ACCase抑制剂类除草剂的作用机理
除草剂化学分类
除草剂化学分类1.苯氧羧酸类(2，4-d类)杀草原理被植物的根、茎和叶吸收通过木质部或韧皮部在植物体内上下传导在分生组织积累它具有植物生长素的功能。
主要特征1）低用量时具有激素作用，能够刺激植物生长，高用量时具有选择性除草作用。
2）茎叶处理时主要应用于禾本科作物田，土壤处理主要为大粒种子的作物田进行封闭处理，但盐类化合物不能应用。
3）主要防除阔叶杂草。
4）在禾本科作物的3叶期之后和6叶期之前施用，否则药物危害严重。
5）酯类化合物活性高，但漂移严重。
应注意漂流危害问题。
6）都是导电除草剂。
7）不能与芳氧（基）苯氧基丙酸类混用，会明显降低芳氧（基）苯氧基丙酸类除草剂的除草效果。
2.苯甲酸（麦草畏）的主要特征：与苯氧基羧酸相同3.芳氧（基）苯氧基丙酸类(禾草灵,精喹禾灵)杀草原理其中大部分被植物叶片吸收，并传递到群落中根和芽的分生组织中。
个别品种，如草精，不仅能被叶子吸收，还能被根吸收，并在植物中进行有限的传导。
它作用于乙酰辅酶A羧化酶（ACCase），抑制脂肪酸的合成。
作用于分生组织。
主要特征1）只能做茎叶处理，土壤处理基本无效。
2）它用于控制阔叶作物田的禾本科杂草，但对阔叶杂草基本无效。
3）不能与苯氧羧酸类除草剂混用，与苯氧羧酸类除草剂混用其自身除草效果明显降低。
4）都是导电除草剂。
4.环己酮除草原理被植物叶片吸收，在韧皮部传导。
作用于乙酰辅酶a羧化酶（accase），从而抑制脂肪酸的合成。
主要特性① 用于防治阔叶作物田的禾本科杂草（近年来已合成新化合物，可防治禾本科作物田的禾本科杂草）；② 茎叶处理。
5.酰胺类(甲草胺,乙草胺,丙草胺,敌稗杀草原理氯乙酰胺除草剂可抑制脂肪酸、脂质、蛋白质、类异戊二烯（包括赤霉素）和类黄酮的生物合成；敌稗抑制光合系统ⅱ的电子传递和花青素、rna、蛋白质的合成；主要特性主要防治禾本科杂草，对部分阔叶杂草有一定的防除作用。
2）只有敌方稗草是接触性除草剂，其他都是传导性除草剂。
除草剂作用机理分类法及其应用_叶贵标
剂的类别 , 判断作物的药害症状 , 也可以用于
除草剂按作用机制分类一览表
类别名 作用机制
化学结构类型
除草剂有效成分名
A
乙酰辅酶A羧化酶 (ACCase)抑制剂
酰胺类Ami de
敌稗pro pa ni l
腈类Ni triles
溴苯腈bromoxynil(同M类), 碘苯腈ioxynil(同M类)
C3
光合作用 抑制剂
光系统
II
苯噻二嗪 Benzothiadiazole
苯哒嗪
Phe ny l -py ridazine
灭草松bentazon 哒草特pyridate
类 , 结果用大写英文字母 A 、B 、C 、D ....Z 表 示 。将具有相同作用部位或作用机理的除草 剂分成一类 , 用一个英文大写字母表示(详见 表一)。 为了避免与 I , O 相混淆 , 在本分类方 法中不采用 J 和 Q 两个字母 。有些情况下 , 如 同属 C 类的光合作用抑制剂 , 又根据不同除 草剂对结合蛋白 D1 不同的结合方式又分成 几个亚类 , 用 C1 、C2 、C3 表示 ;又如同属 F 类的色素合成抑制剂 , 根据造成失绿症状原 因不同 , 也分成 F1 、F2 、F3 几个亚类 ;同样的 道理将 K 类的生长抑制剂又分成 K1, K2 , K3 几个亚类 。 另外 , 将到目前为止作用位点或
作用机制不清楚的除草剂 , 在明确了它们的 结构不同的咪唑林酮类除草剂如普施特等来
作用机制之前全都分到 Z 类当中 。 新开发的 除草剂新品种分别可分到不同的类别中 , 或 具有新的作用位点或作用机理将被分到新的
植物化学保护知到章节答案智慧树2023年青岛农业大学
植物化学保护知到章节测试答案智慧树2023年最新青岛农业大学第一章测试1.农药发展早期，有害生物防治主要使用 ( )。
参考答案:植物性农药;矿物农药;天然产物2.化学农药的优势 ( )参考答案:收益比高;高效;使用简便;速效3.化学农药的”3R“问题 ( )。
参考答案:抗药性;再增猖獗;残留残毒4.化学农药仍然是植物保护最重要的手段。
（）参考答案:对5.“剪氏掌除蠹物，以攻萦攻之，以莽草熏之”。
是中国古代利用植物防虫的记载之一。
（）参考答案:对6.有机合成化学农药高效、广谱，速效，没有防治不了的害虫，化学农药是万能的。
（）参考答案:错7.《寂静的春天》唤醒了人们的环境生态意识，引起了公众和政府对环境生态的危机思考。
（）参考答案:对8.生物农药克服了化学农药诸多弊端，可以取代化学农药防治有害生物。
（）参考答案:错9.基因农药由植物表达农药活性物质，不会产生抗药性。
（）参考答案:错10.化学农药、生物农药、基因农药，都在不断研究开发中。
（）参考答案:对第二章测试1.农药按用途分类包括 ( )。
参考答案:植物生长调节剂;杀菌剂;杀鼠剂;除草剂;杀虫剂2.非杀生杀虫剂 ( )参考答案:拒食剂;性诱剂;驱避剂3.杀虫剂作用方式 ( )。
参考答案:触杀;熏蒸4.影响药效的因素 ( )。
参考答案:施药者;防治对象;环境条件;用药时间;药剂5.药害补救措施 ( )。
参考答案:喷水淋洗;排灌;激素补救;追肥6.能提高有效成分效力的辅助剂、增效剂等物质，均可称为农药。
（）参考答案:对7.杀菌剂产品标签色带为黄色。
（）参考答案:错8.特异性杀虫剂并不能将害虫直接杀死，难以起到防治病虫害的目的。
（）参考答案:错9.毒力是药效的基础，毒力越强大，药效越好。
（）参考答案:错10.采用浓度-几率值直线法求LD50。
（）参考答案:错11.对于A、B两药剂，对供试生物有相同的LD50，则表明供试生物对两药剂一样敏感。
（）参考答案:错12.农药对农作物的影响表现为药害。
乙酰羟酸合酶抑制剂类除草剂的植物抗性机制
作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2019, 45(9): 1295 1302/ISSN 0496-3490; CN 11-1809/S; CODEN TSHPA9E-mail: zwxb301@本研究由国家自然科学基金项目(31871660)资助。
This study was supported by the National Natural Science Foundation of China (31871660).*通信作者(Corresponding author): 郑志富, E-mail: zzheng@, Tel: 0571-********Received (收稿日期): 2019-01-02; Accepted (接受日期): 2019-05-22; Published online (网络出版日期): 2019-06-05. URL: /kcms/detail/11.1809.S.20190605.1146.002.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2019.93003乙酰羟酸合酶抑制剂类除草剂的植物抗性机制徐倩玉1 兰 玉2 刘嘉欣2 周新宇3 张 刚3 郑志富1,*1浙江农林大学农业与食品科学学院, 浙江杭州 311300; 2浙江农林大学林业与生物技术学院, 浙江杭州 311300; 3文登市佳禾种业有限公司, 山东威海 264400 摘 要: 乙酰羟酸合酶(AHAS)抑制剂类除草剂已被广泛用于农业生产, 然而使用过程中可能对部分敏感农作物产生药害, 因此创制对不同类别除草剂具有抗性的一系列作物新品种至关重要。
本文将从AHAS 抑制剂类除草剂的类别与特点、AHAS 靶酶的特性及其在支链氨基酸合成中的作用、除草剂的靶标抗性与非靶标抗性机制等方面分析国内外研究现状与未来发展动态, 以期为农作物除草剂抗性性状的遗传改良和开发应用提供参考。
EMS_诱变创制水稻抗乙酰辅酶A_羧化酶抑制剂类除草剂种质
