油菜种质M196对ALS类除草剂的交互抗性评价与抗性基因BnAHAS1-3R的表达分析
Evaluation of Cross Resistance to ALS Herbicides and Expression Analysis of Resistance Gene BnAHAS1-3R in Rapeseed M196
卢鑫宇 1郭月 2祁余容 3王婷 1李伟龙 3吕欣蕾 4钟詹斐 3彭琦 2高建芹 2张洁夫 2胡茂龙5
作者信息
- 1. 江苏大学生命科学学院,镇江 212013;江苏省农业科学院经济作物研究所/国家油料作物改良中心南京分中心/农业农村部长江下游棉花与油菜重点实验室/江苏省农业生物学重点实验室,南京 210014
- 2. 江苏省农业科学院经济作物研究所/国家油料作物改良中心南京分中心/农业农村部长江下游棉花与油菜重点实验室/江苏省农业生物学重点实验室,南京 210014
- 3. 江苏省农业科学院经济作物研究所/国家油料作物改良中心南京分中心/农业农村部长江下游棉花与油菜重点实验室/江苏省农业生物学重点实验室,南京 210014;福建农林大学农学院,福州 350002
- 4. 江苏省农业科学院经济作物研究所/国家油料作物改良中心南京分中心/农业农村部长江下游棉花与油菜重点实验室/江苏省农业生物学重点实验室,南京 210014;南京农业大学农学院,南京 210095
- 5. 江苏大学生命科学学院,镇江 212013;江苏省农业科学院经济作物研究所/国家油料作物改良中心南京分中心/农业农村部长江下游棉花与油菜重点实验室/江苏省农业生物学重点实验室,南京 210014;福建农林大学农学院,福州 350002;南京农业大学农学院,南京 210095
- 折叠
摘要
为明确抗ALS类除草剂油菜新种质M196的除草剂交互抗性效应及其抗性基因BnAHAS1-3R的功能,本研究以抗性油菜M196及野生型N131为材料,在油菜苗期3～5叶期,按照田间推荐使用浓度0×、1/4×、1/2×、1×、2×、4×的磺酰脲(SU)、磺酰胺羧基三唑啉酮(SCT)、咪唑啉酮(IMI)、三唑嘧啶(TP)和嘧啶水杨酸(PB)等5种ALS抑制剂除草剂进行喷施处理,鉴定评价M196对各类除草剂的抗性效应.结果表明,M196对SU和SCT除草剂交互抗性最强,对IMI、TP和PB抗性较低.大田鉴定进一步验证了温室交互抗性结果.转抗性基因BnAHAS1-3R拟南芥功能验证表明,转基因阳性植株对各除草剂交互抗性与油菜M196的抗性趋势一致.qRT-PCR分析与转基因拟南芥体外酶活抑制试验结果均表明,M196对ALS类除草剂交互抗性的产生,是由突变靶基因BnAHAS1-3R的表达量增加以及突变靶标酶对除草剂的敏感性下降导致.研究结果为预防和解决利用抗性基因选育的品种大面积推广后可能带来的杂草抗药性以及抗性基因漂移等问题提供了理论依据.
Abstract
In order to identify effects of the cross-resistance and the function of resistant genes BnAHAS1-3R in germplasm M196,this study examined the resistance effect of rapeseed M196 and N131(wild type)by spraying sulfonylurea,sulfonlyaminocarbonyl-triazolinone,imidazolinone,triazolopyrimidine,and pyrimidyl-benzoate with different concentration gradients(0,1/4,1/2,1,2 and 4 times the recommended concentration of herbicides in the field),respectively,at 3-5 leaf stage.Based on the greenhouse and field results,the cross-resistance of SU and SCT was observed simultaneously to be the strongest,while IMI,TP and PB were lower.Results of qRT-PCR and in vitro enzyme inhibition experiments in transgenic Arabidopsis indicated that the cross-resistance of ALS herbicides was caused by the elevated expression of the mutated allele of BnAHASl-3R and the decrease on enzyme sensitivity to herbicides.The study provides a theoretical basis for preventing and resolving the potential problems about weed resistance and drift of resistance gene that may arise from the widespread promotion of resistant varieties.
关键词
甘蓝型油菜/抗除草剂新种质/交互抗性/功能分析Key words
Brassica napus L./herbicide resistant new germplasm/cross-resistance/function analysis引用本文复制引用
出版年
2024
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