啶磺草胺對新疆主要小麥品種乙酰乳酸合成酶活性的影響

李亞東，董 雪，賀 雙，胡佳月，楊德松

(石河子大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，新疆石河子 832003)

啶磺草胺對新疆主要小麥品種乙酰乳酸合成酶活性的影響

李亞東，董 雪，賀 雙，胡佳月，楊德松

(石河子大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，新疆石河子 832003)

小麥田常用除草劑啶磺草胺水分散粒劑(WG)作用靶標(biāo)為乙酰乳酸合成酶(ALS)。通過研究不同品種小麥的ALS對啶磺草胺WG的耐受性，確定啶磺草胺WG對不同品種小麥的安全濃度，篩選耐藥性較好的小麥品種。利用室外盆栽法，將用清水浸泡24 h的小麥種子播種在花盆里，待幼苗長至3～4葉期后，噴施不同濃度的啶磺草胺WG，施藥5 d后提取各處理小麥ALS酶并測定其活力。結(jié)果表明：啶磺草胺WG的用量為11.25 g/hm2時，對各品種的ALS酶活抑制率與其他處理用量間存在極顯著差異；高于11.25 g/hm2后，不同濃度對小麥的ALS酶活抑制率間無顯著差異(部分品種存在差異)，表明啶磺草胺WG在盆栽試驗中對小麥的安全用量應(yīng)低于11.25 g/hm2，最高不能達(dá)到13.5 g/hm2。在施藥用量為11.25 g/hm2時，耐藥性較好的小麥品種為‘新冬20號’‘京411’‘中優(yōu)9507’‘濟(jì)麥22’‘藁城8901’‘伊農(nóng)16號’‘新冬36號’‘99AR144-1’，其ALS酶活性出現(xiàn)升高現(xiàn)象。啶磺草胺WG在小麥田施用時應(yīng)嚴(yán)格控制其用量，建議田間用量應(yīng)不超過13.5 g/hm2。對于敏感品種應(yīng)適當(dāng)減少用量并配合保護(hù)劑使用，對于敏感性較高小麥品種應(yīng)更換其他安全藥劑，以防產(chǎn)生藥害。

啶磺草胺WG；小麥；乙酰乳酸合成酶(ALS)；酶活性

小麥位居新疆主要糧食作物之首，常年種植面積約66.7×104hm2(1 000萬畝)以上。據(jù)不完全統(tǒng)計，新疆每年小麥雜草受害面積超過16.7×104hm2(250萬畝)，約占小麥面積的25%，其中成災(zāi)面積在10×104hm2(150萬畝)以上。麥田雜草不僅與小麥爭水、爭肥，而且嚴(yán)重影響麥田通風(fēng)透光和小麥的光合作用，是造成小麥產(chǎn)量下降和品質(zhì)變惡的主要原因[1]。

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%啶磺草胺水分散粒劑(WG)(商品名：優(yōu)先)由美國陶氏益農(nóng)于2009年推出，是控制麥田闊葉雜草和禾本科雜草的磺酰胺類除草劑，其靶標(biāo)為乙酰乳酸合成酶(Acetolactate synthase，ALS)。由于在人或動物體內(nèi)并未發(fā)現(xiàn)ALS，因此這種除草劑對人和動物十分安全[2]。啶磺草胺具有超高效、傳導(dǎo)性強(qiáng)、內(nèi)吸性和選擇性強(qiáng)的特點，屬于苗后廣譜性除草劑。

啶磺草胺殺草譜廣，可有效防除小麥田菵草、日本看麥娘、野燕麥等禾本科雜草和藜、蓼、豬殃殃、繁縷等闊葉雜草[2-5]，效果優(yōu)于常用除草劑6.9%精噁唑禾草靈和15%炔草酸[5]。啶磺草胺除草劑的用藥時間范圍較大，無論冬施還是春施，都可以達(dá)到較好的防除效果[2,6]。但是施藥時要特別注意天氣變化，連續(xù)低溫會使小麥明顯地失綠和老化，甚至減產(chǎn)[5]。

