水麻对顶框带的代谢抗性

玉米天生能耐受某些除草剂，并能在化学物质造成伤害之前将其解毒。它允许农民向他们的田地喷洒被称为HPPD抑制剂的除草剂，这种除草剂可以杀死杂草，如水和苋菜，并使玉米毫发无损。但在越来越多的领域，这种方法已经失败；水麻没有死。

科学家们研究了水麻对两种常见的HPPD抑制性除草剂的反应，即甲基磺草酮(商品名Callisto)和tembotrione(Laudis)，并发现杂草使用与玉米相同的细胞机制来解毒化学物质。然而，还没有人研究过水麻对抑制HPPD的第三种除草剂——托姆宗(Impact或Armezon)的代谢反应。这种除草剂属于不同于甲基磺草酮和替博替隆的化学亚类，但在玉米中广泛使用。

伊利诺伊大学的一项新研究确定了两个中西部水麻种群的解毒途径，这两个种群在顶框带的快速代谢中起作用。不幸的是，这一发现对玉米种植者来说并不是好消息。

“我们最初的理论是，水麻会像其他两种HPPD抑制剂一样模仿玉米，但不，它找到了一种不同的方式，”我和美国公司作物科学部的杂草科学家迪安里切尔斯说。-植物科学的前沿研究。“我们不知道是怎么回事，也不知道为什么，但它有着与玉米天然不同的机制。最重要的是，你不能用三种HPPD抑制剂中的任何一种来控制这个人群。”

来自伊利诺伊州麦克林县的水井人口。在过去的十年里，连续播种玉米的田地已经用所有三种HPPD抑制剂进行了处理，并且井显示出对它们的抗性。Riechers和他的合著者在温室中种植了这一种群的种子，并向植物喷洒了三种除草剂，以评估损害程度。与这两个对化学物质敏感的群体相比，麦克林县的水井植物看起来很棒。

研究人员还在内布拉斯加州的一种水生植物中长大，这种水生植物仅用甲基磺草酮和替博特里翁处理过。尽管从未接触过顶框带，但植物似乎具有抗性。他们看起来不像麦克林县的人口，但他们看起来比敏感的人好得多。

里切尔斯说：“温室实验表明，内布拉斯加州的人们确实对从未接触过的除草剂有抵抗力。另外两种除草剂选择抗框线吗？先正达的同事和我都这么认为。我们的长期目标是找出每种除草剂是否有自己的抗性基因，或者是否有一个或多个基因可以选择。”

研究小组通过切断叶子开发了除草剂解毒酶。研究小组发现，麦克林县的植物使用了不同于玉米的方式，这种方式可以给玉米解毒。Riechers说，这一发现在科学上很有趣，但对于玉米产业来说，这可能是一颗不可接受的药丸。

“这太可怕了，因为这些井群已经找到了代谢这些化合物的方法，所以这使得化学杂草的控制变得更加困难，”他说。“现在，你可以在玉米上喷洒这三种HPPD抑制剂中的任何一种，而不是杀死玉米，但它可能会杀死杂草。但是，如果杂草使用不同的机制来解毒化学物质，你必须开发不同的化合物。一种不使用相同代谢途径的除草剂。它可能对杂草有效，但谁知道玉米会不会耐受。”

化学公司可以利用发现研究中的信息来开发新产品，但农民可能等不及了。与此同时，Riechers指出了我的同事在罐中混合多种除草剂或使用哈灵顿种子析构剂作为限制抗性的非化学方法的工作。

“我们越来越多地发现这些水麻人能为排毒做些什么，这令人沮丧。我们的研究只强调了采取其他措施限制这些抗性植物的传播或防止它们发生的重要性。第一名，”他说。

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