啶磺草胺對不同品種小麥生長發(fā)育的影響

李亞東，賀雙，田笑明，董雪，楊德松

(1.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆石河子 832003；2. 新疆兵團科學(xué)技術(shù)協(xié)會，烏魯木齊 830000)

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啶磺草胺對不同品種小麥生長發(fā)育的影響

李亞東1，賀雙1，田笑明2，董雪1，楊德松1

(1.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆石河子 832003；2. 新疆兵團科學(xué)技術(shù)協(xié)會，烏魯木齊 830000)

【目的】評價小麥田常用除草劑7.5%啶磺草胺對新疆小麥品種的安全性，為小麥的安全生產(chǎn)提供參考依據(jù)?！痉椒ā客ㄟ^盆栽法及平皿法，測定啶磺草胺對新疆各小麥品種不同生理指標(biāo)的影響，及抑制中濃度。【結(jié)果】啶磺草胺對小麥的各個生理指標(biāo)均有一定的抑制作用。其中中優(yōu)9507、石冬8號、石麥15和濟麥22對啶磺草胺的耐藥性最強；墾冬00(2)、新冬27號、新冬20號、藁城8901、煙農(nóng)19、新冬38號和新冬17號對啶磺草胺的耐藥性最弱?！窘Y(jié)論】啶磺草胺對新疆不同小麥品種安全性存在顯著差異，對于敏感品種應(yīng)慎用。

啶磺草胺；小麥；生理指標(biāo)；耐藥性

0 引 言

【研究意義】小麥?zhǔn)鞘澜缟献钤缭耘嗟霓r(nóng)作物之一，現(xiàn)已經(jīng)成為世界上分布最廣、面積最大、總產(chǎn)量第二、貿(mào)易額最多、營養(yǎng)價值最高的糧食作物之一[1]。我國是全世界第一小麥生產(chǎn)大國，也是第一大小麥消費國。新疆是我國重要的后備糧食生產(chǎn)基地，而小麥?zhǔn)切陆饕Z食作物，因此小麥的安全生產(chǎn)至關(guān)重要[2, 3]。麥田雜草是嚴(yán)重威脅作物生產(chǎn)的一大類生物災(zāi)害[4]。雜草與作物爭光、爭肥、爭水，同時也是多種病、蟲的中間寄主和棲息場所，給作物生產(chǎn)帶來嚴(yán)重損失[5]。新疆麥田雜草種類龐雜，分布和發(fā)生范圍十分廣泛。近年來隨著小麥生產(chǎn)的發(fā)展，新疆麥田雜草的發(fā)生與危害呈上升態(tài)勢，麥田草害已成為新疆影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的突出問題之一[6]。為了克服雜草對作物的危害，在過去的50多年，化學(xué)除草劑已成為全球現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分[4]。【前人研究進展】啶磺草胺作為一種新型高效磺酰胺類除草劑，具有內(nèi)吸傳導(dǎo)和選擇性的冬小麥田苗后除草劑，通過抑制植物體內(nèi)的乙酰乳酸合酶(ALS)的合成達到除草的效果[7]。該農(nóng)藥主要用于小麥和黑麥等作物生產(chǎn)中，控制單子葉和雙子葉雜草，尤其是雀麥、早熟禾、野燕麥草、黑麥草等[8-11]。魏有海[8]研究表明，7.5%啶磺草胺WG對供試的互麥14號春小麥安全，并且使用后可以達到一定的增產(chǎn)效果。顧慧萍[9]研究表明，7.5%啶磺草胺WG對小麥田雜草的防治效果優(yōu)于6.9%精唑禾草靈和15%炔草酸，但是若在小麥試藥后出現(xiàn)連續(xù)低溫，則會對小麥造成明顯的失綠和矮化。此外，啶磺草胺無論是冬施還是春施，對耐藥性較強的禾本科雜草早熟禾防除效果均良好；持效期長，冬前施藥1次基本可控制冬小麥整個生長期雜草的危害，藥效期達90 d以上；施藥期寬，冬春季施藥均可；雖然有輕微的藥害表現(xiàn)，但是對產(chǎn)量影響不大，甚至有增產(chǎn)效果[10]?！颈狙芯壳腥朦c】由于不同小麥品種的ALS和谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(GSTs)等解毒酶的活性不同，故對同一種除草劑的耐藥性存在顯著差異[12]。前期研究中，通過測定不同小麥品種對啶磺草胺的抑制中濃度(IC50)、ALS比活力、GSTs活力，發(fā)現(xiàn)不同小麥品種對啶磺草胺的耐藥性差異較大[7]。研究7.5%啶磺草胺WG對新疆不同小麥品種的不同生理指標(biāo)的影響，確定啶磺草胺對新疆常用小麥品種的安全性?！緮M解決的關(guān)鍵問題】研究啶磺草胺對不同小麥品種生長發(fā)育的影響，為麥田雜草的化學(xué)除草提供參考依據(jù)和理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 小麥品種

