对百草枯有耐药性的杂草极少

周一, 20 十二月 2010

百草枯对覆盖作物和杂草的全面控制（美国）自 1962 年以来，百草枯已成为世界上使用最广泛的除草剂之一，但迄今为止，在所有的耕地和非耕地上，只有相当少的杂草产生耐药性定义 某种植物/杂草遗传到的，能够耐受一种除草剂标准剂量的遗传能力。 权威性在线参考资料与资源 http://www.weedscience.org/in.asp “除草剂耐药性杂草国际调查”（International Survey of Herbicide Resistant Weeds）旨在对耐药性杂草种类的进化进行检测，并对其影响做出评估。所有已确认新案例均做出列述。的案例记录在案。

记录所有杂草产生耐药性事件的公认权威机构（www.weedscience.org）最近发表声明：在 13 个国家中，发现了有 25 个杂草，它们共同具有 43 种百草枯抗性生物型。这些数字中已包括最近在南澳大利亚观察到的一年生黑麦草（Lolium rigidum）的耐药种群。

直到百草枯开始商用 18 年后，才有了首批杂草对百草枯出现耐药性的记录。

与其它主要种类的除草剂相比，杂草对百草枯产生耐药性的速度相当慢。从以下图表中，可以看到有些除草剂很快就会导致杂草产生耐药性。耐药性植物具有一些稀有基因，能消除特定品种本应具有的敏感性： 通常是生成能消灭外源分子的酶；或者是在除草剂的作用部位产生生化变异，使其变得不敏感。

起效方式

 首次销售 首次记录出现耐药性 耐药生物型数量 品种数 国家个数
三嗪类 PSII 抑制剂 1956 1970 261  定义 用于生产生质燃料的作物。目前，像玉米、甜菜籽、油菜和大豆等粮食作物被用来生产生质燃料。在巴西，从甘蔗中直接提取乙醇。印度为了生产生质柴油，大力推广麻风树的种植。油棕是另外一种生质柴油来源。在与碳动力工厂相邻的含盐水池里面可种植能生产生质燃料的藻类植物，以吸收工厂的二氧化碳排放。生质柴油作物更应种植于不利于粮食作物生长的地带（如：边际用地、盐碱地、荒地等），以避免和粮食生产形成不必要竞争。 权威性在线参考资料与资源 http://www.epobio.net/epobio.htm EPOBIO 是欧洲及美国学术和产业合作伙伴联合进行的一个项目，旨在确认植物科学研究的继续投资领域，以期推动作物作为原料在生质燃料及其他生质产品方面的应用。 68 25
百草枯 1962 1980  定义 为减少水土侵蚀，种植后使用作物残留覆盖 30%或更多土壤表面的任何耕作和种植方式。 权威性在线参考资料与资源 http://www2.ctic.purdue.edu/Core4/CT/Definitions.html Core4Conservation 是位于普度大学（Purdue University）的 保护性耕作信息中心（Conservation Tillage Information Centre）的组成部分。 43   25 13
草甘膦 1974 1996 105   20 16
ACC-ase 抑制剂 1978 1982 171   37 31
ALS 抑制剂 1982 1982 327 107 34

值得注意的是，耐药性品种肯定会成为杂草种群中的重要组成部分。耐药性产生的快慢取决于数个因素，包括耐药性基因的稀有性、拥有这些特定基因的植物的“适应性”（即是否能够繁殖生长），以及所采用杂草控制方法的“选择压力”。如果某些杂草品种中所含的耐药性基因非常普遍，并且这些基因不会影响正常生长和繁殖，这类杂草很快就会产生耐药性。当与其竞争的那些对除草剂敏感的植物被消除后，它们很快就会占据剩余的小生境。

杂草对各种主要除草剂产生耐药性的过程选择压力的重要性，可以从草甘膦上得到很好的解释。在上市销售超过 20 年后，仍然没有已知的耐药性案例。不过，在 1996 年首批案例便开始出现了。典型情形有：在果园和种植园中因长期使用草甘膦而产生耐药性，因在一季的种植中多次施用草甘膦而使大豆和棉花产生了耐药性。

一年生黑麦草因对多种除草剂产生了耐药性而广为人知。它每季每都会结出非常多的遗传多样化的种籽，在较重的选择压力下，很快就会发现具有耐药性的个体植株。过去，仅依赖于一种除草剂起效模式来控制黑麦草的做法，在澳大利亚引发了一些问题。1 例如，在 20 世纪 70 年代后期引入草籽除草剂禾草灵后，在不到 4 年的时间内，就在谷类和油菜中间选择出了有耐药性的黑麦草种群。截至 2000 年，估计有多达 500 万英亩的农田受其侵扰。对磺酰脲类氯嘧磺隆和甲磺隆的耐药性则产生得更快。一年生黑麦草对草甘膦的耐药性在草甘膦使用约 20 年后才有记录，对百草枯有耐药性的种群则是在百草枯使用近 50 年后才被注意到。

澳大利亚首次出现耐除草剂一年生黑麦草的时间1

  • 1982 禾草灵： 南澳大利亚和西澳大利亚
  • 1982 氯磺隆和甲磺隆： 南澳大利亚和西澳大利亚
  • 1988 阿特拉津和西玛津： 南澳大利亚和西澳大利亚
  • 1996 草甘膦：维多利亚
    2010 百草枯： 南澳大利亚

对耐百草枯杂草进行过生化和遗传学研究的科学家们发现，其耐药机理非比寻常。2,3,4 百草枯似乎失去了活性，可能是因为和在土壤中一样的紧密吸附，使其无法到达叶绿体内的作用部位。另有一些人则认为耐药性植物较少受百草枯产生的有害自由基的影响。

为什么没有更多的关于百草枯耐药性的案例？原因不得而知，但有可能是因为能导致此耐药性的基因过于罕见，或者拥有这些基因的个体植物在很多情况下都很难存活。事实上人们通常不会仅使用百草枯这一种杂草控制方式，这会对此有一定的帮助。通常，在作物种植实践中，人们会将其它除草剂和百草枯混和使用，或者在使用百草枯后再使用其它一些特定的除草剂。在日常实践中，避免杂草对除草剂产生耐药性的关键点在于： 综合采用各种不同的化学方式及栽培方式来控制杂草。在严重缺乏新的除草剂起效模式的情况下，有效使用并保护当前可行的起效模式至关重要。百草枯强有力的起效模式在避免杂草产生耐药性方面的价值无可限量。

参考文献

  1. 抗除草剂杂草国际调查网站
  2. Fuerst, E P 和 Vaughn, K C （1990）。百草枯耐药性机理。《杂草技术》，4，150-156
  3. Powles S B 和 Howat, P D（1990）。澳大利亚境内的耐除草剂杂草。《杂草技术》，4，（1），178-185
  4. Qin Yu，Cairns A 和 Powles S B（2004）。一个一年生黑麦草（Lolium rigidum）种群中的百草枯耐药性。《功能植物生物学》，31，（3），247 - 254

注意

百草枯领先产品的品牌名称为Gramoxone；澳大利亚百草枯同敌草快混合物领先产品的品牌名称为Spray.Seed。