許多研究表明7.5%啶磺草胺WG對小麥安全[2,4]，除大豆外，不會影響其他下茬作物[3,7]，甚至有增產(chǎn)效果[4]，雖然有時會出現(xiàn)蹲苗現(xiàn)象，但可恢復(fù)且不影響產(chǎn)量[3]。關(guān)于不同品種作物對除草劑的耐藥性差異已有很多報道，例如不同品種小麥對啶磺草胺、五氟磺草胺的敏感性存在差異[8-10]，不同品種玉米對磺酰脲類除草劑的敏感度也不同[11-13]。新疆種植小麥品種眾多，研究新疆的小麥品種對新型農(nóng)藥啶磺草胺WG的耐藥性顯得尤為重要。因此，本試驗以新疆小麥品種為材料，研究啶磺草胺WG對不同品種小麥乙酰乳酸合成酶活性的影響。通過比較施藥與未施藥的小麥乙酰乳酸合成酶的活性，確定啶磺草胺WG對小麥的安全用量，篩選對其耐藥性較好的品種，為新疆小麥田的化學(xué)除草技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑和試劑

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%啶磺草胺WG，美國陶氏益農(nóng)公司生產(chǎn)；黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)(Sigma公司產(chǎn)品)；焦磷酸硫胺素(TPP)、牛血清蛋白(BSA)、肌酸、3-羥基丁酮、丙酮酸鈉、α-萘酚、考馬斯亮藍(lán)G-250、MgCl2·6H2O、硫酸銨、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、體積分?jǐn)?shù)為95%乙醇、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%磷酸和98%硫酸，均為國產(chǎn)分析純。

1.2 主要儀器

UV2201-型紫外分光光度計，日本島津公司；高速冷凍離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠；SPX-型智能生化培養(yǎng)箱，寧波江南儀器廠；水浴恒溫振蕩器,江蘇太倉醫(yī)療器械廠；電子天平(精度0.000 1 g)，北京賽多利斯；YDS-6液氮容器，四川樂山市東亞機(jī)電工貿(mào)有限公司。

1.3 供試小麥品種

供試27份小麥品種材料(表1)均由新疆農(nóng)墾科學(xué)院作物研究所提供。

表1 供試小麥品種及編號(石河子，2013)Table 1 The tested wheat varieties and their serial number(Shihezi,2013)

1.4 試驗方法

1.4.1 供試小麥種子的處理及用藥量設(shè)置 用清水浸種24 h，常溫條件下催芽至露白，挑選大小一致、露芽整齊的20粒種子，播種在規(guī)格為15.5 cm×12 cm的花盆中，放于室外，定時定量澆水，待幼苗長到3～4葉期備用。

將7.5%啶磺草胺WG配制成有效成分含量為11.25、13.5、15.75、18 g/hm2(不加保護(hù)劑)的不同用量，根據(jù)花盆截面積計算出花盆用藥量進(jìn)行噴霧，每個用量處理2盆，重復(fù)3次，設(shè)清水對照。

1.4.2 ALS含量及比活力測定 ALS提?。簠⒄辗吨窘鸬萚14]方法，取施藥5 d后小麥葉片3 g，剪碎放入制冷研缽中，加入液氮，研磨成粉末，加入4倍于小麥鮮質(zhì)量的酶提取液(0.1 mol/L磷酸鉀緩沖液，pH 7.5，其中含1 mmol/L丙酮酸鈉、0.5 mmol/L TPP、10 μmol/L FAD和0.5 mmol/L MgCl2·6H2O)，用8層紗布過濾，于14 400 r/min、4 ℃下離心20 min，取上清液緩慢加入(NH4)2SO4晶體至50%飽和度，沉淀2 h后，于14 400 r/min、4 ℃下離心30 min，棄上清液，沉淀溶于6 mL酶溶解液(0.1 mol/L 磷酸鉀緩沖液，pH 7.5，其中含20 mmol/L 丙酮酸鈉、0.5 mmol/L MgCl2·6H2O)，得粗酶液，-20 ℃保存。以上操作均在0～4 ℃下進(jìn)行。

