大穗看麦娘中已存在的抗除草剂遗传变异
2023-08-09
世界农药 2023年4期
大穗看麦娘已经成为欧洲最具经济破坏性的抗性杂草。来自德国图宾根大学马普生物研究所和德国斯图加特霍恩海姆大学的研究人员发现,这些抗性主要归因于除草剂使用之前的遗传多态性。
几十年来,使用针对植物中特定蛋白质的除草剂来控制这种杂草的做法导致了杂草对除草剂抗性的惊人增长:仅在英国,大穗看麦娘预计每年就可造成约5 亿欧元的损失。它对除草剂的快速适应威胁超过了化学除草技术。
由德国图宾根马普生物研究所分子生物学Detlef Weigel 实验室和德国霍恩海姆大学作物生物多样性和育种信息学Karl Schmid 实验室领导的科学家团队研究了导致抗性的进化机制。防除大穗看麦娘的2 种最常用除草剂可以抑制大穗看麦娘生长所必需的2 种蛋白质中的一种的作用。
为了对付这些毒素,大穗看麦娘已经发展出了各种策略,包括通过代谢毒素来阻止毒素接触到它们本应使之失效的蛋白质。不过,具有这种抗性的植物对高剂量的农药还是很敏感的。更糟糕的、也更常见的是所谓的靶标位点抗药性:直接在编码靶标蛋白质的基因中进行修饰可以使植物对甚至高剂量除草剂产生抗性。
这些靶标位点抗性的迅速出现促使研究人员考虑了新发生的突变与在除草剂暴露前杂草种群中已经存在的变异所起的作用。
了解大穗看麦娘等的基因组使研发公司能够制定有助于长期使用除草剂产品的管理措施。……
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