單基因控制糙果莧對除草劑的抗性

糙果莧(waterhemp)是威脅玉米生產的惡性雜草，已經對7 類除草劑作用位點的除草劑產生了抗藥性。在美國伊利諾伊大學的一項雜草學研究中，研究人員發現，一個主效基因決定了糙果莧對S-異丙甲草胺(除草劑Dual Magnum 和Dual II Magnum的有效成分)的抗性。異丙甲草胺是一種重要的土壤處理產品，屬于極長鏈脂肪酸(VLCFA)合成抑制類除草劑。該大學之前的研究表明，糙果莧是利用P450 酶來解毒這種化學物質的。

10 年前，該研究團隊將糙果莧對莠去津的抗藥性追溯到了單一的GST 基因。研究人員認為，對于雜草中的非靶點抗性機制，很難找到簡單的基因控制；土壤處理除草劑抗性的研究難度很大。如果抗藥性是由單個基因控制的，而且這是一個顯性特征，那么傳播的風險就會更高。不過，異丙甲草胺已在玉米、大豆和高粱上使用了約45 年，對其具有抗性的糙果莧種群還不多見。

作為一種土壤處理劑，S-異丙甲草胺對治理糙果莧很有價值，抗藥性的影響目前還不大。未來，要選擇更全面的雜草治理方法，比如物理銷毀種子和在輪作中增加更多多樣化的作物，不應完全依賴化學除草。建議種植冬小麥、覆蓋作物，以及在小麥后種植雙季大豆，可以顯著減少雜草壓力。