ALS比活力測定：在具塞試管中加入0.9 mL酶反應(yīng)液(0.1 mol/L 磷酸鉀緩沖液，pH 7.0，其中含0.5 mmol/L MgCl2·6H2O、20 mmol/L丙酮酸鈉、0.5 mmol/L TPP和10 μmol/L FAD)，還有1 mL粗酶液和0.1 mL 0.1 mol/L pH 7.0的磷酸鉀緩沖液，搖勻后在35 ℃恒溫水浴鍋中暗反應(yīng)1 h，加入0.2 mL的3 mol/L H2SO4終止反應(yīng)，60 ℃水浴脫羧15 min，加入1 mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%肌酸和1 mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的α-萘酚(新配，溶解在2.5 mol/L的NaOH溶液中)，60 ℃水浴顯色15 min，冷卻至室溫，用UV2201-型紫外分光光度計于525 nm比色，測定OD值，重復(fù)3次，取平均值。根據(jù)各樣品酶粗提取液中蛋白質(zhì)含量，計算比活力(specific activity)，單位為nmol/(mg·h)，即以每小時生成單位納摩爾乙酰乳酸所需毫克蛋白的量為1個活力單位，可溶性蛋白含量測定采用考馬斯亮藍(lán)G-250法[15]。進(jìn)而根據(jù)以下公式計算不同濃度啶磺草胺對ALS的酶活抑制率：酶活抑制率=(對照比活力-處理比活力)/對照比活力×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同小麥品種自身ALS酶比活力的差異

27種小麥自身ALS活性的比活力存在極顯著差異(圖1)?！露?2號’和‘煙農(nóng)19’的ALS比活力均大于1，其中‘新冬32號’最高，為1.27±0.25；‘新冬18號’‘新冬22號’‘鄭366’‘石麥15’‘鄭9023’‘墾冬00(2)’‘石冬8號’‘濟(jì)麥20’‘濟(jì)麥21’‘伊農(nóng)18號’‘新冬17號’‘泰山241’的ALS比活力高于0.5；其次為‘小偃22’‘新冬27號’‘河糧-12’‘2000(125)/4-2-2’‘城8901’‘新冬38號’‘京411’‘新冬36號’‘中優(yōu)9507’‘濟(jì)麥22’‘伊農(nóng)16號’‘99AR144-1’‘新冬20號’，其ALS比活力低于0.5，‘新冬20號’小麥的ALS比活力最低，為0.24±0.02。

不同小寫字母表示不同品種間差異顯著(P<0.05)。圖中小麥品種均用表1中編號表示。下圖同。

Different lowercase letters means significant difference among different wheat varieties(P<0.05).The wheat varieties in the figure are represented by the number in table 1.The same as below.

圖1 27個小麥品種自身ALS的比活力(石河子，2013)
Fig.1 The ALS specific activity of 27 wheat varieties (Shihezi,2013)

2.2 不同用量啶磺草胺對27種小麥ALS的酶活抑制率

27種小麥噴施不同用量啶磺草胺WG 5 d后，其ALS酶活性受到不同程度的抑制(圖2)。從圖中可以看出，當(dāng)用11.25 g/hm2的啶磺草胺WG處理后，各品種小麥ALS的酶活抑制率均顯著低于其他用量，雖然‘新冬18號’差異不顯著，但11.25 g/hm2的啶磺草胺WG處理的ALS酶活抑制率依然低于其他各處理用量。當(dāng)藥劑用量高于11.25 g/hm2后，‘中優(yōu)9507’‘濟(jì)麥20’‘新冬38號’‘濟(jì)麥22’‘墾冬00(2)’‘煙農(nóng)19’‘泰山241’‘伊農(nóng)18號’‘99AR144-1’‘石麥15’的酶活抑制率呈現(xiàn)不同的變化趨勢，其他品種小麥隨啶磺草胺WG用量的增加，酶活抑制率間無顯著差異，但所有品種小麥的酶活抑制率都相對較高。說明質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%啶磺草胺WG對小麥的安全用量臨界值為11.25～13.5 g/hm2。因此在實際生產(chǎn)中，7.5%啶磺草胺WG防除小麥田雜草時，其用量不能高于13.5 g/hm2，最好低于11.25 g/hm2，否則可能對小麥產(chǎn)生藥害。

