细胞色素P450介导的播娘蒿对苯磺隆吸收、代谢研究

【作者】 杨倩； 邓维； 梅宇； 徐玉芳； 王仕鹏； 郑明奇；

【机构】 中国农业大学；

【摘要】 播娘蒿（Descurainia sopHia L.）是严重危害我国冬小麦（Trittcum aestivum）的恶性杂草之一,已对磺酰脲类除草剂-苯磺隆产生严重抗性。本研究组已有研究结果表明,播娘蒿（N11种群）对苯磺隆的抗性除与乙酰乳酸合成酶（acetolactate synthase,ALS）基因突变有关外,细胞色素P450（简称P450）等代谢酶活性提高也是导致播娘蒿对苯磺隆产生抗性的重要机理。为了进一步明确苯磺隆在抗性和敏感播娘蒿中的吸收、代谢差异,以及与P450的相关性。本研究利用高效液相色谱-质谱联用（LC-MS）方法,测定了抗性和敏感播娘蒿对苯磺隆吸收、代谢的差异;同时利用RT-qPCR（Real-time Quantitative PCR）技术测定了抗性和敏感播娘蒿中相关P450基因（CYP96A146,CYP96A147,CYP71A1-like and CYP96A15-like）的表达差异。研究结果如下:（1）用0.4μg苯磺隆点滴播娘蒿叶片,测定苯磺隆在播娘蒿叶片上0⁷d的残留量,结果表明,抗性与敏感播娘蒿对苯磺隆的吸收无明显差异;（2）用QuEChERS方法提取播娘蒿体内的苯磺隆农药,经LC-MS检测发现,抗性与敏感播娘蒿对苯磺隆的代谢在第1d没有表现出显著性差异,在第3d、5d和7d抗性播娘蒿的代谢水平显著高于敏感种群,第7d时抗性和敏感种群对苯磺隆的代谢量分别达到了87.78%和72.62%（of吸收量%）;马拉硫磷与播娘蒿混用后(喷施720g a.i.ha^-1马拉硫磷1h后,点滴苯磺隆),抗性与敏感播娘蒿对苯磺隆的代谢在前5d内均没有显著性差异,第7d时,抗性种群（59.49%）的代谢水平高于敏感种群（52.72%）。（3）RT-qPCR结果表明,经苯磺隆诱导之后,在1⁷d内CYP96A146,CYP96A147和CYP96A15-like 3个基因在SD8和N11种群中的表达量都有显著上调,且在N11种群中的表达水平要显著高于SD8种群,而CYP71A1-like基因在SD8和N11种群中的表达量没有显著性差异;经马拉硫磷(720g a.i ha^-1)处理,然后利用苯磺隆处理,诱导表达结果表明,CYP96A146基因的表达量相对于同一天苯磺隆单独诱导时被明显抑制,而CYP96A147和CYP96A15-like基因的表达量抑制不显著。综上所述,抗性和敏感播娘蒿对苯磺隆的吸收没有显著性差异,而在代谢水平上抗性种群明显高于敏感种群,并且抗性播娘蒿对苯磺隆的代谢抗性与P450酶系对苯磺隆的代谢密切相关,CYP96A146基因在播娘蒿对苯磺隆的代谢抗性中发挥重要作用。更多还原