供試27份小麥品種材料。其中，新疆推廣品種：新冬17號、新冬18號、新冬20號、新冬22號、新冬27號、新冬32號、新冬36號、新冬38號、石冬8號、伊農(nóng)16號、伊農(nóng)18號；主要骨干親本：中優(yōu)9507、石麥15、濟麥22、濟麥21、京411、濟麥20、河糧-12、小偃22、鄭366、泰山241、鄭9023、2000(125)/4-2-2、99AR144-1、墾冬00(2)、藁城8901、煙農(nóng)19，以上材料均由新疆農(nóng)墾科學(xué)院作物所提供。

1.1.2 藥劑

7.5%啶磺草胺WG(優(yōu)先)，美國陶氏益農(nóng)公司生產(chǎn)。

1.1.3 儀器

恒溫培養(yǎng)箱 浙江寧波江南儀器廠、電子天平(精度0.000 01 g) 德國Sartorius公司、燒杯、培養(yǎng)皿、濾紙、移液槍。

1.2 方 法

1.2.1 小麥種子培養(yǎng)

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，放入室外，定時定量澆水，待幼苗長到3～4葉期備用。

7.5%啶磺草胺有效成分含量為18、20.25、22.5、24.75、27 a.i.g/hm2(不加保護劑)，根據(jù)大田用藥量與花盆截面積的關(guān)系，計算出花盆用藥量進行噴霧，設(shè)3個重復(fù)，以清水處理為對照。

1.2.2 小麥生理指標(biāo)測定

用上述方法處理小麥，14 d后測定株高、鮮重、須根數(shù)。每個重復(fù)各處理濃度測10株小麥。數(shù)據(jù)采用SPSS統(tǒng)計軟件進行分析，做聚類分析。

1.2.3 不同品種小麥的IC50采用平皿法[13]

在直徑9 cm的培養(yǎng)皿中鋪2張濾紙，分別加入質(zhì)量濃度(30、39.75、50.25、60、69.75、80.25 a.i.μg/mL)的啶磺草胺10 mL，以10 mL清水為空白對照。挑選27份已催芽露白、均勻一致的小麥種子，每皿均勻擺放10粒，每處理重復(fù)3次。處理后種子于(25±1)℃、相對濕度80%～90%的恒溫培養(yǎng)箱中黑暗培養(yǎng)72 h，測芽長，計算抑制率。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS統(tǒng)計軟件進行分析，以抑制率機率值(Y)和濃度對數(shù)值(x)建立回歸方程(Y=a+bx)，求出啶磺草胺對不同小麥品種幼苗的IC50值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種小麥的株高

未噴施啶磺草胺時27份小麥品種，株高差異顯著，其中新冬32號小麥的株高最低(8.34 cm)，河糧-12小麥的株高最高(14.84 cm)，品種差異顯著，差異共分為9個等級。噴施啶磺草胺后，品種間株高差異逐漸變小，隨濃度升高株高的變化趨勢也有很大差別。新冬17號、新冬22號、新冬32號在濃度為18、20.25、22.5 a.i. g/hm2時，小麥地上部分的高度高于對照，濃度繼續(xù)升高后，株高降低并低于對照。其余小麥品種的株高都隨著濃度的升高而降低，但有些品種的株高在低濃度時高于對照，表明低濃度時可促進小麥的生長。研究表明，噴施不同濃度啶磺草胺后，27種小麥株高差異可分為3大類：第一類，新冬17號、新冬32號、新冬22號，對啶磺草胺耐藥性最好；第二類，藁城8901、河糧-12、伊農(nóng)18號、鄭9023、新冬38號、鄭366、墾冬00(2)和2000(125)/4-2-2，對啶磺草胺耐藥性次之；其余小麥為第三類，對啶磺草胺耐藥性最差。表1，圖1

表1 不同濃度啶磺草胺下小麥株高變化(石河子，2013)

Table 1 The effect of different concentration of pyroxsulam on the height of variety wheat (Shihezi, 2013)

