我国主要水稻产区稻田稗草对氰氟草酯和唑酰草胺的抗性初步测定

孙腾，梅桂龙，张建萍，孙进军，彭立存，沈晓霞，赵运，段桂芳

(1.上海晓明检测技术服务有限公司，上海 201612；2.中国水稻研究所水稻生物育种全国重点实验室，杭州 310006；3.上海泰禾国际贸易有限公司，上海 200335)

水稻是我国最主要粮食作物之一。据统计，2021 年我国水稻播种面积达2992.1 万hm2，产量21284.2 万t[1]。杂草是影响水稻产量和品质的重要因素，而稗草(Echinochloa crusgalli)则是水稻田最难防且对水稻危害最大的杂草。水稻田稗草的防除主要依靠化学除草剂，常用除草剂包括苗前使用的丁草胺(butachlor)、丙草胺(pretilachlor)、草酮(oxadiazon)等，苗后茎叶喷雾使用的有二氯喹啉酸(quinclorac)、五氟磺草胺(penoxsulam)、双草醚(bispyribac-sodium)、氰氟草酯(cyhalofop-buty)、唑酰草胺(metamifop)、氯氟吡啶酯(florpyrauxifen-benzyl)等。但是，长期大量不合理使用除草剂使稻田稗草对常用药剂产生抗药性。据研究报道，1991 年发现稗草对丁草胺产生抗性[2]。之后在我国多个水稻产区发现了稗草对二氯喹啉酸产生抗性[3-5]。五氟磺草胺抗性稗草发展也很迅速，全国各个水稻种植区域都发现了不同程度抗性水平的稗草种群[3-6]。稗草对氰氟草酯和唑酰草胺的抗性发现相对较晚。武向文等[4]于2018 年发现上海地区稻田稗草对氰氟草酯产生低水平抗性。戴魏真等[7]于2022 年研究发现安徽省直播稻田稗草对氰氟草酯已产生高水平抗性。氰氟草酯和唑酰草胺都属于ACCase 抑制剂类除草剂，容易诱发稗草种群产生交互抗性。左平春等[8]发现采自辽宁和黑龙江的3 个稗草种群对唑酰草胺产生高水平抗性，且对氰氟草酯具有交互抗性。稻田稗草对目前常用除草剂的抗性发展日趋严重，市场迫切需要开发新的除草剂产品及新的用药技术来解决稻田抗性稗草的防除问题。基于此，本实验室于2017 年开始从上海、浙江、江苏、安徽、湖北、湖南、江西、黑龙江水稻种植区域采集稻田稗草种子开展了其对氰氟草酯和唑酰草胺的抗性监测，为今后稻田除草剂产品开发及其应用提供支持。

1 材料与方法

1.1 供试药剂

100 g/L 氰氟草酯乳油(科迪华农业科技有限公司)；10%唑酰草胺乳油(美国富美实公司)。

1.2 杂草靶标

本实验室从湖南、江西、浙江、上海、江苏、安徽、湖北、黑龙江8 个省市水稻田采集了56 个稗草种群，具体靶标采集地见表1。

表1 水稻田稗草采集地信息

1.3 试验方法

采用室内整株生物测定法。在直径6 cm 盆钵内播种稗草种子15 粒，在日光温室内培养至2 叶左右进行间苗，每盆留10 株稗草，继续培养至3～4 叶期进行施药处理。

1.4 数据分析

采用DPS(v16.05)统计软件对药剂剂量的对数值与鲜重防效的几率值进行回归分析，计算药剂对杂草的ED50及95%置信限。根据敏感种群ED50和抗性种群ED50计算抗性指数。

参考Beckie and Tardif(2012)关于禾本科杂草对ACCase 抑制剂类除草剂的抗药性水平分级标准[9]，将稗草对氰氟草酯、唑酰草胺的抗性水平进行分级，即：RI＜2 为敏感；2≤RI≤5 为低水平抗性；5＜RI≤10 为中等水平抗性；RI＞10 为高水平抗性。

2 结果与分析

2.1 不同稗草种群对氰氟草酯和唑酰草胺的敏感性

表2 我国部分水稻田稗草种群对氰氟草酯和唑酰草胺敏感性调查

表2 我国部分水稻田稗草种群对氰氟草酯和唑酰草胺敏感性调查

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续表2

表2 我国部分水稻田稗草种群对氰氟草酯和唑酰草胺敏感性调查

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2.2 不同稗草种群对氰氟草酯和唑酰草胺的抗性水平

16 个稗草种群对氰氟草酯的抗性水平测定结果见表3。可见，采自安徽省庐江市万山镇永桥村木地组的稗草种群对氰氟草酯相对最敏感，其ED50为34.54 g a.i./hm2；以该稗草种群为氰氟草酯敏感种群进行抗性指数计算。采自江苏省句容市白兔镇及湖北省黄梅市大河镇的2 个稗草种群相对敏感，ED50分别为39.29、42.7 g a.i./hm2，抗性指数分别为1.14和1.24。采自浙江省嘉兴市海盐县武原镇华星农场的1 个稗草种群对氰氟草酯有低水平抗性。采自湖南省岳阳市1 个种群、益阳市赫山区2 个种群、益阳市南县1 个种群、常德市汉寿县1 个种群及黑龙江省绥化市1 个种群对氰氟草酯有中等水平抗性。采自湖南省长沙市宁乡市1 个种群、益阳市沅江市1 个种群、益阳市赫山区1 个种群、益阳市南县1 个种群、常德市安乡县1 个种群及安徽省南陵市1 个种群，共6 个稗草种群对氰氟草酯有高水平抗性。

表3 我国部分水稻田稗草对氰氟草酯的抗性测定结果

表4 我国部分水稻田稗草对唑酰草胺的抗性测定结果

表4 我国部分水稻田稗草对唑酰草胺的抗性测定结果

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3 结论与讨论

长期单一使用除草剂是导致杂草产生抗药性的主要原因，使用时间越长、频率越高，杂草抗性发生可能越严重。氰氟草酯和唑酰草胺分别于2006、2010 年先后在我国取得登记，是当前我国用于防除水稻田稗草、千金子等禾本科杂草最主要的2 种化学除草剂，均属于芳氧苯氧丙酸(aryloxyphenoxypropionate)结构类型，其作用位点均是乙酰辅酶A 羧化酶(ACCase)。多项研究结果[3-4,7-8,10-12]发现水稻田稗草、千金子、马唐、牛筋草等禾本科杂草对氰氟草酯、唑酰草胺等ACCase 抑制剂类除草剂已产生不同程度抗药性或交互抗性。

本研究证实，从湖南、湖北、江西、浙江、上海、江苏、安徽、黑龙江8 个省市的水稻田中采集的稗草种群中均有对氰氟草酯产生抗性的种群，抗性频率达90%以上，其中6 个种群达高抗水平，抗性指数12.17～67.83，其中采自安徽省芜湖市南陵县的1 个稗草种群对氰氟草酯抗性指数30.85，这与前人报道[7]的种群对氰氟草酯的抗性水平基本一致。

本研究结果是基于本实验室所采集的稻田稗草种群测得，其中有对氰氟草酯、唑酰草胺相对敏感的，也有高水平抗性的种群，可以作为防除水稻田稗草除草剂研发的靶标资源。