江苏农业学报(ＪｉａｎｇｓｕＪ.ｏｆＡｇｒ.Ｓｃｉ.)ꎬ２０２３ꎬ３９(２):３０５￣３１２ｈｔｔｐ://ｊｓｎｙｘｂ.ｊａａｓ.ａｃ.ｃｎ江㊀群ꎬ凌溪铁ꎬ唐兆成ꎬ等.ＥＭＳ诱变创制水稻抗乙酰辅酶Ａ羧化酶抑制剂类除草剂种质[Ｊ].江苏农业学报ꎬ２０２３ꎬ３９(２):３０５￣３１２.ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１０００￣４４４０.２０２３.０２.００１ＥＭＳ诱变创制水稻抗乙酰辅酶Ａ羧化酶抑制剂类除草剂种质江㊀群１ꎬ㊀凌溪铁２ꎬ㊀唐兆成２ꎬ㊀周珍珍２ꎬ㊀张保龙１ꎬ２(１.海南大学热带作物学院/三亚南繁研究院ꎬ海南海口５７０２２８ꎻ２.江苏省农业科学院种质资源与生物技术研究所/江苏省农业生物学重点实验室ꎬ江苏南京２１００１４)收稿日期:２０２２￣１１￣２５基金项目:江苏省农业科技自主创新基金项目[ＣＸ(２１)２０４１]作者简介:江㊀群(１９９８－)ꎬ女ꎬ四川宜宾人ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事水稻抗除草剂育种研究ꎮ(Ｅ￣ｍａｉｌ)１６９２５７９２６４＠ｑｑ.ｃｏｍ通讯作者:张保龙ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｚｈｂｌ２２４８＠ｈｏｔｍａｉｌ.ｃｏｍꎻ周珍珍ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｚｈｅｎｚｈｅｎｚｈｏｕｎｊ＠１６３.ｃｏｍ㊀㊀摘要:㊀创制非转基因抗除草剂水稻种质资源对于稻田杂草防控具有重要价值ꎮ本研究以甲基磺酸乙酯(ＥＭＳ)水溶液诱变镇糯１９水稻种子ꎬ获得１株能稳定遗传的可耐受乙酰辅酶Ａ羧化酶(ＡＣＣａｓｅ)抑制剂类除草剂高效盖草能的Ｍ３代水稻幼苗(突变体)ꎮ分别扩增镇糯１９野生型和突变体的基因组ＤＮＡ并进行测序和序列比对ꎬ发现突变体ＡＣＣａｓｅ基因的开放阅读框(ＯＲＦ)的第５３７４位碱基发生了点突变ꎬ导致编码的第１７９２位氨基酸由异亮氨酸突变为亮氨酸ꎮ镇糯１９野生型和突变体分蘖盛期大田喷施３种田间推荐剂量的ＡＣＣａｓｅ抑制剂类除草剂后农艺性状调查结果表明突变体对高效盖草能㊁精喹禾灵和唑啉草酯抗性明显高于野生型ꎮ本研究获得了能稳定遗传的非转基因抗ＡＣ￣Ｃａｓｅ抑制剂类水稻新种质ꎬ具有一定的应用价值ꎬ为抗除草剂水稻育种提供了种质资源ꎮ关键词:㊀水稻ꎻ抗除草剂种质ꎻ甲基磺酸乙酯(ＥＭＳ)ꎻ乙酰辅酶Ａ羧化酶中图分类号:㊀Ｓ３３５.３㊀㊀㊀文献标识码:㊀Ａ㊀㊀㊀文章编号:㊀１０００￣４４４０(２０２３)０２￣０３０５￣０８ＥＭＳｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓｔｏｃｒｅａｔｅｒｉｃｅａｎｔｉ￣ａｃｅｔｙｌ￣ＣｏＡｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒ￣ｈｅｒ￣ｂｉｃｉｄｅｇｅｒｍｐｌａｓｍＪＩＡＮＧＱｕｎ１ꎬ㊀ＬＩＮＧＸｉ￣ｔｉｅ２ꎬ㊀ＴＡＮＧＺｈａｏ￣ｃｈｅｎｇ２ꎬ㊀ＺＨＯＵＺｈｅｎ￣ｚｈｅｎ２ꎬ㊀ＺＨＡＮＧＢａｏ￣ｌｏｎｇ１ꎬ２(１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＴｒｏｐｉｃａｌＣｒｏｐｓ/ＳａｎｙａＮａｎｆａｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬＨａｉｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＨａｉｋｏｕ５７０２２８ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｒｍｐｌａｓｍＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＢｉｏ￣ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ/ＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｇｒｏｂｉｏｌｏｇｙꎬＪｉａｎｇｓｕＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＮａｎｊｉｎｇ２１００１４ꎬＣｈｉｎａ)㊀㊀Ａｂｓｔｒａｃｔ:㊀Ｃｕｌｔｉｖａｔｉｎｇｎｏｎ￣ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｈｅｒｂｉｃｉｄｅ￣ｒｅｓｉｓｔａｎｔｒｉｃｅｇｅｒｍｐｌａｓｍｒｅｓｏｕｒｃｅｓｉｓｏｆｇｒｅａｔｖａｌｕｅｆｏｒｗｅｅｄｃｏｎｔｒｏｌｉｎｒｉｃｅｆｉｅｌｄｓ.ＩｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙꎬＺｈｅｎｎｕｏ１９ｒｉｃｅｓｅｅｄｓｗｅｒｅｍｕｔａｇｅｎｉｚｅｄｂｙｅｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌｓｕｌｆｏｎａｔｅ(ＥＭＳ)ｓｏｌｕｔｉｏｎꎬａｎｄａＭ３ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆｒｉｃｅｓｅｅｄｌｉｎｇｓｗｉｔｈｓｔａｂｌｅｉｎｈｅｒｉｔａｎｃｅａｎｄｔｏｌｅｒａｎｃｅｔｏａｃｅｔｙｌ￣ＣｏＡｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅ(ＡＣＣａｓｅ)ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｈｅｒｂｉｃｉｄｅｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ.ＴｈｅｇｅｎｏｍｉｃＤＮＡｓｏｆｗｉｌｄ￣ｔｙｐｅａｎｄｔｈｅｍｕｔａｎｔｗｅｒｅａｍｐｌｉｆｉｅｄａｎｄｓｅｑｕｅｎｃｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ.Ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｗａｓａｐｏｉｎｔｍｕｔａｔｉｏｎａｔｔｈｅ５３７４ｔｈｂａｓｅｏｆｔｈｅｏｐｅｎｒｅａｄｉｎｇｆｒａｍｅｏｆｔｈｅｒｅｓｉｓｔａｎｔｒｉｃｅＡＣＣａｓｅｇｅｎｅꎬｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎａｍｕｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｎｃｏｄｅｄ１７９２ｔｈａｍｉｎｏａｃｉｄｆｒｏｍｉｓｏｌｅｕｃｉｎｅｔｏｌｅｕｃｉｎｅ.ＴｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆＡＣＣａｓｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒｈｅｒｂｉｃｉｄｅｓｗｅｒｅｓｐｒａｙｅｄｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄａｎｄｔｈｅａｇｒｏｎｏｍｉｃｔｒａｉｔｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｍｕｔａｎｔｔｏｈａｌｏｘｙ￣ｆｏｐ￣Ｒ￣ｍｅｔｈｙｌꎬｑｕｉｚａｌｏｆｏｐ￣Ｐ￣ｅｔｈｙｌａｎｄｐｉｎｏｘａｄｅｎｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｗｉｌｄｔｙｐｅ.Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙꎬａｎｅｗｎｏｎ￣ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｒｉｃｅｇｅｒｍｐｌａｓｍｗｉｔｈＡＣＣａｓｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄꎬｗｈｉｃｈｈａｄｃｅｒｔａｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｖａｌｕｅａｎｄｃｏｕｌｄｐｒｏｖｉｄｅｇｅｒｍｐｌａｓｍｒｅｓｏｕｒｃｅｓｆｏｒｈｅｒｂｉｃｉｄｅ￣ｒｅｓｉｓｔａｎｔｒｉｃｅｂｒｅｅｄｉｎｇ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:㊀ｒｉｃｅꎻｈｅｒｂｉｃｉｄｅ￣ｒｅｓｉｓｔａｎｔｇｅｒｍｐｌａｓｍꎻｅｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌｓｕｌｆｏｎａｔｅ(ＥＭＳ)ꎻａｃｅｔｙｌＣｏＡｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅ５０３㊀㊀水稻是中国三大粮食作物之一ꎬ培育高产稳产的优质水稻是解决粮食问题的关键ꎮ稻田杂草严重影响水稻的产量和品质ꎬ杂草导致中国稻谷每年亏损率超过１５％ꎬ部分地区甚至超过５０％[１]ꎮ化学除草是当今世界使用最多的稻田除草方法ꎮ然而ꎬ过度使用除草剂不仅会导致杂草对除草剂产生抗性ꎬ还会对作物产生药害㊁降低水稻产量和品质ꎬ严重时甚至造成水稻颗粒无收[２]ꎮ因此ꎬ培育抗除草剂的水稻品种可以经济有效地解决稻田的杂草防除问题ꎮ乙酰辅酶Ａ羧化酶(ＡＣＣａｓｅ)是植物初级代谢中脂肪酸合成的关键酶之一ꎬ其主要功能是将乙酰辅酶Ａ羧化为丙二酰辅酶Ａꎮ该反应是脂肪酸合成的第一步ꎬ也是限速的关键步骤[３]ꎮ脂肪酸不仅是功能物质甘油三脂的组成成分ꎬ还能转化为作为细胞膜组成成分的磷脂[４]ꎮ自１９５８年发现乙酰辅酶Ａ羧化酶可作为除草剂的作用靶标后ꎬ针对该靶标已开发了三大类除草剂并商品化应用ꎬ分别是芳氧苯氧基丙酸酯类(ＡＰＰ)[５]㊁环己烯酮类(ＣＨＤ)[６]和新苯基吡唑啉类(ＤＥＮ)[７￣８]ꎮ其中ꎬＡＰＰ类除草剂包括高效氟吡甲禾灵(Ｈａｌｏｘｙｆｏｐ￣Ｒ￣ｍｅｔｈｙｌꎬ又称高效盖草能)㊁精喹禾灵(Ｑｕｉｚａｌｏｆｏｐ￣Ｐ￣ｅｔｈｙｌ)㊁精恶唑禾草灵(Ｆｅｎｏｘａｐｒｏｐ￣Ｐ￣ｅｔｈｙｌꎬ又称骠马)㊁恶唑酰草胺(Ｍｅｔａｍｉｆｏｐ)和氰氟草酯(Ｃｙｈａｌｏｆｏｐ￣ｂｕｔｙｌ)等ꎮＣＨＤ类除草剂包括烯禾啶(Ｓｅｔｈｏｘｙｄｉｍ)㊁噻草酮(Ｃｙ￣ｃｌｏｘｙｄｉｍ)和环苯草酮(Ｐｒｏｆｏｘｙｄｉｍ)等ꎻＤＥＮ类除草剂有唑啉草酯(Ｐｉｎｏｘａｄｅｎ)ꎮ乙酰辅酶Ａ羧化酶抑制剂类除草剂主要被用于控制禾本科杂草ꎬ具有高效㊁低毒㊁对后茬作物安全等特点[９]ꎮ目前ꎬ水稻生产中登记并许可使用的乙酰辅酶Ａ羧化酶抑制剂类除草剂仅有氰氟草酯㊁恶唑酰草胺和环苯草酮ꎬ这极大限制了水稻生产中杂草的防治ꎮ因此培育抗乙酰辅酶Ａ羧化酶抑制剂类除草剂水稻ꎬ不仅可以拓宽稻田除草剂的选择和使用范围ꎬ还可有效控制稻田杂草的发生与危害ꎮ化学诱变是培育和筛选抗性除草剂作物种质资源的重要方法ꎮＥＭＳ是非常有效且负面影响小的化学诱变剂ꎬ被广泛应用于构建优良性状的水稻突变体[１０￣１２]ꎮ顾佳清等利用ＥＭＳ处理粳稻品种中花１１ꎬ从诱变的水稻群体中筛选出高产的突变体ꎬ经过后代的纯化ꎬ得到了一个可以直接推广应用的水稻突变新品系申化一号[１３]ꎮ陈忠明等通过ＥＭＳ处理籼稻９３１１ꎬ筛选出了大粒的突变体Ｍ３１６和长穗突变体９３１１ｅＲ[１４￣１５]ꎮ本课题组用ＥＭＳ诱变处理包括９３１１在内的多个水稻品种ꎬ成功筛选到多个抗咪唑啉酮类除草剂的突变体ꎬ进一步鉴定结果表明突变均发生在编码乙酰乳酸合成酶(ＡＬＳ)靶标基因上[１６]ꎮ本研究通过ＥＭＳ诱变糯稻品种镇糯１９构建突变群体ꎬ用ＡＰＰ类除草剂高效盖草能去筛选诱变处理后的Ｍ２代幼苗ꎬ获得能稳定遗传的抗性植株ꎬ并对抗性植株的ＡＣＣａｓｅ基因位点突变㊁氨基酸序列变异进行鉴定ꎬ最后就３种不同ＡＣＣａｓｅ抑制剂类除草剂对获得的抗除草剂材料农艺性状影响进行分析ꎬ旨在为水稻抗除草剂育种提供依据和材料ꎮ１㊀材料与方法１.１㊀材料与试剂供试水稻材料镇糯１９由江苏丘陵地区镇江农业科学研究所提供ꎮ试验所用除草剂的种类及相关信息见表１ꎮ表１㊀本试验所用除草剂Ｔａｂｌｅ１㊀Ｈｅｒｂｉｃｉｄｅｓｕｓｅｄｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ名称㊀类别来源推荐田间施用剂量(ｇ/ｈｍ２ꎬａ.ｉ.)高效盖草能ＡＰＰ江苏中旗科技股份有限公司６４.８精喹禾灵ＡＰＰ天津中农立华农用化学品有限公司６０.０唑啉草酯ＤＥＮ瑞士先正达作物保护有限公司４５.０㊀㊀生物试剂甲基磺酸乙酯(ＥＭＳ)购自美国Ｓｉｇｍａ￣Ａｌｄｒｉｃｈ公司ꎬ２ˑＲａｐｉｄＴａｑＭａｓｔｅｒＭｉｘ㊁ＰｈａｎｔａＭａｘＳｕｐｅｒ￣ＦｉｄｅｌｉｔｙＤＮＡＰｏｌｙｍｅｒａｓｅ聚合酶购自南京诺唯赞生物科技有限公司ꎬＣＴＡＢ购自北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司ꎮ１.２㊀镇糯１９水稻种子的ＥＭＳ诱变及抗ＡＣＣａｓｅ抑制剂类除草剂突变体的筛选㊀㊀镇糯１９种子(Ｍ１代)清水浸泡２ｈ后ꎬ用质量浓度５ ０ｍｇ/ｍｌ的ＥＭＳ水溶液浸种处理１４ｈꎬ硫代硫酸钠中和３０ｍｉｎ后ꎬ将种子捞出并用清水冲洗５~６遍ꎮ将诱变处理后的种子播种于大田ꎬＭ１代植株成熟后ꎬ种子混收(Ｍ２代)作为突变群体库ꎮ从突变群体库中取Ｍ２代种子播种于大棚苗床ꎬ待水稻幼苗长至３~４叶期时喷施６４ ８ｇ/ｈｍ２ꎬａ.ｉ.高效盖草６０３江苏农业学报㊀２０２３年第３９卷第２期能ꎬ施药后２１ｄ观察记录水稻表型并将正常生长的水稻苗移栽至盆钵内ꎬ单株收获种子得到突变体种子(Ｍ３代)ꎬＭ３代种子播种后得到Ｍ３代幼苗ꎮ１.３㊀抗除草剂突变体ＡＣＣａｓｅ基因的ＰＣＲ鉴定和碱基序列分析㊀㊀从国家水稻数据中心数据库(ｈｔｔｐｓ://ｗｗｗ.ｒｉｃｅ￣ｄａｔａ.ｃｎ/)获得水稻ＡＣＣａｓｅ基因(ＯｓＡＣＣꎬ序列号为ＬＯＣ＿Ｏｓ０５ｇ２２９４０)的碱基序列ꎮ根据ＯｓＡＣＣ基因的保守序列使用ＳｎａｐＧｅｎｅ６.０.２软件进行特异性引物设计ꎬ共设计了８对引物ꎬ分别是ＯｓＡＣＣ￣Ｆ１~Ｏｓ￣ＡＣＣ￣Ｆ８和ＯｓＡＣＣ￣Ｒ１~ＯｓＡＣＣ￣Ｒ８(表２)ꎮ表２㊀本试验所用引物Ｔａｂｌｅ２㊀Ｐｒｉｍｅｒｓｕｓｅｄｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ引物名称㊀序列(５ᶄң３ᶄ)ＰＣＲ产物长度(ｂｐ)ＯｓＡＣＣ￣Ｆ１ＧＴＣＡＧＡＴＴＴＣＡＣＡＣＡＴＣＴＧＧＧ１４２２ＯｓＡＣＣ￣Ｒ１ＣＡＧＧＧＧＣＡＣＡＡＡＴＡＡＴＧＴＡＣＴＯｓＡＣＣ￣Ｆ２ＡＡＡＡＡＧＣＴＧＣＧＴＧＡＡＧＴＡＴＧＣ１６１４ＯｓＡＣＣ￣Ｒ２ＴＣＴＣＧＡＣＴＧＴＧＡＡＧＴＧＣＴＧＣＯｓＡＣＣ￣Ｆ３ＣＣＣＴＡＴＴＧＡＡＧＡＣＡＴＣＣＴＧＡＴＴＧ１５９７ＯｓＡＣＣ￣Ｒ３ＡＡＣＡＧＡＡＡＴＧＧＣＡＴＧＡＴＧＧＡＯｓＡＣＣ￣Ｆ４ＣＡＡＡＣＧＴＡＧＡＣＴＡＣＡＣＡＧＴＴＧＡＣ１６４１ＯｓＡＣＣ￣Ｒ４ＴＧＴＴＴＧＧＣＡＣＣＡＴＴＡＴＧＡＧＡＡＯｓＡＣＣ￣Ｆ５ＴＴＧＡＣＡＡＧＧＴＡＡＡＣＡＴＣＡＴＧＴＣＣ１６３５ＯｓＡＣＣ￣Ｒ５ＡＡＡＡＧＧＴＣＡＴＴＧＡＡＡＡＡＴＴＣＡＣＧＯｓＡＣＣ￣Ｆ６ＴＣＴＡＴＣＣＡＡＡＴＣＣＴＧＣＴＧＣＣ１６３１ＯｓＡＣＣ￣Ｒ６ＡＡＴＧＧＣＣＡＧＴＴＣＴＡＡＴＴＧＣＧＯｓＡＣＣ￣Ｆ７ＡＧＴＴＴＴＣＴＴＣＧＧＧＣＣＡＧＡＴＴ１６３４ＯｓＡＣＣ￣Ｒ７ＧＧＣＴＧＧＴＣＡＡＧＡＣＧＣＴＧＴＡＴＯｓＡＣＣ￣Ｆ８ＣＡＴＧＧＡＡＧＴＧＣＴＧＣＴＡＴＴＧＣＣＡＧ１８６６ＯｓＡＣＣ￣Ｒ８ＣＡＧＡＣＴＴＧＣＡＣＴＴＴＣＡＴＣＴＧＧＣＡ㊀㊀采用ＣＴＡＢ法[１４]提取水稻的基因组ＤＮＡꎬ取Ｍ３代三叶一心期的叶片０ ５ｇ放在带有１颗小钢珠的２ｍｌ离心管中ꎬ放到液氮中冷冻至叶片组织变脆ꎬ再将离心管放到频率为６０Ｈｚ的组织研磨机研磨２ｍｉｎꎬ然后加入４００μｌＣＴＡＢ提取液ꎬ离心管６５ħ水浴３０ｍｉｎ后ꎬ在通风橱中加入４００μｌ氯仿ꎬ充分混匀至提取液呈乳绿色ꎬ１２０００ｒ/ｍｉｎ离心１０ｍｉｎꎬ在离心期间标记好管号ꎬ将６００μｌ无水乙醇加入到已经标记好的１ ５ｍｌ离心管中ꎬ移液枪吸取上清液３００μｌ加到已经准备好的离心管中ꎬ上下颠倒混匀再沉淀１ｈ以上ꎬ１２０００ｒ/ｍｉｎ离心１０ｍｉｎꎬ倒掉上清液ꎬ开盖ꎬ室温下风干１２ｈ至离心管底部有明显的白色ＤＮＡ沉淀ꎬ风干后加入灭菌蒸馏水２００μｌꎬ于－２０ħ保存ꎮ以Ｍ３代的基因组ＤＮＡ为模板ꎬ采用２ˑＲａｐｉｄＴａｑＭａｓｔｅｒＭｉｘ或ＰｈａｎｔａＭａｘＳｕｐｅｒ￣ＦｉｄｅｌｉｔｙＤＮＡＰｏｌｙｍｅｒａｓｅ聚合酶扩增ＯｓＡＣＣ基因的８个片段ꎮ用１％琼脂糖凝胶进行电泳检测ꎮ将条带大小正确的ＰＣＲ产物送南京擎科生物科技有限公司进行测序ꎻ使用ＳｎａｐＧｅｎｅ６.