品種Wheatvariety株高 Height(cm)CK18a．i．g/hm220 25a．i．g/hm222 5a．i．g/hm224 75a．i．g/hm227a．i．g/hm2新冬17號Xindong1710 08±0 07ghi11 56±0 70bcdefg13 36±0 94a11 40±1 28abc7 94±0 80efgh8 64±0 53abc新冬18號Xindong189 76±0 36hi10 22±0 48fg8 76±0 88h8 62±0 55fghi7 24±0 33h6 16±0 16cde新冬20號Xindong2012 64±0 89bcde12 90±0 33abc11 88±0 56abcde10 72±0 80bcdefg10 76±0 62ab9 42±0 95a新冬22號Xindong2211 34±0 93defgh12 74±0 93abc12 02±0 58abcd10 56±0 80bcdef9 72±0 33abcde8 34±0 42abcd新冬27號Xindong2711 04±0 59efgh10 38±0 49efg9 86±0 38efgh9 20±0 46defghij9 34±0 12abcdefg7 14±0 49abcde新冬32號Xindong328 34±1 00i11 14±0 39cdefg9 54±0 74fgh8 20±0 70hij7 18±0 43h6 52±0 64bcde新冬36號Xindong3610 32±0 65fgh10 30±0 63fg10 34±0 67defgh7 98±0 46j8 34±0 78cdefgh6 88±0 74abcde新冬38號Xindong3811 28±0 73defgh10 52±0 56defg9 34±0 53gh9 30±0 36cdefghij8 60±0 63cdefgh5 40±0 83e石冬8號Shidong811 54±0 51defg11 40±0 59cdefg9 26±0 56gh9 66±0 87bcdefghij7 74±0 58efgh6 10±0 86cde墾冬00(2)Kendong00(2)11 54±0 61defg10 54±0 74defg10 46±0 34cdefgh10 60±0 38bcdef9 36±0 72abcdefg8 20±0 36abcd伊農(nóng)16號Yinong1611 40±0 49defg11 08±0 44cdefg9 48±0 87gh9 32±0 76cdefghij8 16±0 64defgh7 28±0 78abcde伊農(nóng)18號Yinong1813 68±0 47abc12 46±0 66abcde11 18±0 30bcdefg11 18±0 75abcd9 72±0 26abcde7 28±0 71abcde99AR144-111 82±0 29cdefg11 28±0 41cdefg10 80±0 74bcdefgh10 06±0 29bcdefghij9 46±0 45abcdefg7 56±0 57abcde2000(125)/4-2-212 88±0 67bcde12 64±0 52abc10 78±0 28bcdefgh11 08±0 27abcd10 14±0 36abcd7 70±0 75abcde小偃22Xiaoyan2214 96±1 09a14 20±1 02a12 20±0 42abcd10 40±0 46bcdefg8 22±0 80defgh7 36±1 02abcde藁城8901Gaocheng890111 56±0 39defgh10 40±0 21efg9 64±0 51fgh9 80±0 25bcdefghij7 86±0 31efgh5 96±0 73de中優(yōu)9507Zhongyou950713 26±0 57abcd12 84±0 85abc11 96±0 54abcd11 44±0 76abc11 26±0 48a9 30±0 23a河糧-12Heliang-1214 84±0 61a13 54±0 61ab12 82±0 34ab12 80±0 71a11 06±0 59a8 82±0 65ab鄭9023Zheng902314 28±0 33ab12 76±0 63abc11 58±0 81abcdef11 82±0 56ab9 50±0 84abcdefg7 48±1 07abcde鄭366Zheng36611 96±0 47cdefg11 74±0 45bcdef10 08±0 28bcdefgh10 80±0 42abcde9 64±0 26abcdef7 04±0 38abcde濟麥20Jimai2011 92±0 39cdefg10 48±0 53efg9 70±1 01fgh9 16±0 74defghij8 48±0 66cdefgh7 14±1 29abcde濟麥21Jimai2113 24±0 32abcd12 76±0 57abc11 88±0 35abcde10 32±0 82bcdefgh10 28±0 90abc7 72±0 94abcde濟麥22Jimai2212 64±0 63bcde11 68±0 84bcdef10 94±0 73bcdefg10 16±0 53bcdefghi9 04±0 59bcdefgh7 64±0 44abcde煙農(nóng)19Yannong1914 44±0 53ab12 56±0 88abcd12 42±0 79abc9 74±0 35bcdefghij10 12±0 74abcd8 26±1 05abcd泰山241Taishan24111 34±0 39defg10 44±0 53efg8 84±0 67h8 78±0 85defghij7 68±0 69fgh6 66±0 33bcde京411Jing41110 94±0 50efgh9 58±0 41g8 74±0 18h8 28±0 27ghij8 50±0 19cdefgh7 36±0 82abcde石麥15Shimai1512 28±0 31cdef11 50±0 26bcdefg9 74±0 32fgh8 10±0 23ij7 60±0 50gh6 38±0 67bcde

注：不同小寫字母表示同一列數(shù)值差異顯著，P<0.05，下同

Note：different small letters means significant difference among the same colomn data,P< 0.05, the same as below

圖1 不同濃度啶磺草胺下小麥株高聚類(石河子，2013)

Fig.1 The cluster analysis diagram of different concentration of pyroxsulam on the height of variety wheat (Shihezi, 2013)

2.2 不同品種小麥的鮮重

不同品種小麥對啶磺草胺的表現(xiàn)不同，品種之間差異很大。27種小麥自身的鮮重存在極顯著差異，其中石冬15號小麥的鮮重最重(0.35 g)，新冬 32號小麥的鮮重最輕(0.09 g)，鮮重最高和最低相差5個等級。噴施啶磺草胺后，小麥鮮重差異縮小，新冬 32號小麥鮮重最低為0.09 g，但其施藥后的鮮重都高于對照，可能是試驗中的操作問題。新冬 17號、新冬 18號、新冬 20號、新冬 27號、新冬 38號、墾冬 00(2)、伊農(nóng)16號、伊農(nóng)18號、藁城8901、中優(yōu)9507、河糧-12、煙農(nóng)19、京411和石麥15，鮮重隨著濃度的升高而降低；新冬22號、新冬36號、濟麥20、泰山241，鮮重隨濃度升高而升高；99AR144-1、2000(125)/4-2-2、小偃22，低濃度時鮮重與對照相似，濃度升高鮮重也隨之升高，但濃度進一步升高其鮮重降低。其中濃度為18、20.25、22.5 a.i.g/hm2時，不同品種小麥的鮮重與相對應(yīng)的對照鮮重，差異不顯著，表明噴施低濃度的啶磺草胺時對小麥的鮮重?zé)o影響，或可增加小麥的鮮重量。鮮重被分為3類，耐藥性最好的一類是新冬22號、濟麥20和新冬36號。表2，圖2