此外，從圖2還可以看出，當(dāng)噴施7.5%啶磺草胺WG用量為11.25 g/hm2時，‘新冬20號’‘新冬36號’‘伊農(nóng)16號’‘99AR144-1’‘藁城8901’‘中優(yōu)9507’‘濟(jì)麥22’‘京411’的ALS酶活抑制率為負(fù)值，說明低用量的啶磺草胺WG可以刺激植株體內(nèi)的ALS酶，提高其活性。對于這些品種，實際生產(chǎn)中可適當(dāng)提高啶磺草胺WG的用量(<13.5 g/hm2)，以提高除草效果并使ALS活性保持正常水平。

2.3 不同小麥品種對啶磺草胺的耐受性

根據(jù)“2.2”結(jié)果得出11.25 g/hm2為啶磺草胺WG的安全用量，故用11.25 g/hm2的啶磺草胺WG處理27種小麥5 d后，測定各品種小麥ALS活性，計算其酶活抑制率，進(jìn)而評價各品種小麥的耐受性。

圖2 不同用量啶磺草胺對27種小麥ALS的酶活抑制率(石河子，2013)Fig.2 The ALS enzyme activity inhibition rate of 27 kinds of wheat treated with different concentrations of pyroxsulam(Shihezi,2013)

結(jié)果顯示(圖3)，不同品種小麥對啶磺草胺WG的耐受性具有極顯著差異。其中，‘新冬20號’‘京411’‘中優(yōu)9507’‘濟(jì)麥22’‘藁城8901’‘伊農(nóng)16號’‘新冬36號’‘99AR144-1’的ALS酶活抑制率為負(fù)值，說明酶活性升高，對啶磺草胺WG耐受性較好，在應(yīng)用中若田間雜草嚴(yán)重可適當(dāng)加大用量，以提高防效。‘2000(125)/4-2-2’‘新冬38號’‘新冬27號’的酶活抑制率低于25%，對啶磺草胺WG具有一定的耐受性，但藥劑用量不能超過11.25 g/hm2，否則可能產(chǎn)生藥害?！蛹Z-12’‘新冬18號’‘小偃22’‘新冬22號’的酶活抑制率為25%～50%，啶磺草胺WG對其有一定的傷害作用，在應(yīng)用中啶磺草胺WG的用量應(yīng)在不降低除草效果的前提下減少藥劑用量，以降低對小麥的傷害。其他品種小麥的酶活抑制率高于50%，尤其是‘煙農(nóng)19’和‘新冬32號’(酶活抑制率超過70%)，對啶磺草胺WG較為敏感，在應(yīng)用中應(yīng)盡量避免使用7.5%啶磺草胺WG防除雜草或與保護(hù)劑配合使用。

圖3 用量為11.25 g/hm2啶磺草胺對27種小麥ALS的酶活抑制率(石河子，2013)Fig.3 The ALS enzyme activity inhibition rate of 27 winter wheat treated with 11.25 g/hm2 pyroxsulam(Shihezi,2013)

3 討 論

植物氨基酸合成中的關(guān)鍵酶一直是新型除草劑研發(fā)中重要的靶標(biāo)酶[16]，以乙酰乳酸合成酶為靶標(biāo)設(shè)計開發(fā)的新型超高效除草劑，是當(dāng)前除草劑研究的熱點領(lǐng)域[17-19]。在開發(fā)高效除草劑的過程中，作物安全性也是綜合判斷除草劑優(yōu)劣的重要指標(biāo)[20]。由于農(nóng)業(yè)勞動力急劇減少，土地流轉(zhuǎn)加快，雜草防除越來越迫切需要超高效、殺草譜廣、對人畜安全的除草劑。哺乳動物體內(nèi)不存在乙酰乳酸合成酶，故乙酰乳酸合成酶抑制劑對哺乳動物比較安全。因此高效低毒的啶磺草胺WG成為防除麥田雜草的重要除草劑。

