野燕麦(Avena fatua)对精唑禾草灵和甲基二磺隆的抗药性水平

周志恒 张粤 孙亚宁 邢霁阳 王豪 于佳星 董立尧

摘要：为明确小麦田野燕麦对精唑禾草灵和甲基二磺隆的抗药性，采用整株生测法测定野燕麦对精唑禾草灵和甲基二磺隆的敏感性，同时明确抗性野燕麦的交互抗性和多抗性。其中JXSN-2020-2种群对精唑禾草灵最敏感，GR₅0为6.77 g a.i./hm²，HJWZ-2020-1种群对精唑禾草灵抗药性水平最高，GR₅0为142.19 g a.i./hm²，RI=20.99；JNLH-2020-1种群对甲基二磺隆最敏感，GR₅0=1.09 g a.i./hm²，YMXX-2020-1种群对甲基二磺隆抗性水平最高，GR₅0为41.82 g a.i./hm²，RI=38.44；同时，抗精唑禾草灵野燕麦对炔草酯、唑啉草酯、烯禾啶产生了不同程度的交互抗性，并未产生多抗性；抗甲基二磺隆野燕麦对氟唑磺隆和啶磺草胺、烯禾啶、绿麦隆、环吡氟草酮、精唑禾草灵的抗性水平低，对唑啉草酯、炔草酯敏感性下降。

关键词：野燕麦；抗药性；精唑禾草灵；甲基二磺隆；交互抗性；多抗性

中图分类号：S481⁺.4文献标志码：A文章编号：1003-935X（2022）02-0031-08

Resistance Level of Avena fatua to Fenoxaprop-P-Ethyl and Mesosulfuron-Methyl

ZHOU Zhi-heng，ZHANG Yue，SUN Ya-ning，XING Ji-yang，WANG Hao，YU Jia-xing，DONG Li-yao

（College of Plant Protection，Nanjing Agricultural University/Key Laboratory of Integrated Management of Crop Diseases and Pests，Ministry of Education，Nanjing 210095，China）

Abstract：The objective of this study was to explicit the resistance of Avena fatua to fenoxaprop-P-ethyl and mesosulfuron-methyl in wheat filed. The sensitivity of A. fatua to fenoxaprop-P-ethyl and mesosulfuron-methyl was determined by the whole-plant bioassay，meanwhile the cross-resistance and multi-resistance of the resisitant A. fatua was determined. JXSN-2020-2 population presented the most sensitive to fenoxaprop-P-ethyl，whose value of GR₅0 was 6.77 g a.i./hm². HJWZ-2020-1 population presented the most resistant to fenoxaprop-P-ethyl，whose value of GR₅0 was 142.19 g a.i./hm²，and RI=20.99. JNLH-2020-1 population presented most sensitive to mesosulfuron-methyl，GR₅0=1.09 g a.i./hm². YMXX-2020-1 population presented the most resistant

收稿日期：2022-05-20

基金项目：江苏省大学生创新创业训练计划（编号：202110307106Y）。

作者简介：周志恒（2001—），女，四川合江人，研究方向为除草剂毒理及抗药性。E-mail：1076982051@qq.com。

通信作者：董立尧，博士，教授，博士生导师，研究方向为除草剂毒理及抗药性。E-mail：dly@njau.edu.cn。

野燕麦（Avena fatua L.）是一种常见恶性杂草，是禾本科（Granubeae）燕麦属（Acena）的一年生草本植物，别称乌麦、铃铛麦、燕麦草^［1］，广泛分布于华东、中南、西南及黄河流域部分地区，尤其在长江中下游地区危害严重，在小麦、油菜、玉米、高粱等作物田中都有危害^［2］。涂鹤龄等曾经报道，野燕麦在我国冬麦区的危害率达15.6%，在春麦区达25.3%，全国严重危害面积达160万hm²，导致粮食减产17.5亿kg/年^［3］。同時，由于野燕麦发生严重，发生时期久远，在化学防除过程中非常容易产生抗药性，在10种最易产生抗药性的杂草中位居第二^［4］，其抗性发生情况在国外已十分普遍。