圖2 不同濃度啶磺草胺下小麥鮮重聚類(石河子，2013)

Fig.2 The cluster analysis diagram of different concentration of pyroxsulam on the fresh weight of variety wheat(Shihezi,2013)

2.3 不同品種小麥的須根數(shù)

27種小麥的須根數(shù)與株高、鮮重一樣，不同品種間存在顯著差異。27種對照小麥中濟麥22的須根數(shù)最多(11.40根)，新冬38號小麥的須很數(shù)最少(6.00根)，其中相差6個等級。新冬17號、新冬18號、新冬20號、新冬32號、新冬38號、墾冬00(2)、伊農(nóng)16號、伊農(nóng)18號、99AR144-1、2000(125)/4-2-2、小偃22、藁城8901、中優(yōu)9507、煙農(nóng)19、泰山241、京411，須根數(shù)隨濃度升高而升高，但與對照相差不大，濃度進一步升高，其須根數(shù)小于對照；石麥15號須根數(shù)隨濃度升高而減少；新冬22號、新冬27號、新冬36號、石冬8號、濟麥20、濟麥21、濟麥22，須根數(shù)隨濃度升高而增加。與株高和鮮重一樣，濃度為18、20.25、22.5 a.i.g/hm2時，須根數(shù)與對照無差異甚至高于對照。須根數(shù)3類中最敏感的一類是2000(125)/4-2-2、煙農(nóng)19、新冬17號。表3，圖3

表2 不同濃度啶磺草胺下小麥鮮重變化(石河子，2013)

Table 2 The effect of different concentration of pyroxsulam on the fresh weight of variety wheat (Shihezi, 2013)

品種Wheatvariety鮮重 Freshweight(g)CK18a．i．g/hm220 25a．i．g/hm222 5a．i．g/hm224 75a．i．g/hm227a．i．g/hm2新冬17號Xindong170 20±0 03bcde0 23±0 03bcde0 31±0 02abc0 26±0 05abcde0 14±0 04f0 12±0 01e新冬18號Xindong180 18±0 02cde0 22±0 03bcde0 24±0 05bcd0 22±0 03bcde0 16±0 01ef0 18±0 05abcde新冬20號Xindong200 31±0 04abc0 29±0 03bcd0 24±0 02bcd0 25±0 02abcde0 23±0 03bcdef0 30±0 03ab新冬22號Xindong220 29±0 06abc0 23±0 02bcd0 30±0 07abc0 24±0 02abcde0 32±0 04ab0 31±0 04a新冬27號Xindong270 24±0 04abcd0 32±0 03ab0 20±0 03cd0 19±0 03cde0 22± 02bcdef0 22±0 03abcde新冬32號Xindong320 09±0 02e0 17±0 03de0 24±0 04bcd0 17±0 03de0 23±0 01bcdef0 14±0 02de新冬36號Xindong360 27±0 02abcd0 18±0 04de0 25±0 03bcd0 16±0 03e0 26±0 05abcde0 29±0 04abc新冬38號Xindong380 16±0 04de0 27±0 03bcd0 30±0 05abc0 22±0 02cde0 22±0 03bcdef0 25±0 06abcd石冬8號Shidong80 31±0 04ab0 24±0 02bcd0 16±0 03d0 27±0 05abcde0 21±0 03cdef0 21±0 06abcde墾冬00(2)Kendong00(2)0 27±0 02abcd0 26±0 05bcd0 26±0 04bcd0 29±0 03abcd0 24±0 02abcdef0 25±0 03abcde伊農(nóng)16號Yinong160 28±0 04abcd0 24±0 01bcd0 38±0 05a0 17±0 04cd0 18±0 03ef0 17±0 04bcde伊農(nóng)18號Yinong180 25±0 03abcd0 20±0 02bcde0 23±0 06bcd0 31±0 05abc0 20±0 03def0 26±0 02abcd99AR144-10 27±0 05abcd0 26±0 08bcd0 22±0 01bcd0 33±0 06ab0 31±0 05abc0 22±0 01abcde2000(125)/4-2-20 30±0 02abc0 27±0 04bcd0 25±0 02bcd0 29±0 03abcd0 24±0 03abcdef0 27±0 08abcd小偃22Xiaoyan220 29±0 05abc0 19±0 03cde0 23±0 05bcd0 22±0 03bcde0 30±0 04abcd0 15±0 04cde藁城8901Gaocheng89010 16±0 03de0 23±0 04bcde0 22±0 02bcd0 23±0 04abcde0 18±0 02ef0 14±0 02de中優(yōu)9507Zhongyou95070 34±0 04a0 42±0 08a0 23±0 02bcd0 35±0 02a0 34±0 06a0 21±0 64abcde河糧-12Heliang-120 23±0 04abcd0 28±0 05bcd0 33±0 04ab0 29±0 03abcde0 30±0 02abcd0 20±0 04abcde鄭9023Zheng90230 27±0 04abcd0 25±0 03bcd0 23±0 03bcd0 22±0 03cde0 22±0 02bcdef0 19±0 04abcde鄭366Zheng3660 28±0 02abcd0 28±0 05bcd0 22±0 03bcd0 19±0 06cde0 20±0 03def0 18±0 02abcde濟麥20Jimai200 23±0 02abcd0 18±0 04de0 24±0 02bcd0 18±0 03de0 25±0 03abcde0 22±0 03abcde濟麥21Jimai210 31±0 04abc0 23±0 04bcd0 28± 04abcd0 28±0 03abcde0 21±0 04cdef0 23±0 06abcde濟麥22Jimai220 19±0 06bcde0 21±0 01bcde0 26±0 05abcd0 21±0 31bcde0 22±0 03bcdef0 24±0 05abcde煙農(nóng)19Yannong190 35±0 07a0 32±0 04abc0 21±0 02cd0 32±0 04ab0 22±0 02bcdef0 19±0 04abcde泰山241Taishan2410 19±0 01bcde0 10±0 01e0 15±0 01d0 19±0 02cde0 17±0 03ef0 17±0 02abcde京411Jing4110 23±0 03abcd0 23±0 02bcd0 21±0 01cd0 21±0 01bcde0 22±0 01bcdef0 15±0 03cde石麥15Shimai150 35±0 01a0 31±0 00abc0 27±0 01abcd0 22±0 01bcde0 18±0 01ef0 14±0 01de

