耳叶水苋对乙酰乳酸合成酶抑制剂的抗性及其分子机制初探

近年来长江下游地区稻田耳叶水苋Ammannia arenaria H.B.K.危害十分严重.采用盆栽法首次测定了耳叶水苋对苄嘧磺隆等药剂的抗性水平,同时分析了其抗性和敏感种群间乙酰乳酸合成酶(ALS)基因的DNA序列及其RNA表达差异.结果表明:采自浙江嘉兴(JX110)、江苏苏州(JS039)、浙江宁波(NB0143-05)和安徽广德(AH014)的耳叶水苋生物型对苄嘧磺隆的抗性指数(RI)分别为67.90、17.59、44.63和8.37,对苄嘧磺隆表现出中高水平抗性的生物型对五氟磺草胺、双草醚及咪唑乙烟酸也产生了低水平的抗性.获得了耳叶水苋ALS基因全长核苷酸序列2235 bp,编码667个氨基酸,仅发现NB0143-05等3种抗性生物型ALS酶的氨基酸序列非保守区第93位的亮氨酸被脯氨酸取代.然而,NB0143-05的ALS酶对ALS抑制剂的敏感性大幅度降低(RI 37.04),且在苄嘧磺隆处理后4 d的ALS基因表达量是敏感生物型(HZ001)的1.86倍.这表明,ALS酶对药剂的敏感性降低以及被苄嘧磺隆诱导后ALS基因表达量显著增加,很可能是耳叶水苋生物型NB0143-05对ALS抑制剂产生抗性的原因.