牛繁缕ALS基因突变致抗苯磺隆高抗性：机理揭示

本文探讨了抗苯磺隆的牛繁缕(Alsine aquatica L.) ALS基因突变的研究成果，由刘伟堂和王金信两位作者共同完成。这项工作得到了高等学校博士学科点专项科研基金的支持，主要关注于除草剂抗性的理解和分子机制。 研究的核心目的是确定牛繁缕对苯磺隆的抗性程度以及这种抗性是如何在分子层面发生的。通过整株水平的测定方法，研究人员对比了抗性种群JS14与敏感种群JS18对苯磺隆的响应，发现抗性种群具有显著的抗性，抗性指数（RI）高达127.8倍，这显示出抗性种群对苯磺隆的抵抗能力远超敏感群体。 进一步的离体实验揭示了抗性与敏感性之间的关键差异。对于敏感种群，苯磺隆对ALS的抑制作用在IC50值（抑制一半活性所需的浓度）为0.45±0.27微摩尔/升；而在抗性种群JS14中，这个值提高到63.56±16.19微摩尔/升，这意味着抗性种群的ALS活性受到显著抑制。 基因测序分析发现，抗性种群中ALS基因的保守区Domain A的197位氨基酸，脯氨酸CCG突变为丝氨酸TCG。这一氨基酸变化直接影响了ALS酶的功能，降低了其对苯磺隆的敏感性，从而成为牛繁缕产生高水平抗性的关键因素。 本文的工作不仅提供了关于牛繁缕对苯磺隆抗性的定量评估，还深入剖析了基因突变如何影响抗性反应，这对于理解除草剂抗性进化和制定有效的抗性管理策略具有重要意义。关键词包括农药学、牛繁缕、苯磺隆、抗药性、基因突变等，这些内容对于农药科学和技术的发展以及农业生产中的可持续管理具有重要的理论价值和实践指导意义。