精唑禾草灵（fenoxaprop-P-ethyl），是乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）抑制剂，20世纪80年代就被广泛应用于麦田防治禾本科杂草，尤其是野燕麦^［5］。甲基二磺隆（mesosulfuron-methyl）属磺酰脲类高效除草剂，作用靶标为乙酰乳酸合酶（acetolactate synthase，ALS），也被广泛用于防除麦田杂草。

近些年，精唑禾草灵和甲基二磺隆作为麦田防除禾本科杂草常用除草剂，化学除草面积不断扩大，且由于其作用机制单一，长期使用，极易使杂草产生抗药性。目前国内已报道多种禾本科杂草对精唑禾草灵和甲基二磺隆产生抗药性，但对野燕麦的抗药性发生及交互抗性和多抗性情况，特别是在我国小麦主产区黄淮海地区的野燕麦对除草剂的抗性发生情况未见相关报道。因此，本试验以野燕麦为研究材料，明确不同地区野燕麦种群对精唑禾草灵和甲基二磺隆的敏感性差异，以及抗性野燕麦的交互抗性和多抗性，掌握抗药性野燕麦的发展动态，以期为麦田野燕麦的有效防治提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 供试野燕麦

于2018年和2020年从云南省、四川省、江苏省、安徽省、河南省等地区采集成熟的野燕麦种子，萌发率均在90%以上（表1）。

1.2 供试药剂

供试药剂有69 g/L精唑禾草灵水乳剂，购自拜耳作物科学（中国）有限公司；30 g/L甲基二磺隆可分散油悬浮剂，购自拜耳作物科学（中国）有限公司；24%炔草酯微乳剂，购自河南省安阳市普瑞农化有限责任公司；10%唑啉草酯可分散油悬浮剂，购自安徽尚禾沃达生物科技有限公司；12.5%烯禾啶乳油，购自中农住商（天津）农用化学品有限公司；70%氟唑磺隆水分散粒剂，购自山东绿霸化工股份有限公司；4%啶磺草胺可分散油悬浮剂，购自科迪华（上海）农业科技有限公司；25%绿麦隆可湿性粉剂，购自江苏快达农化股份有限公司；6%环吡氟草酮可分散油悬浮剂，购自清原农冠。

1.3 试验方法

1.3.1 野燕麦对精唑禾草灵的敏感性研究方法

整株生物测定方法参照Feng等的方法^［6］，并稍作修改：在规格为7 cm×7 cm×7 cm的塑料盆钵中装满沙土与营养基质按2 ∶1质量比混合均匀的营养土（pH值=6.3，有机质含量1.1%），底部吸水至土壤水分饱和，播野燕麦种子15粒/盆，播后表面覆1层细土，置于自然光照培养室中培养，培养温度为白天（20±5） ℃、夜晚（15±5） ℃。待野燕麦长至2叶期，选择长势一致的野燕麦定苗至8株/盆，长至3～4叶期时，再采取喷雾法对野燕麦进行茎叶喷雾处理。喷雾采用农业农村部南京农业机械化研究所生产的3WP-2000型行走式生测喷雾塔，喷雾高度 300 mm，喷头（扁形，TP6501E）有效喷幅350 mm，喷头流量 390 mL/min，行走距离1 340 mm，行走时间4.6 s，药液体积30 mL。根据预试验的结果，设置精唑禾草灵处理剂量分别为0、31、62、124、248 g a.i./hm²，过于敏感种群的处理剂量设置为3.875、7.750、15.500、31.000、62.000 g a.i./hm²，以清水喷雾为对照，重复4次。待药剂晾干后，转入自然光照培养室继续培养，培养温度为白天（20±5） ℃、夜晚（15±5） ℃。

