水稻草铵膦耐性突变体的筛选及其耐性机制

任 艳，叶亚峰，陶亮之，谢 建，何 丹，姜鸿瑞，杨 阳，刘斌美，吴跃进

（1.中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所，合肥230031；2.中国科学技术大学，合肥230026；3.安徽农业大学农学院，合肥230036）

稻田杂草与水稻争夺生长空间、肥料和水分，同时又是传播病虫害的媒介，严重威胁水稻的产量和质量［1］。因此，防除农田杂草是保证水稻产量和质量的一项重要内容。传统人工除草方式效率低、成本高、费时费力；化学除草方式成本低、效率高，其中灭生性除草剂药效快、广谱高效。然而，由于灭生性除草剂的作用对象无选择性特点，其会损伤作物，不能直接施用于大田农作物［2］。同时长期施用同一类型除草剂易使田间杂草产生耐药性［3］，增加除草难度，而交替施用不同类型除草剂虽可大大降低杂草产生耐药性的概率，但对水稻的损伤仍不可避免［4］。因此，筛选和培育抗多种广谱除草剂的水稻突变体是现代化农业发展的新趋势之一。目前市场上的灭生性除草剂有百草枯、草甘膦、草铵膦等，百草枯因对人体有剧毒，且无特效解毒药而被禁用；草甘膦使用不当易造成环境污染，降低了其利用价值；草铵膦因除草快速高效、在土壤中易分解、对人畜无毒等优势而获得广泛的使用［5］。草铵膦为接触性、广谱性和非选择性除草剂，其基本原理是通过抑制植物体内谷氨酰胺合成酶（Glutamine synthe⁃tase，GS）活性，降低氨代谢过程。有研究指出植物体内氨过量积累会降低光合活性，破坏叶绿体结构［6⁃8］，几小时内可导致植物组织死亡。……