０.２软件分析测序结果ꎬ明确野生型和突变体的ＯｓＡＣＣ基因碱基序列差异性ꎮ１.４㊀喷施除草剂后水稻农艺性状调查２０２２年在江苏省农业科学院试验基地进行镇糯１９野生型和突变株系对３种乙酰辅酶Ａ羧化酶抑制剂类除草剂耐受性试验ꎮ５月中旬播种ꎬ６月中旬插秧ꎮ试验设分别喷施高效盖草能㊁精喹禾灵㊁唑啉草酯及清水对照４个处理ꎬ每处理２.５ｍˑ４ ０ｍꎮ移栽行距为０ ２５ｍꎬ株距为０ １５ｍꎮ按照常规大田生产进行浇水和施肥等田间管理ꎮ镇糯１９野生型和突变体幼苗移栽大田２７ｄ后ꎬ进行高效盖草能㊁精喹禾灵㊁唑啉草酯及清水(ＣＫ)的喷施处理ꎮ除草剂的用量见表１ꎮ各处理选择连续的２０株ꎬ在水稻喷施除草剂前以及喷施除草剂后３０ｄ㊁９０ｄ进行茎蘖数㊁株高㊁主茎旗叶长度等农艺性状调查ꎮ其中ꎬ喷药后９０ｄꎬ水稻已进入成熟期ꎬ统计的茎蘖数为成穗数ꎮ１.５㊀数据处理与统计分析采用ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ２０１９进行数据处理ꎬ用ＧｒａｐｈＰａｄＰｒｉｓｍ８.０.１软件进行统计分析ꎮ２㊀结果与分析２.１㊀抗除草剂突变体筛选高效盖草能是一种内吸传导型除草剂ꎬＥＭＳ诱变的镇糯１９Ｍ２代水稻幼苗在３~４叶期喷施高效盖草能７ｄ后ꎬ绝大部分水稻幼苗叶片颜色变成浅绿ꎻ喷施高效盖草能２１ｄ后ꎬ敏感植株叶片几乎完全失去绿色㊁部分已经枯死ꎻ具有抗性的植株能继续正常生长ꎮ经大量筛选后ꎬ最终获得１株具有高效盖草能抗性的Ｍ２单株(图１)ꎬ成熟后收获单株种子ꎬ得到Ｍ３代抗性突变体ꎮ２.２㊀ＯｓＡＣＣ突变位点已知高效盖草能的作用靶标是ＡＣＣａｓｅꎬ植物对７０３江㊀群等:ＥＭＳ诱变创制水稻抗乙酰辅酶Ａ羧化酶抑制剂类除草剂种质图１㊀喷施高效盖草能后筛选到的Ｍ２代抗性水稻植株Ｆｉｇ.１㊀Ｍ２ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｔｒｉｃｅｐｌａｎｔｓｃｒｅｅｎｅｄａｆｔｅｒｓｐｒａ￣ｙｉｎｇｗｉｔｈ６４.８ｇａ.ｉ./ｈｍ２ｈａｌｏｘｙｆｏｐ￣Ｒ￣ｍｅｔｈｙｌ高效盖草能的抗性主要源于ＡＣＣａｓｅ基因的突变[１７￣１９]ꎮ为了确定突变体中靶标基因是否发生突变ꎬ我们用了８对引物对野生型(镇糯１９￣ＷＴ)和抗性Ｍ３单株(镇糯１９￣１７９２)的基因进行扩增ꎬ全部都获得了与预期大小相符合的条带(图２)ꎮ㊀㊀上述ＰＣＲ扩增的产物经测序和碱基序列比对ꎬ发现相对于野生型ＯｓＡＣＣ的ＯＲＦꎬ突变体ＯｓＡＣＣ基因中存在一个点突变ꎬ其开放阅读框(ＯＲＦ)的第５３７４位碱基由Ａ突变成Ｔꎬ从而引起编码的第１７９２位氨基酸由异亮氨酸(Ｉｌｅ)突变为亮氨酸(Ｌｅｕ)(图３Ａ)ꎮＯｓＡＣＣ蛋白的全长有２３２７个氨基酸ꎬ将Ｏｓ￣ＡＣＣ蛋白全长氨基酸序列在ＮＣＢＩ的ＣｏｎｓｅｒｖｅｄＤｏ￣ｍａｉｎ数据库(ｈｔｔｐｓ://ｗｗｗ.ｎｃｂｉ.ｎｌｍ.ｎｉｈ.ｇｏｖ/Ｓｔｒｕｃ￣ｔｕｒｅ/ｃｄｄ/ｗｒｐｓｂ.ｃｇｉ)进行保守结构域分析ꎬ发现其包含了４个结构域(Ｄｏｍａｉｎ):生物素羧化酶(ＢＣ)㊁生物素羧基载体蛋白(ＢＣＣＰ)㊁乙酰辅酶Ａ羧化酶中心(ＡＣＣｃｅｎｔｒａｌ)和羧基转移酶(ＣＴ)(图３Ｂ)ꎮ进一步的氨基酸序列分析结果表明ꎬ突变体中第１７９２位氨基酸的突变位于ＣＴ结构域ꎬ该突变类型与已报道的大穗看麦娘(Ａｌｏｐｅｃｕｒｕｓｍｙｏｓｕｒｏｉｄｅｓ)的抗性位点突变类型是一致的ꎬ对应于其ＡＣＣａｓｅ氨基酸序列第１７８１位点ꎻ突变类型也相同ꎬ均由Ｉｌｅ突变为Ｌｅｕ(图３Ｂ和３Ｃ)[１７]ꎮ因此ꎬ突变体抗除草剂功能的获得是由ＯｓＡＣＣ氨基酸序列第１７９２位氨基酸由异亮氨酸突变为亮氨酸引起的ꎮ２.３㊀突变体的农艺性状在分别喷施高效盖草能㊁精喹禾灵和唑啉草酯１４ｄ后ꎬ野生型植株生长均受到了显著影响ꎬ大部分植株叶片出现枯黄症状ꎮ突变体植株在分别喷施以上３种除草剂后ꎬ叶片仍然是绿色且可以正常生长ꎬ表明突变体对这３种除草剂均具有抗性(图４)ꎮ㊀㊀分蘖期分别喷施３种不同除草剂后ꎬ野生型和突变体株高㊁分蘖数及旗叶长度的变化如图５所示ꎮ结果显示ꎬ在喷施清水处理的情况下ꎬ野生型和突变体植株的株高在处理前(０ｄꎬ即幼苗移栽到大田２７ｄ)基本没有差异ꎬ但在处理后３０ｄ和９０ｄꎬ突变体的株高显著低于野生型的株高(图５Ａ)ꎻ两者在处理前㊁后的单株茎蘖数均无明显差异(图５Ｅ)ꎮ在分别喷施３种不同除草剂前(０ｄ)ꎬ野生型和突变体植株的株高和单株分蘖数都没有明显差异ꎬ但是在喷施处理后ꎬ两者受除草剂的影响表现出明显差异(图５Ｂ~图５Ｄ㊁图５Ｆ~图５Ｈ)ꎮ其中ꎬ在喷施高效盖草能３０ｄ和９０ｄ后ꎬ突变体的株高均显著高于野生型(图５Ｂ)ꎬ单株茎蘖数也显著多于野生型(图５Ｆ)ꎮ野生型对精喹禾灵和唑啉草酯都非常敏感ꎬ喷施田间推荐剂量后水稻植株均死亡ꎬ因此未统计喷药后的株高和分蘖数ꎬ而突变体对这两种除草剂表现出较强的抗性ꎬ所有植株存活且能正常生长ꎬ株高随时间逐渐增加(图５Ｃ和５Ｄ)ꎮ突变体的单株茎蘖数在精喹禾灵处理后随时间呈先增后减趋势ꎬ但经唑啉草酯处理后变化不明显ꎬ未出现明显增加现象(图５Ｇ和５Ｈ)ꎮ喷施清水处理的突变体旗叶长度显著短于野生型ꎻ高效盖草能处理后ꎬ突变体的旗叶长度显著长于野生型(图５Ｉ)ꎮ由于野生型在喷施田间推荐剂量的精喹禾灵和唑啉草酯后植株已经枯死ꎬ因此未能进行旗叶长度统计ꎮ综合以上结果ꎬ在田间推荐剂量下ꎬ突变体对高效盖草能㊁精喹禾灵和唑啉草酯的抗性水平均高于野生型ꎮ３㊀讨论植物对除草剂的抗性机制包括非靶标和靶标抗性两大类ꎮ其中ꎬ非靶标抗性是由靶标基因以外的突变引起的ꎬ使植物对除草剂的吸收或转运率降低㊁螯合或代谢作用增强ꎻ靶标抗性是由除草剂的靶标基因发生突变引起的[２０]ꎮ现在已发现的大部分植物抗ＡＣＣａｓｅ抑制剂类除草剂的抗性机制是由于ＡＣＣａｓｅ基因碱基突变引起氨基酸位点发生变异ꎬ这也是导致杂草抗药性产生的主要原因[２１￣２２]ꎮ截止８０３江苏农业学报㊀２０２３年第３９卷第２期Ｍ表示ＤＮＡｍａｒｋｅｒꎻ泳道１表示野生型ꎻ泳道２表示突变体ꎮＦ１~Ｆ８㊁Ｒ１~Ｒ８为引物ꎬ见表２ꎮ图２㊀镇糯１９野生型和突变体中ＯｓＡＣＣ基因的ＰＣＲ扩增结果Ｆｉｇ.２㊀ＰＣＲａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＯｓＡＣＣｉｎＺｈｅｎｎｕｏ１９ｗｉｌｄ￣ｔｙｐｅａｎｄｍｕｔａｎｔＡ:突变体(镇糯１９￣１７９２)中ＯｓＡＣＣ基因的Ｓａｎｇｅｒ测序色谱图ꎻＢ:ＯｓＡＣＣ蛋白结构域示意图ꎻＣ:野生型(镇糯１９￣ＷＴ)和突变体(镇糯１９￣１７９２)的羧基转移酶(ＣＴ)结构域氨基酸序列比对ꎮ图３㊀镇糯１９突变体中突变基因ＯｓＡＣＣ及其编码氨基酸序列分析Ｆｉｇ.３㊀ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｍｕｔａｎｔｇｅｎｅＯｓＡＣＣａｎｄｉｔｓｅｎｃｏｄｅｄａｍｉｎｏａｃｉｄｓｅｑｕｅｎｃｅｉｎＺｈｅｎｎｕｏ１９ｍｕｔａｎｔ９０３江㊀群等:ＥＭＳ诱变创制水稻抗乙酰辅酶Ａ羧化酶抑制剂类除草剂种质镇糯１９￣ＷＴ㊁镇糯１９￣１７９２分别表示镇糯１９野生型和突变体ꎻＧＣＮ㊁ＪＫ㊁ＺＬ和Ｈ２Ｏ分别表示喷施高效盖草能㊁精喹禾灵㊁唑啉草酯及清水处理ꎮ图４㊀镇糯１９野生型和突变体田间喷施不同除草剂后的表型Ｆｉｇ.