本研究結(jié)果表明，新疆不同小麥品種之間ALS活性差異極為顯著。當(dāng)以不同用量啶磺草胺WG處理各品種小麥后，11.25 g/hm2與其他各處理用量之間ALS酶活抑制率差異極顯著。當(dāng)啶磺草胺WG用量高于11.25 g/hm2后，各處理用量間差異減小。在生產(chǎn)實踐中，7.5%啶磺草胺WG防除小麥田雜草時，其用量不能高于13.5 g/hm2，最好低于11.25 g/hm2，否則可能對小麥產(chǎn)生藥害。不同作物間甚至同種作物不同品種間對ALS抑制劑類除草劑的耐藥性均存在差異[8,10,21-23]。本研究得出不同品種小麥對啶磺草胺WG的耐受性同樣具有極顯著差異?！露?0號’‘京411’‘中優(yōu)9507’‘濟(jì)麥22’‘藁城8901’‘伊農(nóng)16號’‘新冬36號’‘99AR144-1’對啶磺草胺WG耐受性較好，ALS酶活抑制率為負(fù)值，在應(yīng)用中可以適當(dāng)加大用量，以提高除草效果?！疅熮r(nóng)19’和‘新冬32號’對啶磺草胺WG的耐受性最差，酶活抑制率超過70%，會嚴(yán)重抑制小麥的生長，建議不要使用7%啶磺草胺WG防除其田間雜草，不得不用時應(yīng)與保護(hù)劑配合使用。

作物品種對除草劑的耐藥性關(guān)系研究中，研究結(jié)論差異較大。例如，小麥同一品種不同自交系之間對氯磺隆(磺酰脲除草劑)敏感性的差異與氯磺隆在植物體內(nèi)的持留、吸收和傳導(dǎo)的差異及ALS的敏感性無關(guān)[24-25]。Harms等[26]提出某些玉米品種的不同自交系對磺酰胺類除草劑敏感性的差異是由降解代謝差異造成的，與對ALS活性抑制率大小沒有顯著相關(guān)性。也有文獻(xiàn)報道ALS酶的活性差異與小麥品種對磺酰脲類除草劑敏感性差異相關(guān)。所以，不同種類植物自身對磺酰胺類除草劑耐藥性的主要機(jī)制可能是植物體將除草劑降解為無活性的化合物。Forlani等[27]研究發(fā)現(xiàn)抗氯磺隆的玉米自交系A(chǔ)LS酶含量高；但是在耐芐嘧磺隆的水稻細(xì)胞培養(yǎng)基中提取的ALS活性卻很低[28]。此外，敏感生物型和抗性生物型的瑞士黑麥草(LoliumrigidumGaudin)和地膚[Kochiascoparia(L.)Schrad]中提取的ALS活性也十分接近[29]。因此，不同小麥品種對啶磺草胺的耐藥性及其機(jī)制有待進(jìn)一步研究，為啶磺草胺的安全使用提供更為科學(xué)的依據(jù)。

4 結(jié) 論

利用室外盆栽法測定不同用量啶磺草胺WG對不同品種小麥的ALS活性的影響，篩選啶磺草胺WG對新疆不同品種小麥的安全用量，進(jìn)而選出對啶磺草胺WG耐藥性較好的品種。結(jié)果表明，啶磺草胺WG對新疆不同品種小麥的安全用量為11.25 g/hm2，最高應(yīng)不超過13.5 g/hm2；對啶磺草胺WG耐藥性較好的品種有‘新冬20號’‘京411’‘中優(yōu)9507’‘濟(jì)麥22’‘藁城8901’‘伊農(nóng)16號’‘新冬36號’‘99AR144-1’，對于這些品種，若田間雜草較為嚴(yán)重可適當(dāng)加大藥劑用量至13.5 g/hm2，但對于耐藥性較弱的品種如‘煙農(nóng)19’和‘新冬32號’等，田間用藥量應(yīng)適當(dāng)減少，以免發(fā)生藥害。

Reference：

[1] 郭文超,張 淳,李新唐,等.新疆麥田雜草種類、分布危害及其綜合防治技術(shù)[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,45(4):676-681.

GUO W CH,ZHANG CH,LI X T,etal.Types,distribution,damage and integrative control techniques of weeds in wheat field of Xinjiang[J].XinjiangAgriculturalSciences,2008,45(4):676-681(in Chinese with English abstract).

