寧夏地區(qū)稗草種群對(duì)五氟磺草胺的抗性機(jī)制研究

于曉玥, 馬洪文, 楊永杰, 張建萍, 陸永良*, 唐 偉*

(1. 中國(guó)水稻研究所,水稻生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 杭州 310006; 2. 寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)作物研究所, 銀川 750105)

近年來(lái),隨著水稻輕減化和機(jī)械化種植的發(fā)展和農(nóng)村勞動(dòng)力缺失等問(wèn)題的出現(xiàn),雜草對(duì)水稻生產(chǎn)的危害也越來(lái)越嚴(yán)重。稗Echinochloacrus-galli是禾本科稗屬雜草,是一種在全世界普遍發(fā)生的田間惡性雜草,嚴(yán)重影響水稻生產(chǎn)[1-2]。生產(chǎn)上主要通過(guò)化學(xué)除草劑來(lái)防治稗草,目前我國(guó)已經(jīng)登記的用于防治稗草的除草劑主要有丁草胺、丙草胺、五氟磺草胺、雙草醚、噁唑酰草胺、氰氟草酯、敵稗、二氯喹啉酸、噁草酮、嘧啶肟草醚等[3]。近年來(lái)雜草的抗藥性問(wèn)題日益嚴(yán)重,目前在水稻田中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的抗藥性雜草涉及的除草劑包括乙酰乳酸合酶(acetolactate synthase,ALS)抑制劑類除草劑,乙酰輔酶A羧化酶(acetyl co-enzyme A carboxylase, ACCase)抑制劑類除草劑和激素類除草劑[4]。

五氟磺草胺屬于ALS抑制劑類除草劑,可以有效防除水稻田中稗草及部分闊葉類雜草及莎草[5]。ALS是植物體內(nèi)支鏈氨基酸合成途徑的關(guān)鍵酶,在黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD),硫胺素焦磷酸(TPP),Mg2+等的作用下發(fā)揮催化活性。研究人員通過(guò)構(gòu)建擬南芥ALS蛋白與五氟磺草胺的復(fù)合物晶體,發(fā)現(xiàn)五氟磺草胺與ALS酶的特定位點(diǎn)結(jié)合時(shí),會(huì)激發(fā)ALS酶兩個(gè)催化中心的氧原子,釋放O2,使FAD被氧化,并且改變硫胺素焦磷酸的化學(xué)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致ALS酶催化反應(yīng)無(wú)法正常進(jìn)行,造成植株死亡[6];當(dāng)ALS酶與五氟磺草胺結(jié)合位點(diǎn)發(fā)生突變時(shí),五氟磺草胺不能破壞ALS酶的催化反應(yīng),突變植株生長(zhǎng)不受影響從而表現(xiàn)出抗藥性。目前在雜草中已發(fā)現(xiàn)的ALS類除草劑的抗性突變位點(diǎn)有:Ala122、Pro197、Ala205、Asp376、Arg377、Trp574、Ser653和Gly654(根據(jù)擬南芥ALS蛋白的氨基酸編號(hào))[7]。

近年來(lái)稗草的抗性問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,2015年安徽發(fā)現(xiàn)了對(duì)五氟磺草胺和氰氟草酯產(chǎn)生抗性的稗草種群[8];2016年寧夏稻區(qū)發(fā)現(xiàn)了多個(gè)對(duì)五氟磺草胺表現(xiàn)中高抗性水平的稗草種群[9];2017年報(bào)道了遼寧和黑龍江地區(qū)的稗草對(duì)噁唑酰草胺產(chǎn)生抗性[10];2018年上海發(fā)現(xiàn)了對(duì)五氟磺草胺、氰氟草酯和二氯喹啉酸表現(xiàn)抗性的稗草種群[11];2020年廣東發(fā)現(xiàn)對(duì)五氟磺草胺,雙草醚和二氯喹啉酸表現(xiàn)抗性的稗草種群[12]。