４㊀ＰｈｅｎｏｔｙｐｅｓｏｆＺｈｅｎｎｕｏ１９ｗｉｌｄ￣ｔｙｐｅａｎｄｍｕｔａｎｔａｆｔｅｒｓｐｒａｙｉｎｇｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｈｅｒｂｉｃｉｄｅｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄ目前ꎬ杂草中已报道了十几种ＡＣＣａｓｅ氨基酸置换与其抗药性相关ꎬ分别对应于大穗看麦娘ＡＣＣａｓｅ的７个氨基酸位点(均位于ＣＴ结构域内):第１７８１位㊁第１９９９位㊁第２０２７位㊁第２０４１位㊁第２０７８位㊁第２０８８位和第２０９６位[２２￣２５]ꎮ在以上这些突变中ꎬ以第１７８１位氨基酸由Ｌｅｕ突变成Ｉｌｅ最为普遍ꎬ对三大类不同的ＡＣＣａｓｅ抑制剂类除草剂都表现出高抗性ꎬ却没有适合度代价(Ｆｉｔｎｅｓｓｃｏｓｔ)[２６￣２８]ꎮ本研究通过筛选ＥＭＳ诱变的镇糯１９水稻突变体ꎬ鉴定到了１个能稳定遗传的抗除草剂突变体ꎮ对突变体进行了基因鉴定ꎬ确定其编码靶标蛋白ＯｓＡＣＣ的第１７９２位氨基酸由Ｌｅｕ突变成Ｉｌｅꎮ该突变类型与已报道的突变类型一致ꎬ对应于大穗看麦娘ＡＣＣａｓｅ第１７８１位氨基酸突变ꎮ这是该突变类型使水稻获得多种ＡＣＣａｓｅ抑制剂类除草剂抗性的首次报道ꎮＥＭＳ是最常见的化学诱变剂ꎬ在植物的诱变育种中被广泛应用[２９]ꎮ本试验通过ＥＭＳ诱变镇糯１９种子ꎬ筛选到了抗ＡＣＣａｓｅ抑制剂类除草剂的水稻植株ꎬ突变体能耐受田间推荐剂量的高效盖草能㊁精喹禾灵和唑啉草酯ꎮ其中ꎬ喷施了田间推荐剂量的唑啉草酯后ꎬ镇糯１９野生型植株在处理３０ｄ后几乎全部死亡ꎻ喷施了田间推荐剂量的精喹禾灵后ꎬ野生型的植株在喷施３０ｄ后全部死亡ꎻ而突变体在分别喷施３种除草剂后ꎬ均未出现死亡现象ꎬ基本可以正常生长ꎮ所获得的抗性突变体对高效盖草能㊁精喹禾灵㊁唑啉草酯的抗性水平均明显强于野生型ꎮ突变体和野生型的最小致死剂量或５０％抑制浓度(ＧＲ５０)㊁ＯｓＡＣＣ酶活性的差异尚有待进一步明确ꎮ大豆㊁棉花和玉米等转基因作物已在全球范围内进行了商品化生产ꎬ产生了巨大的社会效益和经济效益ꎮ目前为止ꎬ中国虽然有多种转基因作物已经被正式批准商品化生产ꎬ但进行大面积种植的仅０１３江苏农业学报㊀２０２３年第３９卷第２期Ｈ２Ｏ㊁ＧＣＮ㊁ＪＫ㊁ＺＬ分别表示喷施清水㊁高效盖草能㊁精喹禾灵㊁ꎬ∗∗表示在０.０１水平上极显著ꎮＮＤ表示没有数据ꎬｎｓ表示没有显著差异ꎮ图５㊀不同除草剂处理下的水稻株高㊁分蘖数和旗叶长度Ｆｉｇ.５㊀Ｐｌａｎｔｈｅｉｇｈｔꎬｔｉｌｌｅｒｎｕｍｂｅｒａｎｄｆｌａｇｌｅａｆｌｅｎｇｔｈｏｆｒｉｃｅｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｈｅｒｂｉｃｉｄｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ有番木瓜和棉花ꎮ２００９年ꎬ农业部颁发了中国拥有自主知识产权的转Ｂｔ基因抗虫水稻生产应用安全证书ꎬ但目前中国尚未批准转基因水稻的商业化生产ꎮ因此ꎬ培育非转基因的抗除草剂水稻品种具有重要价值ꎮ上世纪９０年代晚期ꎬ美国路易斯安那州州立大学稻米研究中心通过ＥＭＳ诱变技术育成了一系列耐咪唑啉酮类除草剂(ＡＬＳ抑制剂类除草剂)的非转基因水稻品种ꎮ２００２年ꎬ巴斯夫公司开发了非转基因抗咪唑啉酮类除草剂的水稻品种Ｃｌｅａｒｆ￣ｉｅｌｄ在美国进行了商业化推广ꎬ解决了水稻种植的杂草稻危害问题[３０]ꎮ２０１８年ꎬ巴斯夫又在美国上市了非转基因水稻品种Ｐｒｏｖｉｓｉａꎬ可以抗精喹禾灵ꎬ拟与抗咪唑啉酮类除草剂水稻品种Ｃｌｅａｒｆｉｅｌｄ进行轮作并交替使用两种不同作用机理的除草剂ꎬ实现对杂草稻和其他一年生杂草的可持续性防控[３１]ꎮ本研究通过ＥＭＳ诱变筛选到的抗ＡＣＣａｓｅ抑制剂类除草剂突变体ꎬ具有与抗除草剂精喹禾灵水稻品种Ｐｒｏｖｉｓｉａ类似的抗除草剂性状ꎬ可为中国非转基因抗除草剂水稻育种提供重要材料ꎮ４㊀结论本研究通过ＥＭＳ诱变筛选获得了可稳定遗传的抗ＡＣＣａｓｅ抑制剂类除草剂的水稻突变体材料ꎬ可耐受３种不同田间推荐剂量的除草剂ꎬ具有一定的生产应用价值ꎮ野生型在喷施田间推荐剂量的高效盖草能㊁精喹禾灵㊁唑啉草酯后ꎬ株高和分蘖均受到严重抑制甚至死亡ꎬ但突变体基本能正常生长ꎮ突变体中ＯｓＡＣＣ突变基因编码蛋白质的第１７９２位氨基酸由Ｉｌｅ变成Ｌｅｕꎬ使其对ＡＣＣａｓｅ抑制剂类除草剂的耐受性显著提高ꎮ在当前中国转基因水稻尚未放开㊁公众对转基因作物品种存在疑虑的大背景下ꎬ本研究获得的非转基因抗除草剂材料具有良好的应用前景ꎮ１１３江㊀群等:ＥＭＳ诱变创制水稻抗乙酰辅酶Ａ羧化酶抑制剂类除草剂种质参考文献:[１]㊀董立尧ꎬ高㊀原ꎬ房加鹏ꎬ等.我国水稻田杂草抗药性研究进展[Ｊ].植物保护ꎬ２０１８ꎬ４４(５):６９￣７６.[２]㊀程艳勤.浅析除草剂对水稻的危害及治理[Ｊ].农技服务ꎬ２０１６ꎬ３３(６):１０９￣１１４.[３]㊀ＫＯＮＩＳＨＩＴＫＵＪꎬＳＨＩＮＯＨＡＲＡＫꎬＹＡＭＡＤＡＫꎬｅｔａｌ.Ａｃｅｔｙｌ￣ＣｏＡｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅｉｎｈｉｇｈｅｒｐｌａｎｔｓ:ｍｏｓｔｐｌａｎｔｓｏｔｈｅｒｔｈａｎｇｒａｍｉｎｅａｅｈａｖｅｂｏｔｈｔｈｅｐｒｏｋａｒｙｏｔｉｃａｎｄｔｈｅｅｕｋａｒｙｏｔｉｃｆｏｒｍｓｏｆｔｈｉｓｅｎｚｙｍｅ[Ｊ].ＰｌａｎｔａｎｄＣｅｌｌＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙꎬ１９９６ꎬ３７(２):１１７￣１２２. [４]㊀王㊀爽ꎬ张荣全ꎬ叶㊀非.乙酰辅酶Ａ羧化酶抑制剂的研究进展[Ｊ].农药科学与管理ꎬ２００３(１０):２６￣３２.[５]㊀蔡靖萱.扬州市小麦田菵草对ＡＣＣａｓｅ抑制剂的抗性研究[Ｄ].扬州:扬州大学ꎬ２０２０.[６]㊀ＲＥＮＤＩＮＡＡＲꎬＦＥＬＴＳＪＭ.ＣｙｃｌｏｈｅｘａｎｅｄｉｏｎｅＨｅｒｂｉｃｉｄｅｓａｒｅｓｅ￣ｌｅｃｔｉｖｅａｎｄｐｏｔｅｎｔｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓｏｆａｃｅｔｙｌ￣ＣｏＡｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅｆｒｏｍｇｒａｓｓｅｓ[Ｊ].ＰｌａｎｔＰｈｙｓｉｏｌꎬ１９８８ꎬ８６(４):９８３￣９８６.[７]㊀袁国徽ꎬ王恒智ꎬ赵㊀宁ꎬ等.耿氏硬草对乙酰辅酶Ａ羧化酶类除草剂抗性水平及分子机制初探[Ｊ].农药学学报ꎬ２０１６ꎬ１８(３):３０４￣３１０.[８]㊀董元海.新苯基吡唑啉类除草剂唑啉草酯的合成[Ｄ].武汉:武汉工程大学ꎬ２０１７.[９]㊀刘博宏ꎬ叶㊀非.芳氧苯氧基丙酸酯类除草剂的应用进展[Ｊ].农药科学与管理ꎬ２０１１ꎬ３２(２):２０￣２５.[１０]吕㊀军ꎬ刘㊀军ꎬ姜秀英ꎬ等.ＥＭＳ诱导水稻 辽星１号ᶄ突变体的筛选与鉴定[Ｊ].分子植物育种ꎬ２０２２ꎬ２０(１２):４０３８￣４０４３. [１１]董颖苹ꎬ连㊀勇ꎬ何庆才ꎬ等.植物化学诱变技术在育种中的运用及进展Ⅱ.突变体的筛选及分子检测[Ｊ].种子ꎬ２００５ꎬ２４(８):５４￣５８.[１２]黄㊀静.水稻ＥＭＳ诱变效率和品种内遗传多态性分析[Ｄ].福州:福建农林大学ꎬ２０１５.[１３]顾佳清ꎬ张智奇ꎬ周㊀音ꎬ等.ＥＭＳ诱导水稻中花１１突变体的筛选和鉴定[Ｊ].上海农业学报ꎬ２００５ꎬ２１(１):７￣１１.[１４]陈忠明ꎬ王秀娥.水稻强优势恢复系９３１１粒重的诱变改良[Ｊ].分子植物育种ꎬ２００５ꎬ３(３):３５３￣３５６.[１５]陈忠明ꎬ王秀娥ꎬ胡兴雨ꎬ等.水稻长穗颈恢复系９３１１ｅＲ的诱变选育[Ｊ].