[2] 賀 俊,吳 敏,周益民.7.5%優(yōu)先(啶磺草胺)WG除草劑防效及應(yīng)用技術(shù)研究[J].上海農(nóng)業(yè)科技,2009(5):156-158.

HE J,WU M,ZHOU Y M.Control effect and application technology study on 7.5% Youxian(pyroxsulam) WG herbicide[J].ShanghaiAgriculturalScienceandTechnology,2009(5):156-158(in Chinese).

[3] 李 健,李品剛,周順達(dá),等.啶磺草胺WG防除冬小麥田雜草的效果及安全性[J].雜草科學(xué),2010(4):59-61.

LI J,LI P G,ZHOU SH D,etal.The control effect and safety of pyroxsulam to weeds in winter wheat field[J].WeedScience,2010(4):59-61(in Chinese).

[4] 魏有海.7.5%啶磺草胺WG對春小麥田雜草的防除效果及安全性[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,50(7):1377-1379.

WEI Y H.Weed control effect of pyroxsulam 7.5% WG and its safety to spring wheat[J].HubeiAgriculturalSciences,2011,50(7):1377-1379(in Chinese with English abstract).

[5] 顧慧萍,梁姍姍,孫留濤.7.5%啶磺草胺防除小麥田雜草試驗報告[J].雜草科學(xué),2010(4):46-47.

GU H P,LIANG SH SH,SUN L T.The test report of 7.5% pyroxsulam control effect on weeds in wheat field[J].WeedScience,2010(4):46-47(in Chinese).

[6] 楊凌峰,張洪進(jìn),顧建忠.不同時期施用7.5%啶磺草胺WG防除麥田雜草的效果[J].雜草科學(xué),2011,29(4):58-61.

YANG L F,ZHANG H J,GU J ZH.The control effect of applying 7.5% pyroxsulam WG at different periods on weeds in wheat field[J].WeedScience,2011,29(4):58-61(in Chinese).

[7] 章穩(wěn)宏,李宜慰,儲西平,等.啶磺草胺不同用量對小麥生長和后茬作物的影響[J].雜草科學(xué),2010(4):29-31.

ZHANG W H,LI Y W,CHU X P,etal.The influence of applying 7.5% pyroxsulam WG at different concentration on wheat growth and the next stubble[J].WeedScience,2010(4):29-31(in Chinese).

[8] 董 雪,梁 友,田笑明,等.不同小麥品種對啶磺草胺的耐藥性差異[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,51(8):1474-1481.

DONG X,LIANG Y,TIAN X M,etal.Difference of tolerance of different wheat varieties to pyroxsulam[J].XinjiangAgriculturalSciences,2014,51(8):1474-1481(in Chinese with English abstract).

[9] 侯 珍,叢 聰,郭文磊,等.不同小麥品種對雙氟磺草胺的耐藥性差異及機(jī)理[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報,2012,14(3):260-266.

HOU ZH,CONG C,GUO W L,etal.Difference and mechanism of tolerance of various wheat varieties to florasulam[J].ChineseJournalofPesticideScience,2012,14(3):260-266(in Chinese with English abstract).

[10] 侯 珍,謝 娜,董秀霞,等.雙氟磺草胺的除草活性及對不同小麥品種的安全性評價[J].植物保護(hù)學(xué)報,2012,39(4):357-363.

HOU ZH,XIE N,DONG X X,etal.Evaluation of herbicidal activity of florasulam and its safety to various wheat varieties[J].JournalofPlantProtection,2012,39(4):357-363(in Chinese with English abstract).

[11] 范志金,陳俊鵬,黨宏賓.單嘧磺隆對靶標(biāo)乙酰乳酸合成酶活性的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)藥,2003,2(2):15-17.

FAN ZH J,CHEN J P,DANG H B.The effect of monosulfuron on acetolactate aynthetase activity[J].ModernAgrochemicals,2003,2(2):15-17(in Chinese).

[12] 董曉雯,王金信,畢建杰.不同玉米品種對煙嘧磺隆的敏感性差異[J].植物保護(hù)學(xué)報,2007,34(2):182-186.

