贤，崔海兰，等. 杂草对AHAS抑制剂的抗药性分子机理研究进展[J]. 农药学学报，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

国家水稻产业技术体系建设项目(编号：CARS-01)；湖南省农业科学院创新项目。

马国兰(1977—)，女，湖南邵阳人，博士研究生，助理研究员，主要从事农田杂草及防控技术研究。Tel：(0731)89918692；E-mail：mglczq@163.com。