表3 不同濃度啶磺草胺下小麥須根數(shù)變化(石河子，2013)

Table 3 The effect of different concentration of pyroxsulam on the root number of variety wheat (Shihezi,2013)

品種Wheatvariety須根數(shù) RootnumberCK18a．i．g/hm220 25a．i．g/hm222 5a．i．g/hm224 75a．i．g/hm227a．i．g/hm2新冬17號Xindong179 80±0 20abcd11 20±0 80abcd10 20±0 80abc10 00±0 84abcdefg8 00±0 89fg9 40±1 25bcde新冬18號Xindong188 60±0 81abcdef11 00±1 41abcd9 20±0 92abcd10 60±0 40abcdefg10 00±0 55bcdefg10 20±1 07abcde新冬20號Xindong209 60±1 86abcd12 00±1 58abc10 40±0 60ab10 80±0 66abcdefg10 80±0 20abcde13 80±0 86a新冬22號Xindong229 40±0 98abcde9 80±1 39bcd11 40±0 93ab11 20±1 77abcde12 00±0 32ab13 00±0 77abc新冬27號Xindong278 40±0 68abcdef8 60±0 51cde9 20±1 16abcd8 00±0 71efgh7 80±1 02g11 80±0 73abcd新冬32號Xindong326 60±0 93ef8 20±0 73de9 20±0 66abcd8 60±0 81bcdefgh9 80±0 20bcdefg9 20±0 80cde新冬36號Xindong368 80±0 86abcdef7 80±1 36de10 40±0 68ab7 80±1 24fgh10 60±1 03abcdef13 40± 69ab新冬38號Xindong386 00±0 84f9 00±0 84bcde9 80±1 07abc9 20±0 49bcdefg7 80±0 58g8 20±1 32def石冬8號Shidong89 20±0 58abcde9 60±0 81bcde8 80±0 58bcd11 80±0 97ab10 20±1 16bcdefg11 60±1 33abcd墾冬00(2)Kendong00(2)9 20±0 37abcde9 20±0 86bcde12 00±1 52a8 40±0 93cdefgh9 20±0 73cdefg11 40±0 81abcd伊農(nóng)16號Yinong169 60±0 40abcd9 60±0 81bcde11 80±0 97a9 40±1 12abcdefg8 20±0 66efg10 40±0 81abcde伊農(nóng)18號Yinong188 00±0 32bcdef10 40±1 29bcd9 60±1 21abc11 80±1 80ab9 20±0 86cdefg10 60±0 87abcde99AR144-111 00±0 71ab8 40±1 69de9 40±0 51abc11 40±0 81abcd11 80±0 58abc9 60±0 68bcde2000(125)/4-2-210 60±0 60abc10 40±1 17bcd9 60±0 40abc11 20±1 07abcde9 40±0 51bcdefg10 00±1 18abcd小偃22Xiaoyan2210 00±1 41abc8 00±1 41de10 60±0 93ab8 80±0 73bcdefg11 20±0 58abcd8 40±2 06def藁城8901Gaocheng89017 00±0 84def8 80±0 37bcde10 20±0 37abc10 20±0 74abcdefg9 00±1 41defg6 80±0 58ef中優(yōu)9507Zhongyou950710 60±1 03abc13 80±0 37a10 60±0 93ab11 60±1 40abc13 00±1 38a10 20±1 07abcde河糧-12Heliang-128 00±0 55bcdef8 60±0 68cde11 20±0 73ab11 00±0 77abcdef10 80±0 97abcde9 80±0 97abcde鄭9023Zheng902310 40±1 03abc9 80±0 37bcd10 00±0 45abc9 80±1 50abcdefg10 20±0 92bcdefg8 40±0 93def鄭366Zheng3669 40±0 24abcde9 40±1 03bcde10 40±0 93ab8 20±0 73defgh8 00±1 00fg9 20±0 49cde濟麥20Jimai209 80±0 66abcd8 00±1 61de9 20±0 80abcd7 60±1 72gh11 40±0 40abcd10 40±0 51abcde濟麥21Jimai2110 20±0 58abc8 40±0 40de10 20±0 58abc10 20±0 58abcdefg10 00±0 84bcdefg10 00±1 92abcde濟麥22Jimai2211 40±1 29a9 80±0 37bcd11 20±1 46ab11 40±1 12abcd10 40±0 60abcdefg10 00±1 41abcde煙農(nóng)19Yannong1911 40±1 33a12 20±0 97ab10 80±0 73ab12 60±1 14a9 80±0 86bcdefg8 20±2 40def泰山241Taishan2418 00±0 71bcdef6 20±1 02e7 40±0 40cd9 80±0 58abcdefg9 40±0 93bcdefg9 80±0 58abcde京411Jing4117 80±0 80cdef8 80±0 86bcde8 60±0 24bcd9 60±0 51bcdefg10 00±0 32bcdefg9 20±1 16cde石麥15Shimai1510 60±0 68abc7 80±0 73de6 60±0 81d5 60±0 68h5 40±0 40h5 20±0 66f