寧夏是我國(guó)主要的水稻生產(chǎn)地,該地區(qū)水稻田的雜草防控主要依賴化學(xué)除草劑,近年來(lái)由于除草劑的單一使用,在多地發(fā)現(xiàn)了五氟磺草胺的抗性種群,但并未對(duì)抗性機(jī)理進(jìn)行深入研究。寧夏稻區(qū)的稗草種類多為稗原變種或無(wú)芒稗[13],在前期研究中,我們測(cè)定了采自寧夏稻田的12個(gè)稗原變種E.crus-gallivar.crus-galli種群對(duì)五氟磺草胺的敏感性,有7個(gè)種群在田間推薦劑量下的鮮重防效達(dá)到95%以上,為敏感種群;有5個(gè)種群在5倍田間推薦劑量下的鮮重防效小于50%,為疑似抗性種群。本研究以這5個(gè)疑似抗性種群和1個(gè)敏感種群為研究對(duì)象,明確不同種群對(duì)五氟磺草胺的抗性水平并探索其抗性機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本研究中所采用的稗草種群均為2015年在寧夏采集,于2016年在中國(guó)水稻研究所(30.04°N, 119.55°E)網(wǎng)室中用田間推薦劑量的五氟磺草胺處理后,保留存活的植株收種留用,編號(hào)及初始采集地信息如表1所示,其中N43為敏感種群,其余為疑似抗性種群。

表1 稗草樣本采集地信息Table 1 Locations of collected Echinochloa crus-galli var. crus-galli populations

1.2 稗草對(duì)五氟磺草胺的抗性及馬拉硫磷對(duì)其抗性水平的影響

采用整株生物測(cè)定法測(cè)定不同稗草種群對(duì)五氟磺草胺的抗性水平及馬拉硫磷對(duì)其抗性的影響。將稗草種子置于鋪有2層濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿中,在晝夜溫度為30℃/20℃,光周期L∥D=12 h∥12 h的培養(yǎng)箱中催芽2 d,將萌發(fā)的種子移植于高9 cm，直徑11 cm的含土盆缽中,置于網(wǎng)室內(nèi)培養(yǎng),生長(zhǎng)條件為白天(30±5)℃,夜間(15±5)℃,相對(duì)濕度為(80±5)%,光照約14 h。出苗后每盆保留3株長(zhǎng)勢(shì)相近的植株,待植株生長(zhǎng)至3～4葉期噴施不同劑量的待測(cè)藥劑,每個(gè)處理組包含5個(gè)重復(fù)。噴施儀器為3WP-2000型行走式噴霧塔(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所),噴液壓力為0.28 MPa,噴液量為450 L/hm2。

稗草對(duì)五氟磺草胺抗性測(cè)定:選用25 g/L五氟磺草胺可分散油懸浮劑(陶氏益農(nóng)),施藥劑量為0,1.875,3.75,7.5,15,30,60,120,240 g/hm2(有效成分劑量,下同),施藥后14 d取稗草植株地上部分稱重。

馬拉硫磷對(duì)五氟磺草胺毒力的影響:預(yù)試驗(yàn)表明單獨(dú)噴施1 000 g/hm2的馬拉硫磷對(duì)稗草的生長(zhǎng)沒(méi)有顯著影響。將1 000 g/hm2的馬拉硫磷噴施在所有待測(cè)植株上,1 h后噴施不同劑量的五氟磺草胺,劑量設(shè)置同上,施藥后14 d取稗草植株地上部分稱重。

參考Chen等[14]的方法,采用R軟件,根據(jù)非線性回歸公式y(tǒng)=d/[1+(x/GR50)b]計(jì)算藥劑對(duì)稗草種群的GR50,其中y為處理組稗草相對(duì)于對(duì)照組稗草鮮重的百分比,d為相對(duì)鮮重的上限,x為除草劑劑量,GR50為相對(duì)鮮重為50%時(shí)的除草劑劑量,b為斜率。以GR50最低的種群為敏感種群(S),根據(jù)其他種群與敏感種群GR50的比值(RI)判定抗性水平,RI≥10.0為高抗種群(HR),5.0

1.3 稗草ALS基因的擴(kuò)增與序列比對(duì)