施藥后21 d剪取野燕麦地上部分并称量鲜重，通过计算鲜重抑制率求出抑制中剂量（GR₅0），根据GR₅0计算抗性指数（RI），再根据RI确定抗性种群和敏感种群。

1.3.2 野燕麦对甲基二磺隆的敏感性研究方法

试验方法同“1.3.1”节，甲基二磺隆处理剂量分别为0、1.875、3.750、7.500、15.000、30.000、60.000 g a.i./hm²，设置清水对照，重复4次。

1.3.3 抗精唑禾草灵野燕麦的交互抗性和多抗性研究方法

选用抗精唑禾草灵野燕麦种群HJWZ-2020-1、敏感种群JXSN-2020-2。试验药剂和处理剂量见表2，试验方法同“1.3.1”节。

1.3.4 抗甲基二磺隆野燕麦的交互抗性和多抗性研究方法

选用抗甲基二磺隆野燕麦种群YMXX-2020-1、敏感种群JNLH-2020-1。试验药剂和处理剂量见表2，试验方法同“1.3.1”节。

1.4 数据处理及抗性分级

按照下列公式计算鲜重抑制率，用DPS软件进行专业统计，算得GR₅0。

鲜重抑制率＝（对照鲜重－处理鲜重）/对照鲜重×100%。

其中，抗性指数（RI）是由GR₅0求得，计算方法如下：

抗性指数（RI）=抗性种群的GR₅0/敏感种群的GR₅0。

根据除草剂等级^［7］划分，抗性指数≤2的为敏感，2＜抗性指数≤4的为敏感性下降，4＜抗性指数≤10的为低抗，10＜抗性指数≤30为中抗，30＜抗性指数≤150为高抗，抗性指数＞150为极高抗。

2 结果与分析

2.1 野燕麦对精唑禾草灵的敏感性

采用整株生物测定法，测定采集自安徽、江苏、四川、河南、云南等地的28个野燕麦种群对精唑禾草灵的敏感性。结果（表3）表明，大多数野燕麦种群对精唑禾草灵都产生了不同水平的抗药性，所研究的28个种群中有19个种群中抗，2个种群低抗，3个种群敏感性下降，4个种群敏感。其中，采自江苏徐州的JXSN-2020-2种群对精唑禾草灵最敏感，其GR₅0为6.77 g a.i./hm²；采自河南焦作的HJWZ-2020-1种群对精唑禾草灵最不敏感，其GR₅0为142.19 g a.i./hm²，抗性指数为20.99。由此可见，野燕麦对精唑禾草灵的抗性发生情况已十分普遍。

2.2 野燕麦对甲基二磺隆的敏感性

根据整株生物的测定结果（表4）可知，绝大多数野燕麦种群对甲基二磺隆的抗性水平都不高，其中，高抗的只有1个，是采自云南弥勒的YMXX-2020-1种群，其GR₅₀为41.82 g a.i./hm²，抗性指数高达38.44； 低抗的有9个种群， 敏感性下降的有12个种群，其余6个种群均为敏感种群，以采自江苏南京的JNLH-2020-1种群最敏感，其GR₅0为1.09 g a.i./hm²。由此可见，野燕麦对甲基二磺隆的抗药性问题已经开始出现，但大多数野燕麦种群对甲基二磺隆依旧敏感，甲基二磺隆作为麦田防除野燕麦使用时要引起注意。

2.3 抗精唑禾草灵野燕麦种群的交互抗性和多抗性

由表5可知，抗精唑禾草灵野燕麦HJWZ-2020-1种群对ACCase类除草剂产生了不同程度的交互抗性，對炔草酯中抗，对唑啉草酯低抗，对烯禾啶敏感性下降；对ALS类、PSⅡ类和HPPD类除草剂并未产生多抗性，但对ALS类啶磺草胺、PSⅡ 类绿麦隆和HPPD类环吡氟草酮表现出了敏感性下降。