圖3 不同濃度啶磺草胺下小麥須根數(shù)聚類(石河子，2013)

Fig.3 The cluster analysis diagram of different concentration of pyroxsulam on the root number of variety wheat (Shihezi,2013)

研究表明，噴施不同濃度啶磺草胺后，小麥的芽長隨濃度的升高而降低，規(guī)律性強，相關(guān)系數(shù)較高，其抑制率可通過毒力回歸方程進行計算。表4

不同小麥品種芽長對啶磺草胺的耐藥性差異大。其中中優(yōu)9507、石冬8號、石麥15和濟麥22耐藥性最強，IC50值分別為15.308 3、9.197 6、8.527 6和6.065 3 μg/mL；耐藥性強度其次為濟麥21、京411、濟麥20和河糧-12，IC50值為3.3671～4.820 5 μg/mL；耐藥性最差的為墾冬00(2)、新冬27號、新冬20號、藁城8901、煙農(nóng)19、新冬38號和新冬17號，其IC50值都小于1。新冬17號耐藥性最低，與株高、須根數(shù)相呼應(yīng)。啶磺草胺對新疆大面積種植的新冬18號和新冬22號芽長的抑制率是十分接近的。表5

表4 不同濃度啶磺草胺下小麥芽長變化(石河子，2013)

Table 4 The effect of different concentration of pyroxsulam on the shoot of variety wheat (Shihezi,2013)

品種Wheatvariety芽長 ShootCK13 5a．i．g/hm218a．i．g/hm222 5a．i．g/hm227a．i．g/hm231 5a．i．g/hm236a．i．g/hm2新冬17號Xindong176 87±0 650 90±0 060 77±0 120 70±0 120 66±0 070 67±0 110 61±0 06新冬18號Xindong187 88±0 581 14±0 131 13±0 130 69±0 140 68±0 400 69±0 080 64±0 10新冬20號Xindong206 67±0 801 13±0 141 03±0 140 94±0 100 76±0 120 81±0 130 88±0 16新冬22號Xindong225 29±0 631 11±1 140 97±0 111 05±0 090 72±0 100 80±0 080 71±0 06新冬27號Xindong276 74±0 601 13±0 210 84±0 090 91±0 130 90±0 140 81±0 090 70±0 11新冬32號Xindong327 64±0 591 17±0 130 99±0 210 97±0 190 85±0 110 85±0 100 38±0 06新冬36號Xindong367 04±0 771 15±0 180 92±0 090 98±0 170 87±0 130 79±0 090 61±0 09新冬38號Xindong387 00±0 711 15±0 201 05±0 101 06±0 130 93±0 150 87±0 090 85±0 10石冬8號Shidong83 91±0 180 94±0 101 07±0 150 81±0 130 64±0 130 60±0 110 49±0 04墾冬00(2)Kendong00(2)8 16±0 621 26±0 261 29±0 221 13±0 161 07±0 140 92±0 120 83±0 14伊農(nóng)16號Yinong166 04±0 491 10±0 180 81±0 140 88±0 090 85±0 120 75±0 080 62±0 06伊農(nóng)18號Yinong187 02±0 471 30±0 191 16±0 141 02±0 161 05±0 220 84±0 170 89±0 1299AR144-18 06±0 690 96±0 110 91±0 120 77±0 110 73±0 110 54±0 120 52±0 032000(125)/4-2-27 08±0 881 40±0 281 20±0 121 17±0 161 06±0 181 01±0 120 88±0 11小偃22Xiaoyan226 78±0 500 98±0 130 87±0 100 87±0 080 72±0 120 57±0 040 43±0 04藁城8901Gaocheng89016 66±0 500 68±0 040 55±0 070 53±0 040 47±0 040 45±0 040 39±0 13中優(yōu)9507Zhongyou95075 62±0 622 05±0 311 88±0 321 87±0 341 37±0 11 41±0 241 21±0 29河糧-12Heliang-127 34±0 621 04±0 160 81±0 100 57±0 080 59±0 050 52±0 050 41±0 04鄭9023Zheng90236 30±0 430 90±0 090 85±0 120 67±0 120 02±0 110 55±0 090 50±0 05鄭366Zheng3666 03±0 491 00±0 130 88±0 080 74±0 060 63±0 050 57±0 040 55±0 03濟麥20Jimai206 50±0 251 52±0 181 11±0 101 01±0 130 82±0 090 84±0 110 67±0 06濟麥21Jimai216 12±0 610 95±0 180 95±0 110 82±0 090 77±0 090 44±0 050 39±0 04濟麥22Jimai225 60±0 501 46±0 271 22±0 241 10±0 181 04±0 190 87±0 090 83±0 26煙農(nóng)19Yannong197 10±0 301 12±0 211 13±0 171 06±0 111 06±0 140 96±0 140 74±0 13泰山241Taishan2416 05±0 401 02±0 091 08±0 100 88±0 110 84±0 100 77±0 090 60±06京411Jing4116 26±0 561 09±0 111 07±0 080 98±0 100 81±0 100 64±0 070 52±0 04石麥15Shimai155 72±0 811 18±0 270 83±0 190 74±0 070 57±0 040 44±0 050 41±0 04

