【摘 要】
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我国是水稻生产和消费大国,水稻的病虫害严重影响的水稻产量,因此水稻的农药施用量严重超标,而导向农药利用导向基团在植物体内的转运,实现农药定向的运输并到达病虫害的为害部位,可大大地提高农药利用率。同时选取53个水稻主栽品种,在具有内吸性特性的新烟碱农药的处理下,对其农药积累特性进行比较分析,以获得高吸收农药水稻品种,降低农药吸收量,为克隆农药转运基因或调控基因奠定基础。研究结果如下:以水稻幼苗为供试
【基金项目】
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国家重点研发项目:华南及西南水稻化肥农药减施技术集成研究与示范(项目编号:2018YFD0200300); 广州市科技计划项目:以植物氨基酸转运蛋白为载体的导向农药构建(项目编号:201707020013);
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我国是水稻生产和消费大国,水稻的病虫害严重影响的水稻产量,因此水稻的农药施用量严重超标,而导向农药利用导向基团在植物体内的转运,实现农药定向的运输并到达病虫害的为害部位,可大大地提高农药利用率。同时选取53个水稻主栽品种,在具有内吸性特性的新烟碱农药的处理下,对其农药积累特性进行比较分析,以获得高吸收农药水稻品种,降低农药吸收量,为克隆农药转运基因或调控基因奠定基础。研究结果如下:以水稻幼苗为供试植株,进行根部吸收药物试验,通过液相检测根部与根上部药物含量,筛选出具有优良的输导性化合物和高于母体化合物吸收的药物有:羧酸-溴代吡咯腈(Tra-COOH),558,564,551,584,554,109,115,116,119,120与122。母体化合物溴代吡咯腈不具有根部向上输导特性,而Tra-COOH的检测量最高可达到238 nmol/g;558,564,551,584,554,109,115,116,119,120与122化合物经过改造后高于母体化合物吡虫啉(ICL)。由此表明,通过引入羧酸,氨基酸和改造化合物可以影响非内吸农药的输导性和使已经具有输导性的农药在水稻根部具有更强的输导性。在时间梯度试验中,确定水稻根部吸收Tra-COOH,554,564,584药物的时间饱和点为12h。研究发现,水稻根部对Tra-COOH,554,564,584药物的吸收总量中存在能量抑制剂CCCP敏感部分(依靠能量)与CCCP不敏感部分(不依靠能量),CCCP对水稻植株根部吸收Tra-COOH,554,564,584均有抑制作用,但对Tra-COOH具有显著抑制,抑制率分别为59.65%、24.4%、39.8%、36.6%。说明水稻根部吸收Tra-COOH,554,564,584可能属于载体介导的过程。以收集到53个华南稻区主推水稻品种(附表1)为研究对象,通过在植物培养箱内进行室内实验,并采用超高效液相色谱(HPLC)和气相色谱法(GC),探讨不同水稻品种成苗期对5个新烟碱类农药(吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺、氟吡呋喃酮、氟啶虫胺腈)的吸收和转运能力的差异性,旨在筛选出对不同农药高吸收和转运的水稻品种。结果表明,5种农药在水稻成苗植株体内均表现了向上输导的能力,且地上部茎叶农药含量是根系含量的2.23-10.68倍;其向上输导的能力从强到弱顺序是:氟啶虫胺腈>吡虫啉>氟吡呋喃酮>噻虫嗪>噻虫胺;水稻聚两优250-1、玉香占、金桂花、CO39、宜香9303分别对被测农药转运能力较强,可作为其高转运水稻品种进一步研究;桂育8号、桂育7号、桂野丰、TP9309、分别对被测农药吸收能力较弱,可作为其低转运水稻品种进一步研究。本研究结果可为进一步研究农药高吸收与转运水稻品种的机理提供材料基础,这些高低吸收资源品种可以为高吸收水稻的育种提供亲本材料。同时,为进一步开展农药转运基因与调控机制研究提供宝贵的资源。
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