柏连阳院士团队在牛筋草抗草铵膦非靶标机理研究方面取得进展

近日，柏连阳院士团队在牛筋草抗草铵膦非靶标抗性机理研究方面取得进展，相关成果发表在农林科学领域一区TOP期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》，并被选为封面文章。

牛筋草是一种具有强抗逆性和竞争性的C4恶性杂草，草铵膦目前已成为仅次于草甘膦的全球第二大灭生性除草剂。但是长期高频重复使用，也增加了草铵膦抗性杂草进化的风险。目前草铵膦抗性杂草还很少见，仅在牛筋草、黑麦草等少数几个种群中发现，相关抗性机理研究较少，尚处于原始资料积累阶段。因此，明确牛筋草对草铵膦的抗性机理，有助于制定科学的牛筋草防控策略。

在该研究中，研究团队对在田间采集的一个疑似具有草铵膦抗性的牛筋草种群采用了整株剂量响应生物测定，明确该种群已经对草铵膦产生高水平抗性。在抗性机制研究中，通过草铵膦靶标酶的单克隆测序及表达量检测排除了靶标抗性机理，解毒酶活性抑制分析表明细胞色素P450s（CYP450）和谷胱甘肽S-转移酶（GST）参与了该种群对草铵膦的代谢过程。进一步通过RNA-Seq分析抗草甘膦牛筋草种群和敏感种群中差异基因的表达，成功鉴定出与代谢抗性相关的3个P450基因（CYP94-1、CYP94-2、CYP71）和1个GST基因（GSTU3）。该研究首次明确了四个与草铵膦非靶标抗性相关的代谢基因，为后续解析更深层次的草铵膦非靶标抗性机理奠定了良好的基础。