DONG X W,WANG J X,BI J J.The sensitivity of different maize varieties to the nicosulfuron[J].JournalofPlantProtection,2007,34(2):182-186(in Chinese with English abstract).

[13] 郭玉蓮,陶 波,翟喜海.不同玉米品種對氯嘧磺隆的耐藥性差異及其機(jī)制[J].植物保護(hù)學(xué)報,2009,36(4):366-370.

GUO Y L,TAO B,ZHAI X H.Drug resistance and mechanism between different maize varieties to chlorimuron-ethyl[J].JournalofPlantProtection,2009,36(4):366-370(in Chinese with English abstract).

[14] 范志金,于維強(qiáng),艾應(yīng)偉,等.玉米乙酰乳酸合成酶活性的測定及其性質(zhì)初探[J].安全與環(huán)境學(xué)報,2003,3(2):19-23.

FAN ZH J,YU W Q,AI Y W,etal.The study of determining the nature and its activity of corn acetolactate aynthetase[J].JournalofSafetyandEnvironment,2003,3(2):19-23(in Chinese).

[15] BRADFORD M M.A rapid and sensitive method for quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding[J].AnalyticalBiochemistry,1976,25(1):248-256.

[16] GASTON S,RIBAS-CARBO M,BUSQUETS S,etal.Changes in mitochondrial electron partitioning in response to herbicides inhibiting branched-chain amino acid biosynthesis in soybean[J].PlantPhysiology,2003,133(3):1351-1359.

[17] MOBERG W K,CROSS B.Herbicides inhibiting branched-chain amino acid biosynthesis[J].PesticideScience,1990,29(3):241-246.

[18] CHIPMAN D,BARAK Z,SCHLOSS J V.Biosynthesis of 2-aceto-2-hydroxy acids:acetolactate synthases and acetohydroxyacid synthases[J].BiochimicaetBiophysicaActa(BBA)-ProteinStructureandMolecularEnzymology,1998,1385(2):401-419.

[19] TAN S,EVANS R R,DAHMER M L,etal.Imidazolinone-tolerant crops:history,current status and future[J].PestManagementScience,2005,61(3):246-257.

[20] 王險峰,關(guān)成宏,辛明遠(yuǎn).關(guān)于除草劑田間藥效試驗安全性評價方法問題的探討[J].農(nóng)藥,2004,43(1):5-9.

WANG X F,GUAN CH H,XIN M Y.Examining methods for evaluating crop injury in herbicide field efficacy trials[J].Pesticide,2004,43(1):5-9(in Chinese with English abstract).

[21] 劉 偉,王金信,楊廣玲,等.不同小麥品種對苯磺隆耐藥性差異及其機(jī)理[J].植物保護(hù)學(xué)報,2005,32(3):300-304.

LIU W,WANG J X,YANG G L,etal.Difference of tolerance and mechanism of various wheat varieties to tribenuron-mehtyl[J].JournalofPlantProtection,2005,32(3):300-304(in Chinese with English abstract).

[22] 牛志鋒,杜慧玲.不同小麥品種對苯磺隆除草劑的耐藥性研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(2):28-29.

NIU ZH F,DU H L.Study on tolerance of different wheat variety to tribenuron-methyl[J].ShanxiAgriculturalSciences,2008,36(2):28-29(in Chinese with English abstract).

[23] 婁國強(qiáng),黨潤生,陳榮江,等.不同小麥品種對麥田磺酰脲類除草劑的耐藥性研究[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,1997,31(3):69-72.

LOU G Q,DANG R SH,CHEN R J,etal.Study on the tolerance of different wheat varieties to sulfonylurea herbicides in wheat[J].JournalofHenanAgriculturalUniversity,1997,31(3):69-72(in Chinese).

[24] DASTGHEIB F,HELD R J,NAMJOU S.The mechanism of differential response of wheat cultivars to chlorsulfuron[J].WeedResearch,1994,34(4):299-308.

[25] 李永紅,范志金,錢傳范,等.單嘧磺隆對不同小麥品種的耐藥性研究[J].農(nóng)藥,2002,41(1):32-33.