取3～4葉期的稗草葉片組織0.5 g,液氮速凍并研磨,按照新型植物基因組提取試劑盒(天根生化科技(北京)有限公司)的操作步驟提取基因組DNA,每個(gè)種群選取5個(gè)單株樣本進(jìn)行基因組提取。根據(jù)已經(jīng)發(fā)表的稗草ALS基因(GenBank登錄號(hào) KY071206.1)序列設(shè)計(jì)能夠包含所有已知突變位點(diǎn)的上下游引物,引物信息見(jiàn)表2。PCR反應(yīng)體系如下:LaTaq(5 U/μL)0.5 μL,GC buffer 25 μL,dNTPs 8 μL,10 μmol/L上、下游引物各 1 μL,模板 1 μL,加水定容至50 μL。反應(yīng)條件如下:95℃ 預(yù)變性 5 min;95℃變性 30 s,53℃ 退火30 s,72℃延伸 100 s,35個(gè)循環(huán);72℃ 延伸10 min。PCR產(chǎn)物通過(guò)1%的瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行檢測(cè),將純化后的PCR產(chǎn)物送杭州尚亞測(cè)序公司測(cè)序。根據(jù)測(cè)序結(jié)果的色譜圖,對(duì)其中出現(xiàn)雙峰的樣本進(jìn)行TA克隆測(cè)序。PCR產(chǎn)物經(jīng)過(guò)純化回收,將目的條帶連接到pMD19-T載體,每個(gè)樣本至少測(cè)定8個(gè)陽(yáng)性轉(zhuǎn)化子插入片段的DNA序列,測(cè)序結(jié)果使用BioEdit software 7.2.5軟件進(jìn)行序列比對(duì)。

表2 用于稗草ALS基因擴(kuò)增的引物信息1)Table 2 Information of primers for amplification of ALS gene from Echinochloa crus-galli var. crus-galli

1.4 稗草種群ALS酶離體活性測(cè)定

待測(cè)稗草種群生長(zhǎng)至3～5葉期時(shí),稱取3 g新鮮葉片組織,液氮速凍保存,稗草種群ALS酶的提取方法與離體活性的測(cè)定參考Yu等的方法[15]。98%五氟磺草胺原藥(Aladdin)溶于丙酮溶液中,配制成濃度為10 mol/L的母液,在200 μL的ALS粗酶液中加入100 μL的五氟磺草胺稀釋溶液及400 μL的ALS酶反應(yīng)液 (5 mmol/L氯化鎂,100 mmol/L丙酮酸鈉,1 mmol/L硫胺素焦磷酸,0.01 mmol/L黃素腺嘌呤二核苷酸的磷酸緩沖液，pH 7.5),五氟磺草胺的終濃度為0.01,0.1,1,10,102,103,104,105,106nmol/L,對(duì)照組為等體積的丙酮溶液,每個(gè)處理組和對(duì)照組包含3個(gè)重復(fù),然后進(jìn)行ALS酶的離體活性顯色反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后在525 nm 測(cè)定吸光度。以98%的3-羥基-2-丁酮標(biāo)準(zhǔn)品(Aladdin)為底物,建立3-羥基-2-丁酮的標(biāo)準(zhǔn)曲線[y=3.706 7x+0.004 3,R2=0.980 5,其中x為3-羥基-2-丁酮濃度 (nmol/L),y為吸光度]；用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定粗酶液的蛋白濃度,計(jì)算得到不同處理?xiàng)l件下反應(yīng)液中3-羥基-2-丁酮的含量(nmol/mg protein),以此計(jì)算對(duì)ALS酶的抑制中濃度(IC50),計(jì)算公式y(tǒng)=c+{ (d-c)/[1+(x/IC50)b]},其中y為處理組乙偶姻含量相對(duì)于對(duì)照組乙偶姻含量的百分比,c為相對(duì)含量的下限,d為相對(duì)含量的上限,b為斜率,x為五氟磺草胺濃度,IC50為3-羥基-2-丁酮相對(duì)含量為50%時(shí)的五氟磺草胺濃度。每個(gè)種群包含3個(gè)生物學(xué)重復(fù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 整株法測(cè)定稗草種群對(duì)五氟磺草胺的抗性倍數(shù)

采用整株生物測(cè)定法測(cè)定了五氟磺草胺對(duì)6個(gè)稗草種群的GR50,結(jié)果如表3所示。5個(gè)疑似抗性種群對(duì)五氟磺草胺均表現(xiàn)出不同水平的抗性,五氟磺草胺對(duì)種群N14,N22,N51,N53 的GR50相對(duì)于敏感種群(N43)的GR50(3.59 g/hm2)而言,已經(jīng)達(dá)到高抗水平(抗性倍數(shù)10.18倍～32.71倍),種群N27相對(duì)于敏感種群為低抗水平(4.20倍)。