表5 不同濃度啶磺草胺對不同品種小麥耐藥性差異(石河子，2013)

Table 5 The difference of different concentration of the resistance of different wheat varieties on pyroxsulam(Shihezi,2013)

小麥品種Wheatvariety毒力回歸方程VirulenceRegressionequation相關(guān)系數(shù)R2CorrelationcoefficientIC50(a．i．μg/mL)中優(yōu)9507Zhongyou9507Y=3 8276+1 0144X0 981315 3083石冬8號Shidong8Y=2 8441+1 7328X0 99379 1976石麥15Shimai15Y=3 5702+1 5180X0 99658 5276濟麥22Jiami22Y=4 2813+0 9269X0 99586 0653濟麥21Jimai21Y=3 9802+1 3325X0 93764 8205京411Jing411Y=2 8161+1 8717X0 99604 2085濟麥20Jimai20Y=4 6555+0 8010X0 99364 0293河糧-12Heliang-12Y=4 5006+1 0700X0 99743 3671新冬32號Xindong32Y=5 1768+0 5730X0 96632 9713小偃22Xiaoyan22Y=4 8589+0 8044X0 94122 6775新冬22號Xindong22Y=4 8432+0 6557X0 98522 2516新冬18號Xindong18Y=4 8717+0 8124X0 95852 1725鄭366Zheng366Y=4 8142+0 8327X0 99591 9635泰山241Taishan241Y=4 5596+0 8615X0 94851 7239鄭9023Zheng9023Y=4 8970+0 7911X0 99681 72182000(125)/4-2-2Y=4 9534+0 6052X0 99401 3917新冬36號Xindong36Y=5 0528+0 6213X0 96561 300099AR144-1Y=4 4959+1 0714X0 98181 2453伊農(nóng)16號Yinong16Y=4 9601+0 6402X0 97831 1035伊農(nóng)18號Yinong18Y=5 0471+0 5805X0 97941 0576墾冬00(2)Kendong00(2)Y=4 5924+0 8802X0 99930 7774新冬27號Xindong27Y=4 9944+0 6530X0 9970 3885新冬20號Xindong20Y=5 0979+0 5779X0 99630 3467藁城8901Gaocheng8901Y=5 3389+0 6305X0 99360 2835煙農(nóng)19Yannong19Y=5 3902+0 3782X0 85590 2736新冬38號Xindong38Y=5 3058+0 4556X0 99570 2338新冬17號Xindong17Y=5 2324+0 6075X0 98470 1507

3 討 論

乙酰乳酸合成酶(ALS)是植物氨基酸合成中的關(guān)鍵酶，目前已成為除草劑研發(fā)中重要的靶標(biāo)酶[14, 15]。啶磺草胺是典型的乙酰乳酸合成酶(ALS)抑制劑，具有生物活性高、殺草譜廣的優(yōu)點。由于人和動物體內(nèi)不含有ALS，因此該類除草劑對人和動物具有很高的安全性[16]。目前已成功開發(fā)出多種以ALS為作用靶標(biāo)的除草劑[16]。