江苏农业科学ꎬ２００５(４):９￣１１.[１６]陈天子ꎬ余㊀月ꎬ凌溪铁ꎬ等.ＥＭＳ诱变水稻创制抗咪唑啉酮除草剂种质[Ｊ].核农学报ꎬ２０２１ꎬ３５(２):２５３￣２６１.[１７]ＤÉＬＹＥＣꎬＣＡＬＭÈＳÉꎬＭＡＴÉＪＩＣＥＫＡ.ＳＮＰｍａｒｋｅｒｓｆｏｒｂｌａｃｋ￣ｇｒａｓｓ(ＡｌｏｐｅｃｕｒｕｓｍｙｏｓｕｒｏｉｄｅｓＨｕｄｓ.)ｇｅｎｏｔｙｐｅｓｒｅｓｉｓｔａｎｔｔｏａｃｅｔｙｌＣｏＡ￣ｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇｈｅｒｂｉｃｉｄｅｓ[Ｊ].ＴｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎｄＡｐｐｌｉｅｄＧｅｎｅｔｉｃｓꎬ２００２ꎬ１０４(６):１１１４￣１１２０.[１８]ＤÉＬＹＥＣꎬＺＨＡＮＧＸꎬＣＨＡＬＯＰＩＮＣꎬｅｔａｌ.Ａｎｉｓｏｌｅｕｃｉｎｅｒｅｓｉ￣ｄｕｅｗｉｔｈｉｎｔｈｅｃａｒｂｏｘｙｌ￣ｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅｄｏｍａｉｎｏｆｍｕｌｔｉｄｏｍａｉｎａｃｅｔｙｌ￣ｃｏｅｎｚｙｍｅＡｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅｉｓａｍａｊｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎａｎｔｏｆｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｔｏａｒｙ￣ｌｏｘｙｐｈｅｎｏｘｙｐｒｏｐｉｏｎａｔｅｂｕｔｎｏｔｔｏｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅｄｉｏｎｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ[Ｊ].ＰｌａｎｔＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙꎬ２００３ꎬ１３２(３):１７１６￣１７２３.[１９]ＤÉＬＹＥＣꎬＺＨＡＮＧＸꎬＭＩＣＨＥＬＳꎬｅｔａｌ.Ｍｏｌｅｃｕｌａｒｂａｓｅｓｆｏｒｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｔｏａｃｅｔｙｌ￣ｃｏｅｎｚｙｍｅＡｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓｉｎｂｌａｃｋ￣ｇｒａｓｓ[Ｊ].ＰｌａｎｔＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙꎬ２００５ꎬ１３７(３):７９４￣８０６.[２０]ＰＯＷＬＥＳＳＢꎬＹＵＱ.ＥｖｏｌｕｔｉｏｎｉｎＡｃｔｉｏｎ:ｐｌａｎｔｓｒｅｓｉｓｔａｎｔｔｏｈｅｒ￣ｂｉｃｉｄｅｓ[Ｊ].ＡｎｎｕａｌＲｅｖｉｅｗｏｆＰｌａｎｔＢｉｏｌｏｇｙꎬ２０１０ꎬ６１(１):３１７￣３４７.[２１]袁国徽ꎬ田志慧ꎬ高㊀原ꎬ等.上海市水稻田千金子对３种乙酰辅酶Ａ羧化酶抑制剂的抗性现状及酶突变机制[Ｊ].农药学学报ꎬ２０２２ꎬ２４(３):４９２￣５００.[２２]ＢＥＣＫＩＥＨＪꎬＴＡＲＤＩＦＦＪ.Ｈｅｒｂｉｃｉｄｅｃｒｏｓｓｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎｗｅｅｄｓ[Ｊ].ＣｒｏｐＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎꎬ２０１２ꎬ３５:１５￣２８.[２３]ＤＥＮＧＷꎬＣＡＩＪꎬＺＨＡＮＧＪꎬｅｔａｌ.ＭｏｌｅｃｕｌａｒｂａｓｉｓｏｆｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏＡＣＣａｓｅ￣ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇｈｅｒｂｉｃｉｄｅｃｙｈａｌｏｆｏｐ￣ｂｕｔｙｌｉｎＣｈｉｎｅｓｅｓｐｒａｎ￣ｇｌｅｔｏｐ(Ｌｅｐｔｏｃｈｌｏａｃｈｉｎｅｎｓｉｓ(Ｌ.)Ｎｅｅｓ)ｆｒｏｍＣｈｉｎａ[Ｊ].ＰｅｓｔｉｃＢｉｏｃｈｅｍＰｈｙｓｉｏｌꎬ２０１９ꎬ１５８:１４３￣１４８.[２４]ＰＥＮＧＹꎬＰＡＮＬꎬＬＩＵＤꎬｅｔａｌ.Ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｙｈａｌｏｆｏｐ￣ｂｕｔｙｌ￣ｒｅｓｉｓｔａｎｔＣｈｉｎｅｓｅｓｐｒａｎｇｌｅｔｏｐ(Ｌｅｐｔｏｃｈｌｏａｃｈｉｎｅｎｓｉｓ)ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓｆｒｏｍＣｈｉｎａ[Ｊ].ＷｅｅｄＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０２０ꎬ６８(３):２５３￣２５９.[２５]张㊀怡ꎬ陈丽萍ꎬ徐笔奇ꎬ等.浙江稻区千金子对氰氟草酯和噁唑酰草胺的抗药性及其分子机制研究[Ｊ].农药学学报ꎬ２０２０ꎬ２２(３):４４７￣４５３.[２６]ＶＩＬＡＡＩＵＢＭＭꎬＮＥＶＥＰꎬＰＯＷＬＥＳＳＢ.ＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｃｏｓｔｏｆａｃｙｔｏｃｈｒｏｍｅＰ４５０ｈｅｒｂｉｃｉｄｅｍｅｔａｂｏｌｉｓｍｍｅｃｈａｎｉｓｍｂｕｔｎｏｔａｎＡＣ￣ＣａｓｅｔａｒｇｅｔｓｉｔｅｍｕｔａｔｉｏｎｉｎａｍｕｌｔｉｐｌｅｒｅｓｉｓｔａｎｔＬｏｌｉｕｍｒｉｇｉｄｕｍｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ[Ｊ].ＮｅｗＰｈｙｔｏｌｏｇｉｓｔꎬ２００５ꎬ１６７(３):７８７￣７９６. [２７]ＭＥＮＣＨＡＲＩＹꎬＣＨＡＵＶＥＬＢꎬＤＡＲＭＥＮＣＹＨꎬｅｔａｌ.Ｆｉｔｎｅｓｓｃｏｓｔｓａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｒｅｅｍｕｔａｎｔａｃｅｔｙｌ￣ｃｏｅｎｚｙｍｅＡｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅａｌｌｅｌｅｓｅｎｄｏｗｉｎｇｈｅｒｂｉｃｉｄｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎｂｌａｃｋ￣ｇｒａｓｓＡｌｏｐｅｃｕｒｕｓｍｙ￣ｏｓｕｒｏｉｄｅｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＥｃｏｌｏｇｙꎬ２００８ꎬ４５(３):９３９￣９４７. [２８]ＷＡＮＧＴꎬＰＩＣＡＲＤＪＣꎬＴＩＡＮＸꎬｅｔａｌ.Ａｈｅｒｂｉｃｉｄｅ￣ｒｅｓｉｓｔａｎｔＡＣＣａｓｅ１７８１ｓｅｔａｒｉａｍｕｔａｎｔｓｈｏｗｓｈｉｇｈｅｒｆｉｔｎｅｓｓｔｈａｎｗｉｌｄｔｙｐｅ[Ｊ].Ｈｅｒｅｄｉｔｙ(Ｅｄｉｎｂ)ꎬ２０１０ꎬ１０５(４):３９４￣４００.[２９]ＳＥＲＲＡＴＸꎬＥＳＴＥＢＡＮＲꎬＧＵＩＢＯＵＲＴＮꎬｅｔａｌ.ＥＭＳｍｕｔａｇｅｎｅ￣ｓｉｓｉｎｍａｔｕｒｅｓｅｅｄ￣ｄｅｒｉｖｅｄｒｉｃｅｃａｌｌｉａｓａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｆｏｒｒａｐｉｄｌｙｏｂｔａｉｎｉｎｇＴＩＬＬＩＮＧｍｕｔａｎｔｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＰｌａｎｔＭｅｔｈｏｄｓꎬ２０１４ꎬ１０(１):５.[３０]ＳＨＡＸＹꎬＬＩＮＳＣＯＭＢＥＳＤꎬＧＲＯＴＨＤＥ.Ｆｉｅｌｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｉｍｉｄａｚｏｌｉｎｏｎｅ￣ｔｏｌｅｒａｎｔＣｌｅａｒｆｉｅｌｄｒｉｃｅ(ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ.)ａｔｎｉｎｅＬｏｕｉｓｉａｎａｌｏｃａｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＣｒｏｐＳｃｉｅｎｃｅꎬ２００７ꎬ４７(３):１１７７￣１１８５. [３１]ＣＡＭＡＣＨＯＪＲꎬＬＩＮＳＣＯＭＢＥＳＤꎬＳＡＮＡＢＲＩＡＹꎬｅｔａｌ.Ｉｎｈｅｒｉｔ￣ａｎｃｅｏｆＰｒｏｖｉｓｉａｒｉｃｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｑｕｉｚａｌｏｆｏｐ￣ｐ￣ｅｔｈｙｌｕｎｄｅｒｌａｂｏｒａ￣ｔｏｒｙａｎｄｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ[Ｊ].Ｅｕｐｈｙｔｉｃａꎬ２０１９ꎬ２１５(４):８３.(责任编辑:石春林)２１３江苏农业学报㊀２０２３年第３９卷第２期。