表3 五氟磺草胺對(duì)稗草種群的GR50及稗草的抗性水平1)Table 3 GR50 values of penoxsulam and resistance indices of Echinochloa crus-galli var. crus-galli populations to penoxsulam

2.2 抗性種群的靶標(biāo)基因ALS的克隆與序列分析

利用PCR技術(shù)擴(kuò)增6個(gè)種群的ALS基因,PCR產(chǎn)物的測(cè)序結(jié)果顯示,稗草種群N14,N22,N27和N51的序列色譜圖顯示編碼第574位氨基酸(根據(jù)擬南芥ALS蛋白序列編號(hào))的密碼子呈現(xiàn)雙峰,存在TGG和TTG兩種形式,即574位氨基酸存在色氨酸(Trp)和亮氨酸(Leu),為574位突變雜合子;種群N53的序列色譜圖顯示編碼第197位氨基酸的密碼子呈現(xiàn)雙峰,存在CCC和CTC兩種形式,即197位氨基酸存在脯氨酸(Pro)和亮氨酸(Leu),為197位突變雜合子。從每個(gè)種群中隨機(jī)選擇5個(gè)單株進(jìn)行測(cè)序,結(jié)果顯示同種群的5個(gè)單株突變類型一致,表明抗性種群的純度較高。敏感種群N43的ALS基因在197位和574位氨基酸的密碼子均為單峰,編碼的氨基酸分別為Pro和Trp(圖1)。進(jìn)一步測(cè)定各樣本ALS基因的亞克隆轉(zhuǎn)化子,轉(zhuǎn)化子中也存在突變和未突變兩種序列,再次證實(shí)了上述ALS基因的突變。

圖1 稗草種群ALS基因突變位置的序列色譜圖Fig.1 Sequence chromatograms at the mutation sites of ALS gene in Echinochloa crus-galli var. crus-galli populations

2.3 離體條件下五氟磺草胺對(duì)稗草種群ALS酶抑制程度的分析

我們測(cè)定了離體條件下ALS酶對(duì)五氟磺草胺的敏感性(表4),結(jié)果顯示五氟磺草胺對(duì)抗性種群ALS酶的抑制程度均小于敏感種群,即抗性種群的IC50大于敏感種群N43,其中高抗種群N14,N22,N51,N53的ALS酶活性的IC50分別是敏感種群的4.20,4.92,3.48,3.88倍,低抗種群N27的ALS酶活性的IC50是敏感種群的2.22倍。這一結(jié)果說(shuō)明抗性種群中的ALS基因突變導(dǎo)致ALS酶對(duì)五氟磺草胺的敏感性降低,進(jìn)而引起種群對(duì)五氟磺草胺的抗性反應(yīng)。

表4 稗草種群乙酰乳酸合酶(ALS)的離體活性1)Table 4 In vitro activity of ALS from Echinochloa crus-galli var. crus-galli populations

2.4 馬拉硫磷對(duì)稗草種群敏感性的影響

用P450抑制劑馬拉硫磷和五氟磺草胺共同處理各稗草種群,結(jié)果表明在馬拉硫磷作用下，五氟磺草胺對(duì)各種群的GR50相比單獨(dú)噴施五氟磺草胺的GR50均有不同幅度的降低,其中,N14,N22,N51的抗性倍數(shù)下降到中抗水平(9.23,5.34,7.08倍),N53的抗性倍數(shù)下降到低抗水平(1.63倍),N27的抗性倍數(shù)也降低但依然維持在低抗水平(2.31倍),說(shuō)明P450抑制劑馬拉硫磷會(huì)提高抗性稗草種群對(duì)五氟磺草胺的敏感性。

表5 在馬拉硫磷作用下五氟磺草胺對(duì)稗草種群的GR50及稗草的抗性水平Table 5 GR50 values of penoxsulam and resistance indices of Echinochloa crus-galli var. crus-galli populations to penoxsulam under the affect of malathion