2.4 抗甲基二磺隆野燕麦种群的交互抗性和多抗性

由表6可知，抗甲基二磺隆野燕麦YMXX-2020-1种群对相同作用机制的ALS类除草剂（氟唑磺隆、啶磺草胺）均产生了低抗，对不同作用机制的HPPD类除草剂的环吡氟草酮也产生了低抗，对ACCase类除草剂（精唑禾草灵、唑啉草酯、烯禾啶、炔草酯）和PSⅡ类除草剂绿麦隆依旧敏感。

3 讨论与结论

小麦是我国重要的粮食作物，近年来麦田杂草迅速增多，以野燕麦、节节麦、看麦娘等禾本科杂草和荠菜、播娘蒿、猪秧秧等阔叶杂草为主，严重危害小麦产量，目前麦田杂草主要以化学防除为主^［8］。

精唑禾草灵和甲基二磺隆是我国麦田防除禾本科杂草最重要的2种茎叶处理除草剂，其中精唑禾草灵是ACCase类除草剂，甲基二磺隆是ALS类除草剂，2种药剂都有长期使用的历史。由于长期单一使用，国内已报道过看麦娘^［9］、日本看麦娘^［10］、大穗看麦娘^［11］、菵草^［12］、多花黑麦草^［13］、耿氏假硬草^［14］等多种麦田杂草对其产生了抗药性。野燕麦作为我国麦田的一种重要恶性杂草，严重威胁了我国的小麦产量和质量，已有部分地区发现了精唑禾草灵和甲基二磺隆对野燕麦防除效果变差的情况，但有关野燕麦对这2类药剂的抗性发生情况及抗性种群的交互抗性和多抗性情况国内尚未见报道。

本试验研究了采自安徽、江苏、四川、河南、云南等地多个野燕麦种群对精唑禾草灵和甲基二磺隆的敏感性，发现野燕麦对精唑禾草灵具有抗性的情况已经十分严重，发生地区也已十分普遍，同时野燕麦对甲基二磺隆的抗药性问题已经开始出现，但大多数野燕麦种群对甲基二磺隆依旧敏感。通过研究抗性野燕麦的交互抗性和多抗性，发现抗精唑禾草灵野燕麦种群HJWZ-2020-1对ACCase类除草剂唑啉草酯、炔草酯和烯禾啶产生了不同程度的交互抗性，这在有关菵草^［15］、耿氏假硬草^［16］、日本看麦娘^［17］的抗性研究中都有过报道，这个现象可能是由抗精唑禾草灵野燕麦的ACCase靶标位点发生突变造成的，但对ALS类除草剂氟唑磺隆、啶磺草胺、甲基二磺隆，PSⅡ类除草剂绿麦隆，HPPD类新型除草剂环吡氟草酮未产生明显的抗性。抗甲基二磺隆野燕麦种群YMXX-2020-1对ALS类除草剂氟唑磺隆、啶磺草胺产生了不同水平的交互抗性，这在有关看麦娘对甲基二磺隆的抗性报道^［18］中出现过相同的现象，对ACCase类除草剂唑啉草酯、炔草酯和烯禾啶，PSⅡ类除草剂绿麦隆，HPPD类新型除草剂环吡氟草酮表现出轻微的多抗性。尤其是通过对精唑禾草灵和甲基二磺隆敏感性的对比发现，对精唑禾草灵敏感的种群可能对甲基二磺隆并不敏感，对甲基二磺隆敏感的种群对精唑禾草灵并不敏感，因此在田间防除野燕麦的过程中，要注意药剂的正确合理使用。

针对本研究发现的野燕麦抗性问题，首先必须意识到研究野燕麦抗药性已经十分重要，野燕麦对麦田多种常见除草剂的抗性问题都在慢慢显现，因此在田间防除野燕麦的过程中，尽量选用杀草谱一致、作用机制不同的除草剂交替使用，同时要及早进行田间观察，加强抗性监控，建立监测点，减少抗性种群的进一步蔓延，为田间防除提供理论依据。

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