LI Y H,FAN ZH J,QIAN CH F,etal.Study on the tolerance of different wheat varieties to monosulfuron[J].Pesticide,2002,41(1):32-33(in Chinese).

[26] HARMS C T,MONTOYA A L,PRIVALLE L S,etal.Genetic and biochemical characterization of corn inbred lines tolerant to the sulfonylurea herbicide primisulfuron[J].TheoreticalandAppliedGenetics,1990,80(3):353-358.

[27] FORLANI G,NIELSEN E,LANDI P,etal.Chlorsulfuron tolerance and acetolactate synthase activity in corn(ZeamaysL.) inbred lines[J].WeedScience,1991,39(4):553-557.

[28] SENGNIL K,USUI K,ISHIZUKA K.Selection of bensulfuron methyl-tolerant rice cells and their acetolactate synthase response[J].JournalofWeedScience&Technology,1992,37(3):232-238.

[29] SAARI L L,COTTERMAN J C,PRIMIANI M M.Mechanism of sulfonylurea herbicide resistance in the broadleaf weed,Kochiascoparia[J].PlantPhysiology,1990,93(1):55-61.

(責(zé)任編輯：潘學(xué)燕 Responsible editor:PAN Xueyan)

Effects of Pyroxsulam on Acetolactate Aynthetase Activity of Main Wheat Varieties in Xinjiang

LI Yadong,DONG Xue,HE Shuang,HU Jiayue and YANG Desong

(College of Agriculture,Shihezi University,Shihezi Xinjiang 832003,China)

As a commonly used herbicide in wheat fields,the pyroxsulam water dispersible granule is targeted to acetolactate aynthetase(ALS). In our research,the tolerance of different wheat varieties’ s ALS against pyroxsulam WG was studied to determine the safe concentration of pyroxsulam ,and to screen wheat varieties with better herbicide-tolerance to pyroxsulam. Wheat seeds were sowed in pots after soaked in water for 24 h. When the seedlings grew up to 3-4 leaves,different concentrations of pyroxsulam were sprayed. After 5 days,ALS enzymes were extracted from wheat leaves and their activities were determined. The results showed that the ALS activity inhibition rates were significantly different between 11.25 g/hm2and other concentrations of pyroxsulam,while the concentration was above 11.25 g/hm2,the ALS activity inhibition rates between different concentrations had no significant difference(some wheat varieties still existed different),indicating that the safe concentration of pyroxsulam should be inferior to 11.25 g/hm2and the highest concentration should not reach to 13.5 g/hm2. When treated wheat with pyroxsulam of 11.25 g/hm2,some wheat varieties such as ‘Xindong 20’,‘Jing 411’,‘Zhongyou 9507’,‘Jimai 22’,‘Gaocheng 8901’,‘Yinong 16’,‘Xindong 36’,‘99AR144-1’,showed better toleration against pyroxsulam,and their ALS activities became higher active after treatment. As a field application herbicide,the dosage of pyroxsulam WG should be administered strictly. Recomanded dosage should not exceed 13.5 g/hm2. The dosage should be appropriately reduced and protective agents should be used with pyroxsulam. Pyroxsulam should be alternated with other safety herbicides for higher sensitive wheat varieties.

Pyroxsulam; Wheat; Acetolactate aynthetase(ALS); Enzyme activity

LI Yadong,male,master student. Research area:pesticide toxicology. E-mail：liyadong1510@126.com

YANG Desong,male,Ph.D,associate professor. Research area:pesticide toxicology. E-mail:yds_agr@shzu.edu.cn

日期：2017-03-30

2016-03-03

2016-05-07

國家863計劃(2011AA100508)。

李亞東，男，碩士研究生，研究方向為農(nóng)藥毒理學(xué)。E-mail：liyadong1510@126.com

楊德松，男，博士，副教授，研究方向為農(nóng)藥毒理學(xué)。E-mail：yds_agr@shzu.edu.cn

S482.4

A

1004-1389(2017)04-0560-08

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20170330.1508.020.html

Received 2016-03-03 Returned 2016-05-07

Foundation item The National 863 Plan of China(No.2011AA100508).