3 結(jié)論與討論

ALS抑制劑類除草劑的藥劑種類豐富,使用范圍廣,但作用位點(diǎn)單一,在全世界多個(gè)國(guó)家均有抗藥性問(wèn)題的報(bào)道,經(jīng)統(tǒng)計(jì)全世界范圍內(nèi)抗ALS類除草劑的雜草已超過(guò)160種,遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于其他作用機(jī)制除草劑的抗性雜草種類數(shù)量[7]。在我國(guó)水稻田中常見(jiàn)的抗ALS除草劑的雜草包括久雨花Monochoriakorsakowii、野慈姑Sagittariatrifolia、鱧腸Ecliptaprostrata、稗草等[4]。五氟磺草胺是美國(guó)陶氏益農(nóng)公司開(kāi)發(fā)的三唑嘧啶類化合物,于2008年在我國(guó)登記,優(yōu)勢(shì)在于殺草譜廣,且對(duì)水稻生長(zhǎng)安全,因此被廣泛應(yīng)用于防治水稻田中的惡性雜草。近年來(lái)稗草對(duì)五氟磺草胺的抗藥性在我國(guó)多個(gè)地區(qū)均有報(bào)道,馬洪文等在寧夏地區(qū)采集了21份稗草種群,通過(guò)種子催芽法測(cè)定其對(duì)五氟磺草胺的抗性水平,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有12個(gè)種群對(duì)五氟磺草胺產(chǎn)生不同程度的抗性,這說(shuō)明寧夏地區(qū)的稗草對(duì)五氟磺草胺的確存在較高的抗性水平[9],但對(duì)其抗性機(jī)制并未進(jìn)行深入研究。在前期試驗(yàn)中,我們?cè)趯幭亩嗟夭杉搅硕鄠€(gè)稗草種群,用高劑量的五氟磺草胺篩選種群的抗性水平,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有5個(gè)種群為疑似抗性種群。本文采用整株生物測(cè)定法測(cè)定了它們對(duì)五氟磺草胺的GR50,這種方法相比于種子催芽法能更真實(shí)準(zhǔn)確地反映稗草在成株期對(duì)五氟磺草胺的抗性水平。結(jié)果表明,在5個(gè)疑似抗性稗草種群中,有4個(gè)為高抗種群,1個(gè)為低抗種群,最高抗性倍數(shù)達(dá)到32.71倍。

ALS抑制劑類除草劑根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)可以分為5類:磺酰脲類、咪唑啉酮類、三唑嘧啶類、嘧啶水楊酸類、磺酰胺三唑啉酮類。以擬南芥的ALS蛋白(AtALS)為例,AtALS由4個(gè)亞基組成,每個(gè)亞基含有三個(gè)結(jié)構(gòu)域:α-domain(氨基酸86-280)、β-domain(氨基酸281-451)、γ-domain(氨基酸463-639),以及一個(gè)C末端(648-668)[16]。由于不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的除草劑與ALS蛋白結(jié)合的氨基酸位點(diǎn)存在差異,導(dǎo)致ALS蛋白上不同位點(diǎn)的氨基酸突變?cè)斐傻目顾幮灶愋鸵泊嬖诓町?。例?Ala122和Ser653突變會(huì)對(duì)咪唑啉酮類除草劑產(chǎn)生抗性,而不會(huì)對(duì)磺酰脲類除草劑產(chǎn)生抗性;Pro197突變會(huì)對(duì)磺酰脲類除草劑產(chǎn)生抗性,而不易對(duì)咪唑啉酮類除草劑產(chǎn)生抗性;Trp574突變會(huì)產(chǎn)生對(duì)磺酰脲類和咪唑啉酮類除草劑的抗性[16-17]。此外,不同物種的ALS蛋白與同一除草劑結(jié)合的氨基酸位點(diǎn)也存在差異,研究人員分別構(gòu)建了五氟磺草胺與酵母ALS蛋白(ScALS)和擬南芥ALS蛋白(AtALS)的晶體復(fù)合物,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有部分氨基酸結(jié)合位點(diǎn)是保守的,如Phe206,Arg377,Met570,Val571,Trp574(根據(jù)擬南芥的氨基酸編號(hào)),但是有些氨基酸結(jié)合位點(diǎn)在兩個(gè)蛋白中存在差異,如AtALS的Arg199,Met200和Ser653可以與五氟磺草胺結(jié)合,ScALS的這三個(gè)位點(diǎn)并不與五氟磺草胺結(jié)合[6]。不同的ALS基因突變位點(diǎn)在雜草中的發(fā)生頻率也是不同的,例如Trp574Leu突變包含38種雜草,Pro197Ser突變包含27種雜草,Pro197Thr突變包含14種雜草。目前還沒(méi)有研究證明稗草的ALS蛋白與五氟磺草胺的結(jié)合位點(diǎn)有哪些,迄今為止在稗草中已發(fā)現(xiàn)的ALS基因突變包括4個(gè)位點(diǎn)的5種突變形式:Ala122Thr,Ala122Gly,Ala205Val,Pro197Ser,Trp574Leu[18-22]。本研究中,分析5個(gè)抗性種群的ALS基因序列發(fā)現(xiàn)的突變位點(diǎn)為Pro197Ser和Trp574Leu,同時(shí)抗性種群的ALS酶在離體條件下也對(duì)五氟磺草胺的敏感性下降,進(jìn)一步說(shuō)明抗性種群靶標(biāo)基因的突變導(dǎo)致靶標(biāo)酶與五氟磺草胺的親和力下降是導(dǎo)致抗藥性產(chǎn)生的原因,這也是首次在寧夏地區(qū)發(fā)現(xiàn)靶基因突變的抗性稗草種群。值得注意的是,不同突變位點(diǎn)的稗草種群對(duì)五氟磺草胺的抗性水平存在差異,例如574位突變的N22的抗性倍數(shù)高于197位突變的N53,這可能由于不同位點(diǎn)與五氟磺草胺結(jié)合的親和性不同所導(dǎo)致的;而相同突變位點(diǎn)的稗草種群對(duì)五氟磺草胺的抗性水平也存在差異,例如574位突變的N22,N14,N51為高抗種群,而同樣574位突變的N27為低抗種群,這有可能是由于抗性種群代謝五氟磺草胺的能力存在差異,即非靶標(biāo)抗性機(jī)制不同。