除草剂靶标
目前已确定的15种除草剂靶标：除草剂作用机制的研究结果表明：目前已开发的各类商品化除草剂作用可归纳为对下列靶标酶所产生的抑制作用：1—A 乙酰辅酶A羧化酶（Inhibition of Accase）2—B 乙酰乳酸合成酶（Inhibition of ALS, branched chain amino acid synth.）3—C 光系统Ⅱ光合成（Inhibition of photosynthesis PSⅡ）C1, C2, C3 4—D 光系统Ⅰ电子传递（PSⅠinhibition）5—E 原卟啉原氧化酶（Inhibition of protoporphyrinogen oxidase）6—F 色素合成——白化作用（Inhibition of pigment synthesis-bleaching）F1 八氢蕃茄红素脱氢酶靶位的类胡萝卜素生物合成抑制作用（Inhibition of PPS）F2 4-羟基苯基丙酮酸二氧化酶（Inhibition of 4-HPPD）F3 未知靶位的类胡萝卜素生物合成抑制（Unknown target）7—G 3-磷酸-5-烯醇丙酮酰莽草酸合成酶（Inhibition of EPSP synthase）8—H 谷氨酰胺合成酶（Glutamine Synth. Inhibition）9—I DHP合成酶（DHP inhibition）10—K 生长抑制作用（Growth inhibition）K1 微管综合作用（Microtubule assembly inhibition）K2 组织微管/有丝分裂（Inhibition of mitosis/microtubule organisation）K3 长链脂肪酸，细胞分裂（Inhibition of VLCFAs, Inhibition of cell division.）11—L 细胞植物纤维生物合成Inhibition of cellulose synth.12—M 去耦合作用（膜的破坏）Uncoupling(Membrane disruption)13—N 类脂化合物合成（非乙酰辅酶A羧化酶）Lipid synth. inh. (not Accase)14—O 吲哚乙酸类作用{合成生长素} Action like indole acetic acid (Synthetic auxins)15—P 生长素输送抑制剂Inhibition of auxin transport原卟啉原IX氧化酶抑制剂作用原理：在植物体内叶绿素与亚铁原卟啉合成中，卟啉生物合成十分重要，而原卟啉原IX氧化酶(protox) 则是催化叶绿素与亚铁原卟啉生物合成最后阶段的酶(图1)，它催化原卟啉原IX在亚铁原卟啉与叶绿素生物合成中转变为原卟啉IX；原卟啉原氧化酶固定于叶绿体内，此种酶被抑制，造成对光敏感的原卟啉原IX迅速积累，从叶绿体渗}}；于细胞质中；在细胞质中，原卟啉原Ix 自动氧化为原卟啉IX，原卟啉IX与氧反应，在光下形成单态氧，从而引起细胞膜的不饱和脂肪酸过氧化，导致膜渗漏，色素破坏，最终叶片死亡除草剂特点：用量低、对杂草作用迅速、在环境中不易积累，对哺乳动物毒性低。
杂草对ACCase抑制剂的抗性
关键词 ： Ｃ ￣ｅ Ａ Ｃ 抑制剂 ； 草 ； 杂 抗药性 ；抗性机制 ； 管理措施
中图分 类号 ： Ｓ一１ 文献标志码 ：Ａ 文章编号 ：１０ ０ ３—９５ ２ １ ）３—００ ０ ３ Ｘ（０ １ ０ ０ １— ６
Ｒｅ ｉｔ ｎ ｅ ｏ ｅ ｄ ｔ ｓｓａ ｃ ｆＷ ｅ ｏ ＡＣＣａ ｅ Ｉ ｈ ｂ ｔｎｇ Ｈｅ ｂ ｃｄ ｓ ｓ －ｎ ｉ ｉｉ ｒ ｉｉ ｅ
Ｋ ｙＬｂ ｒｔ ｙｏ ｅ ｎ ｏ ｅｔ ｉ ｏｙａｄＭ ｎ ｇｍ ｎ，ｅ ｉｇ１０ ９ ， ｈｎ ） ｅ ａｏａ ｒ ｆ ｏ ＷｅｄａｄＲ ｄ ｎ Ｂｏ ｇ ａａｅ ｅ ｔＢ ｉｎ ０ １３ Ｃ ｉａ ｌ ｎ ｊ
Ａ ｓ ａｔＨ ｂｃ ｅ ｒｅｉ ｃｔｌ ｏ ａｂｘｌ ｅ Ａ Ｃ ｓ ）ａｅｅｅｔ ｅａ ｄｓｌ ｔ ｅｇ ｍｉ ｃ ｅ．Ｔ ｅ ｉｅ ｂｔ ｃ ： ｅ ｉｄ ｓ ａ ｔ ｇａｅ —Ｃ Ａ ｃｒｏｙａ （ Ｃ ａｅ ｒ ｆ ｃ ｖ ｅ ｃｉ ｒ ｎ ｉ ｓ ｈｉ ｗｄ－ ｒ ｉ ｔｇ ｎ ｙ ｓ ｆ ｉ ｎ ｅ ｖ ａ ｉｄ ｒ
ｓ ｒ ａ ｄ ｒｐ ａｅ ｐ ｌ ａｉ ｎ ｉ ｏ ｄ ｉ ｅ ｒ ｓ ｌ ｄ ｉ ｃ ｕ ｒ ｎ ｅ ａ ｄ ｅ ｏｕ ｉｎ ｏ ｅ ｉ ａ ｔｗ ｅ ｐ ｃ ｅ ． Ｔ ｅ ｅ ｈ ｖ ｐ ｅ ｄ ａ ｅ ｅ ｔ ｄ ａ ｐ ｉ ｔ ｗ ｒ ｗ ｄ ｅ ｕｔ ｎ ｏ ｃ ｒｅ ｃ ｎ ｖ ｌ ｔ ｆｒ ｓｓ ｎ ｅ ｄ ｓ ｅ ｉ ｓ ｈ ｒ ａ ｅ ｎ ｃ ｏ ｎ ｌ ｅ ｏ ｔ ｂ ｅ ７ ｗ ｅ ｉｔ ｐ ｓ ｒ ｓ ｔｎ Ｃ ｅ ｂ ｃｄ ｓ ｉ ０ ｃ ｕ ｔ ｅ ｙ ｎ ｗ．Ｔ ｅ ｈ ｒ ｉｉ ｅ ｒ ｓｓａ ｔ ｅ ｓｔ ｒ ａｔｄ ｔ ｅ ｎ ３ ｅ ｄ ｂ ｏ ｅ ｅ ｉ ａ ｔｔ ＡＣ ￣ｅ ｈ ｒ ｉｉ ｅ ｎ ３ ｏ ｎｒ ｓｂ ｏ ｙ ｓ ｏ ｉ ｈ ｅ ｂ ｃｄ ｅ ｉｔｎ ｄ ｈ ｅ ｔ ｏ ｗｅ ｅ ｗ ｅ ｎ ａ ｅ ｎ ｎ ｒｐ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ，ｎ ｈ ｏ ｓ ｑ ｅ ｃ ｓｌ ａ ｉ ｇ ｔ ｉｌｇ ｃ ｌｄ ｍａ ｅ ａ ｄ ｆ ｏ ａｅｙ ｃ ｕ ｅ ｘｅ — ｅ ｄ ｍａ ｇ ｍｅ ｔａ ｄ ｃ ｏ ｒ ｄ ｃｉ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｕ ｎ ｅ ｅ ｄｎ ｏ ｂ ｏ ｏ ｉ ａ ａ ｇ ｎ ｏ ｄ ｓｆ ｔ ａ ｓ ｄ ｅ ｔ ｎ ｏ
小麦ACCase CT功能域基因在大肠杆菌中的表达及与除草剂的相互作用
高纯度 目的蛋白， 在此基础上对蛋白的性质进行了优化和调整 ， 并采用圆二色光谱及差热扫描分析对 纯化的 Ｃ Ｔ功能域蛋白与除草剂的相互作用进行 了初步研究．
收稿 日 ： ０ ０１ － ． 期 ２ １． ２ ２ ３
基金项 目： 国家 自然科学基金 （ 批准号 ： ０ ３ ００， ００ ０ ５和 ３ ８ ０３ ） 助． ２４ ２ １ ２ ８２ ２ ０ ７ ５９ 资
但是 以包涵体形式存 在 ； １６ ｐ ３ ０ ｐ基 因则不能表达．通 过圆二 色光谱及差热 扫描分析对纯化 的 而 ８ ９ｂ 及 ５ １ｂ Ｃ Ｔ功能域蛋 白与除草剂 的相互作用进行研究表 明， 除草剂存在下 ，Ｃ 在 Ｔ蛋 白的光谱发生显著 变化 ， 明除 说 草剂与可溶性蛋 白之间存 在较 强的相互作用 ．