許多報道都發(fā)現(xiàn)，同一藥劑對相同作物不同品種之間的安全性存在差異[12,17-20]。研究通過平皿法測定了27個小麥品種對啶磺草胺的耐藥性，結(jié)果顯示品種之間差異顯著。不同小麥品種各項指標(biāo)對啶磺草胺的變化趨勢不同。通過測定啶磺草胺對各小麥品種的IC50可知，中優(yōu)9507、石冬8號、石麥15和濟麥22對啶磺草胺的耐藥性最強；墾冬00(2)、新冬27號、新冬20號、藁城8901、煙農(nóng)19、新冬38號和新冬17號對啶磺草胺的耐藥性最弱。

有研究分別報道用ALS抑制劑苯磺隆和雙氟磺草胺處理不同小麥品種后，不同小麥品種對兩種除草劑的耐藥性差異顯著，但其ALS酶在離體條件下對該藥劑的敏感性卻無顯著差異，并且在活體條件下，其ALS酶活性可以很快恢復(fù)，并且耐藥性強的品種恢復(fù)速度更快[12, 21]。說明小麥對ALS抑制劑的耐藥性并非由其ALS酶對除草劑的敏感性不同造成的。同時侯珍等[21]還測定了噴施雙氟磺草胺之后，不同小麥品種谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(GSTs)的活性差異，結(jié)果顯示：耐藥性較強的品種其GSTs活性的變化幅度較大且反應(yīng)時間較短。而GSTs是一類誘導(dǎo)酶，能夠催化多種除草劑與還原型谷胱甘肽(GSH)或高谷胱甘肽(hGSH) 進行不可逆的軛合作用，促進植物對除草劑的代謝，從而降低除草劑對植物造成的傷害[22]。GSTs的活性標(biāo)志著小麥品種耐藥性的強弱[23]。因此，研究中不同小麥品種對啶磺草胺耐藥性存在顯著差異，極有可能是由于噴施啶磺草胺處理后, 改變了小麥體內(nèi)的GSTs活性，這種變化的幅度和速度與小麥對藥劑的耐受能力成正相關(guān)。

研究表明，啶磺草胺對小麥各項生理指標(biāo)的影響與小麥品種有關(guān)，啶磺草胺處理后各小麥品種之間的生理反應(yīng)差異顯著。由于當(dāng)前的研究主要局限于啶磺草胺對小麥生理生化的影響，但造成其差異的主要機理依然不明確。因此，在后續(xù)的研究中，將探討啶磺草胺對不同小麥品種體內(nèi)解毒酶活性的影響，并進一步探索相關(guān)基因的差異，以期解釋不同小麥品種對啶磺草胺耐受性的差異的根本原因，指導(dǎo)啶磺草胺在小麥田的施用。

4 結(jié) 論

噴施不同濃度啶磺草胺，對供試27個小麥品種的株高、鮮重、須根數(shù)等測定指標(biāo)上的抑制程度相似。低濃度時，各項測量指標(biāo)高于或與對照相當(dāng)，隨著濃度的升高，各測量值低于對照。啶磺草胺在18、20.25、22.5 a.i. g/hm2濃度時，對小麥生長的影響不大，在一定程度上會使小麥產(chǎn)生蹲苗的現(xiàn)象，有益于小麥的生長。藥劑濃度與小麥芽長的相關(guān)性較高。在生產(chǎn)上應(yīng)合理使用啶磺草胺，對耐藥性較弱的小麥品種應(yīng)適當(dāng)降低施藥濃度或選擇其它更為安全的藥劑進行防治。

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Effects of Pyroxsulam on Growth and Development of Different Varieties of Wheat

LI Ya-dong1, HE Shuang1, TIAN Xiao-ming2, DONG Xue1, YANG De-song1

(1.CollegeofAgronomy,ShiheziUniversity,ShiheziXinjiang832003,China; 2.TheScienceandTechnologyAssociationoftheXPCC,Urumqi830000,China)

【Objective】 In order to evaluate the safety of 7.5% pyroxsulam to wheat varieties of Xinjiang and provide reference for the safe production of wheat. 【Method】The effects of different physiological indexes of different wheat varieties in Xinjiang were studied by pot culture and plate method. 【Result】The results indicated that there was a certain extent inhibitory effect of pyroxsulam on various physiological indexes of wheat. And the tolerance of Zhongyou 9507, Shidong 8, Shimai 15 and Jimai 22 against pyroxsulam were the strongest, while Kendong 00(2), Xindong 27, Xindong 20, Gaocheng 8901,Yannong 19,Xindong 38 and Xindong 17 were the weakest. 【Conclusion】Pyroxsulam differed significantly in security among different wheat varieties of Xinjiang, so it should be used with caution for sensitive varieties.

pyroxsulam; wheat; physiological indexes; tolerance

YANG De-song(1977-), male, Associare Professor, (E-mail)yds_agr@shzu.edu.cn

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.04.013

2016-10-17

國家863計劃(2011AA100508)

李亞東(1992-)，男，河北人，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(1977-)，男，安徽人，副教授，博士，研究方向為農(nóng)藥毒理學(xué)，(E-mail)yds_agr@shzu.edu.cn

S512；S48

A

1001-4330(2017)04-0682-12

Supported by:Supported by The National High Technology Research and Development Program of China 863 Program (2011AA100508)