来自Aegilops tauschii的CYP99A2会代谢pyroxsulam,但不会代谢 mesosulfuron-methyl,导致对两种除草剂的自然敏感性不同
Jueting Bao1,2, Jingui Zhou1,2, Ziying Xie1,2
1College of Plant Protection, Nanjing Agricultural University, Nanjing, China.
Pest management science
|June 11, 2025
概括
对甲基硫甲基除草剂和Pyroxsulam的Aegilops tauschii敏感性的差异是由于P450酶. 这一发现有助于通过向特定的代谢酶开发新的杂草控制策略.
科学领域:
- 农业科学 农业科学
- 植物科学 植物科学
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 杂草对除草剂的耐受性威胁到农业生产.
- Aegilops tauschii是一种适应性强,侵入性强的草,对乙烯酸乳酸合成酶 (ALS) 抑制剂的敏感性各不相同.
- 中硫甲基 (MM) 控制了A. tauschii,而Pyroxsulam (P) 是无效的,这表明在差异性敏感性方面的知识差距.
研究的目的:
- 调查代谢酶在调解Aegilops tauschii对ALS抑制剂MM和P的不同敏感性的作用.
- 为了确定在A. tauschii.中负责除草剂代谢的特定酶.
主要方法:
- 使用P450抑制剂1-aminobenzotriazole (ABT) 的全植物实验.
- 液体色谱与双重质谱测量以确定除草剂代谢率.
- 转录组测序和定量实时聚合酶链反应 (qRT-PCR) 以确定差异表达的P450基因.
- 在Arabidopsis和体外蛋白质表达中过度表达基因以验证酶功能.
主要成果:
- 1-阿米诺二醇 (ABT) 显著增加了A. tauschii对素 (P) 的敏感性,但并没有增加硫甲基 (MM) 的敏感性.
- 在A. tauschii中,Pyroxsulam (P) 的新陈代谢速度比 mesosulfuron-methyl (MM) 高.
- 鉴定了七个差异表达的P450基因;三个由P上调,但不是MM.
- 在Arabidopsis中过度表达AtCYP99A2通过代谢降低了对P的敏感性,而不会影响MM.
结论:
- 这项研究是首次报告P450酶参与A. tauschii对ALS抑制剂除草剂的敏感性.
- 这些发现加深了对A. tauschii除草剂代谢和耐受机制的理解.
- 确定开发除草剂协同剂的潜在目标,以加强除草控制策略.