目 ， 前 禾本科植物的质体 Ａ Ｃ ｓ 被发现是芳氧苯氧丙酸类 （ ｒ ｏｙｈｎｘｐ ｐ ｎｔ， Ｐ ） Ｃ ａｅ Ａｙ ｘｐ ｅｏｙｒ ｉ ａ Ａ Ｐ 和环 ｌ ｏｏ ｅ 己二酮类 （ ｙｌ ｅａｅｉ ｅ Ｃ Ｄ） Ｃ ｅ ｈｘｎｄ ｎ ， Ｈ 两大类除草剂作用于植物的靶蛋 白 ｌ ．动力学研究表 明， ｏ ｏ ～ Ｏ Ｊ 这两 类 除草剂 作用 的靶点 是 Ａ Ｃ ｓ Ｃ ａｅ的 Ｃ Ｔ功能 域 ¨ 它 们选 择 的基 础是 识别 其 结构 ， 制 其活 性 ， 卜ｎ ， Ｊ 抑 使
联系人简介 ： 曹淑桂 ， ， 女 教授 ， 博士生导师 ， 主要从事酶工程研究．Ｅｍ ｉ ｃｏ ＠ｊ ．ｄ ．ｎ — ａ ： ａ ｇ ｌ ｅｕ ｃ ｌ ｓ ｕ 郑 良玉 ， ， 女 博士 ， 副教授 ， 主要从事化学生物学研究 ． － ａ ：ｙ ｅ ｇ ｌ．ｄ ．ｒ Ｅｍ ｉ ｌ ｈ ｎ＠ｊ ｅｕ ｃ ｌ ｚ ｕ ｌ
脂肪 酸生 物合成 受 阻 ， 成禾本 科植 物死 亡．这两类 除 草剂 可 以选 择性 地 杀 死禾 本科 杂草 ，而对 其它 造 作 物无影 响 ，因此作 为 高效低 毒 的除草剂 在农业 中广泛 应用 ．然 而 ，随着 这 两类 除 草剂 的长期 大 面积 使用 ， 其不 敏感 的禾本科 杂 草相继 出现 ， 何克服 禾 本科 植 物 的耐 药性 成 为 近年来 的研究 热 点 ．对 对 如 这一 问题 进行 系统研究 的前 提是 了解 禾本 科 植 物 Ａ Ｃ ｓ Ｃ ａｅ的 Ｃ Ｔ功 能域 对 除 草剂 的选择 性识 别 机 制 和 抗性 机制 ．然 而 ，对 于 机 制 的研 究 首 先 需 要 获 得 足 量 的 高 纯 度 实 验 材 料—— ｃ Ｔ功 能 域 蛋 白．由 于 Ａ Ｃ ｓ 在生 物体 内含量 低 ， 以纯化 且该酶 稳定 性不 高 ，因此从 组织 、 胞 中提取该 酶作 为 研究 材料 Ｃ ａｅ 难 细 几乎 是不 可能 的 ’ ．通过 体外 表达 获得 重组蛋 白是解 决这 一 问题 的有 效途 径 ｕ Ｊ ¨ Ｊ ． 本 文采 用基 因工程 的方 法在 大肠杆 菌 中成 功表 达小麦 质体 Ａ Ｃｓ Ｔ功 能域蛋 白，经纯 化后 获得 Ｃ ａｅＣ
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中图 分 类号 ：￥ ８ ． ４ ２４ 文 献 标识 码 ：Ａ
Ｍ ｏ ｅ ｏ ｔ ｎ ｏ ｄ ｆ Ａｃ ｏ ｆ ＡＣＣａ ｅ Ｉ ｈ ｂ ｔｏ ｒ ｉｉ ｅ ｉ ｓ － ｎ ｉ ｉ ｎ Ｈｅ ｂ ｃｄ ｓ ｉ
ＪＡＮＧ Ｌ—ｉ Ｓ ａ — ｉ Ｉ ｉｌ， ＨＩ Ｘｉｏ ｂｎ
（ ｅａｔ ｅｔｏ ｌ ｔＰｏ ｃｉ ．Ｓ ａｄ ｎ ｇｉ ｈ ｒｌＵ ｗ ｍ ￣，ＴｉⅡｌ ７ ０８ ｈｎ ） Ｄ ｐ ｒ ｎ Ｐａ ｒｔ ｔ ｎ ｈ ｏ ｇＡ ｒ ｕ ｕａ ｎ ｅ ｉ ｍ ｆ ｎ ｅ ｏ ｎ ｃ ａ’ １ １ ，Ｃ ｉ ，２ ａ
第１ ４卷 第 ４期
２１ ０ ０年 ８月
农 药研 究与 应 用
ＡＧＲＯＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬＳ ＲＥＳ ＥＡＲＣＨ ＆ ４ Ｎｏ ４ ｏ ．１ ．
Ａｕ ０１ ｇ２ ０
专论 与综述
Ａ Ｃｓ Ｃ ａ ｅ抑 制剂类除草剂 的作用机理
姜 莉 莉 ，史 晓斌
。
。
ｃ
Ｒ ，
ＡＰＰ
—
ｏＲ Ｒ
合成 提供底 物 ．是脂 肪 酸生物 合成 的关 键酶 或限速
酶 …。Ａ Ｃ ｓ抑 制 剂 以Ａ Ｃ ｓ 为 作 用靶 标 ，抑 制 Ｃ ａｅ Ｃ ａｅ
２
禾本 科植 物体 内 的脂 肪 酸合成 ，选 择性 高 Ｅ，在植 ５ ］ 物体 内传导 ，能够 苗后 防除一 年或多年 生禾本 科杂
ｍｏ ｅ ｏ ｃ ｉｎ ｏ ｃ ｔ ｌ ｏ ｎ ｙ ｃ ｒ ｏ ｙａ ｅ ｉｈ ｂ ｔｒ ． ｄ ｆ ｔ ｆ ｅｙ ｅ ｚ ｍｅＡ ａ ｂ ｘ ｌ ｓ ｎ ｉ ｉ ｓ ａ ｏ ａ ｃ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ ｃ ｔｌｃ ｅ ｚ ｍｅ Ａ ；ｅ ｒ ｏ ｙａ ｅｉ ｈ ｂ ｔｒ ｈ ｒ ｉ ｉ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ：ａ ｅｙ ｏ ｎ ｙ ａ ｂ ｘ ｌｓ ｎ ｉｉ ； ｅ ｂ ｃｄ ；ｍｏ ｅ ｏ ｃｉ ｎ ｏ ｄ ｆ ｔ ａ ｏ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａｃ ｔｌｃ ｅ ｚ ｍｅ Ａ ｃ ｒ ｏ ｙ ａ ｅ ｉ ａ ｍｐ ｒ ｎ ａ ｇ ｔｏ ｅ ｂ ｃｄ ｓ ｓｒ ｃ ： ｅｙ ｏ ｎ ｙ ａ ｂ ｘ ｌ ｓ ｓ ｎ ｉ ｏ ｔ ｔ ｔｒ ｅ ｆ ｈ ｒ ｉｉ ｅ ．ＡＣ ｓ — ｎ ｉ ｉ ｒ ａ ｅ ｕ ｅ ｓ ａ Ｃａ ｅ ｉ ｈｂ ｔ ｓ ｃ ｎ ｂ ｓ ｄ ａ ｏ ｐ ｓ — ｍｅ ｇ ｎ ｅ ｈ ｒ ｉｉ ｅ ｏ ｏ ｔｏ ｆ ａ ｎ ａ ｒ ｐ ｒ ｎ ｉ ｒ ｓ ｅ ｓ ｂ ｔｐ ｉ ｇ ｓ ｎ ｈ ｓｓ ｏ ａｔ ｃｄ ．Ｔ ｉ ｏ ｔ－ ｅ ｒｅ ｃ ｅｂ ｃ ｄ ｓ ｆ ｒｃ ｎ ｒ ｌｏ ｎ ｕ ｌｏ ｅ ｅ ｎ ａ ｇ ａ ｓ ｗｅ ｄ ｙ ｓｏ ｐｎ ｙ ｔ ｅ ｉ ｆｆ ｔ ａ ｉ ｓ ｈ ｓ ｌ ｙ
（ 东农 业 大 学 植 物 保 护学 院 农 药 系 ，山 东 泰 安 山 ２１１） ７ ０ ８
摘
要 ：乙 酰 辅 酶 Ａ 羧化 酶是 化 学 除草 剂 的 一 个 重 要 靶标 ，Ａ Ｃ ｓ 制 剂 抑 制 禾 本 科 植 物 体 内 的脂 肪 酸 合 Ｃ ａｅ抑
成 。能够 苗 后 防 除 一年 或 多 年 生 禾本 科 杂 草 。 笔者 概 述 了 乙 酰辅 酶 Ａ羧 化 酶 （ Ｃ ａｅ Ｃ Ａ） 的性 质 ，综 述 了 Ａ Ｃ ｓ— ｏ
草 。它具有 高效 、低 毒 、施 用期 长 、对 后茬作 物安
关于Ａ Ｃ 抑制剂 的报 道很 多 ，其 中芳 氧苯 氧 Ｃ酶
丙 酸酯类 和肟醚 类环 己二 酮Ａ Ｃ Ｃ 酶抑 制剂 的报道 最
全等 优点 ．因 而在 除草剂 中 占有 重要 地位 。对于 ］
Ａ Ｃ Ｃ 酶抑 制剂 的研究 始于２ 世 纪７ 年 代 ，文献 报道 ０ ０
ａ ｉ ｅ ｏ ｔｎ ｄ ｔｅ ｎ ｔｒ ｆ ｈ ｃ ｔｌ ｏ ｎ ｙ ｅ Ａ ｅ ｒｏ ｙａｅ （ Ｃ ａｅ Ｃ Ａ） ａ ｄ ｒｖ ｗ ｄ ｔｅ ｐ ｐ ｒｅ ｎ ｒｃ ｕｌ ｅ ｈ ａ ｅ ｏ ｅ ａ ｅ ｅ ｚ ｍ ａｂ ｘ ｌ ｔｌ ｉ ｕ ｔ ｙｃ ｓ Ａ Ｃ ｓ－ ｏ ｎ ｅ ｉ ｅ ｈ ｒ ｅ ｉ ａ ｄ ｅ ｏ ｔ ｓ
多 ．笔者 就其作 用机理 进行 了综述 。
除 草 剂 作 为现 代 农 业 生 产 体 系 的 重要 组 成部 分 ．是农 田除草技 术 中最 可靠 且最经 济 的手 段 。 自 ２ ４ Ｄ于２ 世 纪 四十年代 开 始使 用 以来 ，除草 剂 工 ．一 ０
业 已有６ 多年 的发展历史 ，迄今 已成功开发出了一 大 Ｏ
Ｃ Ｄ） 、芳 氧 苯 基 环 己二酮 类 （ ｒｌ ｙｈ ｎ ｌ － Ｈ Ａ ｙ ｘｐ ｅ ｙｃ ｏ ｙ ｃ ｈ ｘｎ ｄｏ ｅ ｌ ｅａ ｅ ｉｎ ．Ａ Ｃ ）８以 及 三 酮 类 环 己 二 酮 ｏ Ｐ ＨＤ ［ ３
Ｎ （ ｙｌ ｔｒ ｅ ｎ ｓ Ｔ 。其 结构式 如下 。《 Ｃ ｃｉ ｉ ｔ ｅ ，Ｃ Ｒ） ｃ ｋｏ Ｒ
批选择性 除草剂 ＿。其 中乙酰辅 酶Ａ羧化酶 （ ｃｔ— １ ］ Ａｅ ｙ
Ｃ Ａ ｃｒｏ ｙ ｓ ，『 Ｃ ． ．１ ２ ，Ａ Ｃ ）是化学 ｏ ａｂ ｘｌ ｅ Ｅ ６ ４ ． ］ Ｃ 酶 ａ 除 草剂 的一个 重 要 靶标 。发 现 于 １５ 年 ＿ ］ ９ ８ ２ ，是生 ． ３ 物素 包含 酶 ，它在 生物 体 内催 化 乙 酰辅 酶Ａ 化形 羧 成丙 二酰 辅酶Ａ．为脂 肪 酸 和许 多次 生代谢 产 物 的