非靶標(biāo)抗性的主要機(jī)制包括:細(xì)胞色素P450和谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶GST介導(dǎo)的代謝解毒作用,以及細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白ABC介導(dǎo)的轉(zhuǎn)運(yùn)作用[23]。本研究中,在P450抑制劑馬拉硫磷的作用下,5個(gè)種群對(duì)五氟磺草胺的抗性表現(xiàn)出不同程度的下降,說(shuō)明P450酶系介導(dǎo)的代謝抗性也是引起稗草抗性的原因之一。值得注意的是,馬拉硫磷對(duì)不同種群抗性水平的影響存在明顯差異,在馬拉硫磷的作用下，五氟磺草胺對(duì)N22和N53的 GR50與單獨(dú)使用五氟磺草胺處理的GR50相比下降了約95%，而對(duì)N14，N27，N51的GR50只下降了79%～83%。馬拉硫磷處理后五氟磺草胺對(duì)敏感種群N43的GR50也有一定程度的降低，降低了68%。說(shuō)明稗草體內(nèi)的P450酶系在介導(dǎo)五氟磺草胺的代謝方面的能力是不同的。P450酶系在植物體內(nèi)包含大量基因,P450基因過(guò)量表達(dá)會(huì)導(dǎo)致雜草代謝除草劑的能力增加,例如,CYP81A12 和CYP81A21 在抗雙草醚的稻稗Echinochloaphyllopogon中顯著上調(diào)表達(dá),這兩個(gè)基因的過(guò)表達(dá)擬南芥突變體同樣表現(xiàn)出對(duì)雙草醚和五氟磺草胺較高的耐受性,證明這兩個(gè)基因的確與除草劑的代謝抗性相關(guān)[24]。我們推測(cè)不同抗性稗草種群在五氟磺草胺刺激條件下,P450基因的表達(dá)量存在差異,或者誘導(dǎo)表達(dá)的P450基因數(shù)量及功能存在差異,所以導(dǎo)致P450酶系介導(dǎo)的代謝抗性存在差異。另一種推測(cè)是,在抗性稗草中GST酶系和ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白也發(fā)揮了代謝解毒作用,所以只是抑制P450酶并不能完全改變稗草對(duì)五氟磺草胺的抗性,這些推測(cè)還需要下一步的試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。