地肤如何对草甘膦产生抗性
2015年二月19日 堪萨斯州立大学的一位杂草科学家最近的一项研究发现了为什么入侵性杂草地肤就像植物界的蟑螂。
根据堪萨斯州立大学的说法，农学助理教授 Mithila Jugulam 领导了一项研究，研究地肤草——侵占堪萨斯州西部和大平原农作物和非农作物区域的杂草种群——如何进化出对草甘膦的抗性。研究人员发现地肤草已经进化为具有针对草甘膦的基因代码的多个副本。这些拷贝使植物能够在草甘膦应用的田间率下存活下来。
“这是一种非常新颖的抗性机制，并且在许多抗草甘膦杂草中变得普遍，包括长芒苋、普通水麻和地肤子，”Jugulam 说。
Jugulam 与堪萨斯州立大学植物病理学杰出教授 Bikram Gill 合作进行了这项研究。
日记 植物生理学 最近发表了他们的研究，“含有 5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合酶位点的染色体片段的串联扩增赋予草甘膦抗性 地肤子”这是首次在地肤中发现EPSPS基因扩增的分子细胞遗传学基础的研究。
草甘膦的作用是阻止一种叫做 EPSPS 的酶，这种酶对于莽草酸途径中芳香氨基酸的产生至关重要。如果 EPSPS 受到干扰，植物最终会死亡。
使用称为荧光的创新技术 就地 通过对地肤的 DNA 片段进行杂交或纤维 FISH，研究小组发现，抗草甘膦地肤已经复制了几个 EPSPS 拷贝，这些拷贝在一条染色体上彼此并排堆叠。
研究人员还发现，EPSPS地肤的拷贝数越多，它对草甘膦的耐受性就越高。例如，具有 9 到 12 个 EPSPS 拷贝的地肤植物可以在两倍于推荐量的草甘膦中存活，而具有 16 个拷贝的植物可以承受六倍的草甘膦量。
虽然 EPSPS 基因拷贝的增加创造了一种仅用草甘膦方案控制地肤子的不可持续方式，但 Jugulam 说，这种抗性是由于持续使用草甘膦和控制这种杂草缺乏除草剂多样性而演变而来的。
“除草剂不会导致植物突变，”Jugulam 在一份声明中说。 “种群中存在的抗性个体最初水平较低，如果继续使用相同的除草剂进行选择，它们会慢慢控制易感植物。”
目前，Jugulam 及其同事正在研究美国和加拿大各地的地肤子，以了解世界其他地区的植物是否以同样的方式进化。堪萨斯州说，这可能会阐明未来的控制方法。
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