水麻對頂框帶的代謝抗性

玉米天生能耐受某些除草劑，并能在化學物質造成傷害之前將其解毒。它允許農民向他們的田地噴灑被稱為HPPD抑制劑的除草劑，這種除草劑可以殺死雜草，如水和莧菜，并使玉米毫發(fā)無損。但在越來越多的領域，這種方法已經失敗；水麻沒有死。

科學家們研究了水麻對兩種常見的HPPD抑制性除草劑的反應，即甲基磺草酮(商品名Callisto)和tembotrione(Laudis)，并發(fā)現(xiàn)雜草使用與玉米相同的細胞機制來解毒化學物質。然而，還沒有人研究過水麻對抑制HPPD的第三種除草劑——托姆宗(Impact或Armezon)的代謝反應。這種除草劑屬于不同于甲基磺草酮和替博替隆的化學亞類，但在玉米中廣泛使用。

伊利諾伊大學的一項新研究確定了兩個中西部水麻種群的解毒途徑，這兩個種群在頂框帶的快速代謝中起作用。不幸的是，這一發(fā)現(xiàn)對玉米種植者來說并不是好消息。

“我們最初的理論是，水麻會像其他兩種HPPD抑制劑一樣模仿玉米，但不，它找到了一種不同的方式，”我和美國公司作物科學部的雜草科學家迪安里切爾斯說。-植物科學的前沿研究?！拔覀儾恢朗窃趺椿厥拢膊恢罏槭裁?，但它有著與玉米天然不同的機制。最重要的是，你不能用三種HPPD抑制劑中的任何一種來控制這個人群?！?

來自伊利諾伊州麥克林縣的水井人口。在過去的十年里，連續(xù)播種玉米的田地已經用所有三種HPPD抑制劑進行了處理，并且井顯示出對它們的抗性。Riechers和他的合著者在溫室中種植了這一種群的種子，并向植物噴灑了三種除草劑，以評估損害程度。與這兩個對化學物質敏感的群體相比，麥克林縣的水井植物看起來很棒。

研究人員還在內布拉斯加州的一種水生植物中長大，這種水生植物僅用甲基磺草酮和替博特里翁處理過。盡管從未接觸過頂框帶，但植物似乎具有抗性。他們看起來不像麥克林縣的人口，但他們看起來比敏感的人好得多。

里切爾斯說：“溫室實驗表明，內布拉斯加州的人們確實對從未接觸過的除草劑有抵抗力。另外兩種除草劑選擇抗框線嗎？先正達的同事和我都這么認為。我們的長期目標是找出每種除草劑是否有自己的抗性基因，或者是否有一個或多個基因可以選擇?！?

研究小組通過切斷葉子開發(fā)了除草劑解毒酶。研究小組發(fā)現(xiàn)，麥克林縣的植物使用了不同于玉米的方式，這種方式可以給玉米解毒。Riechers說，這一發(fā)現(xiàn)在科學上很有趣，但對于玉米產業(yè)來說，這可能是一顆不可接受的藥丸。

“這太可怕了，因為這些井群已經找到了代謝這些化合物的方法，所以這使得化學雜草的控制變得更加困難，”他說?！艾F(xiàn)在，你可以在玉米上噴灑這三種HPPD抑制劑中的任何一種，而不是殺死玉米，但它可能會殺死雜草。但是，如果雜草使用不同的機制來解毒化學物質，你必須開發(fā)不同的化合物。一種不使用相同代謝途徑的除草劑。它可能對雜草有效，但誰知道玉米會不會耐受。”

化學公司可以利用發(fā)現(xiàn)研究中的信息來開發(fā)新產品，但農民可能等不及了。與此同時，Riechers指出了我的同事在罐中混合多種除草劑或使用哈靈頓種子析構劑作為限制抗性的非化學方法的工作。

“我們越來越多地發(fā)現(xiàn)這些水麻人能為排毒做些什么，這令人沮喪。我們的研究只強調了采取其他措施限制這些抗性植物的傳播或防止它們發(fā)生的重要性。第一名，”他說。

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