欧洲首例三抗性（EPSPS、ALS和合成生长素）地肤（Bassia scoparia）的发现及其抗性机制解析

西班牙研究团队在《Pesticide Biochemistry and Physiology》发表研究，首次在欧洲发现地肤（Bassia scoparia）对EPSPS抑制剂（草甘膦）、ALS抑制剂（磺酰脲类）和合成生长素（2,4-D/MCPA）的三重抗性。通过剂量反应实验、基因拷贝数分析和ALS基因测序，证实抗性由EPSPS基因扩增、ALS靶点突变及P450介导的代谢解毒共同驱动。该研究为抗性治理提供了关键靶点，警示多重抗性杂草对农业生产的威胁。

　　

在可持续农业面临严峻挑战的今天，杂草抗药性已成为全球性问题。地肤（Bassia scoparia）作为典型的C₄光合作用杂草，凭借其强大的环境适应力和高达10万粒/株的种子产量，近年来在西班牙免耕冬麦田猖獗蔓延。更令人担忧的是，农民反映连续使用草甘膦（EPSPS抑制剂）、噻吩磺隆（ALS抑制剂）和2,4-D（合成生长素）后仍出现防治失败，但缺乏科学证据。这一现象背后，是否隐藏着新型多重抗性机制？西班牙莱里达大学联合萨拉戈萨农业食品研究与技术中心的研究团队，在《Pesticide Biochemistry and Physiology》发表了突破性发现。

研究人员采用剂量反应实验、靶基因测序和代谢抑制分析等关键技术。从西班牙吉索纳的抗性种群（GUI-R）和敏感种群（A17-S）出发，通过整株生物测定评估抗性水平，利用qPCR量化EPSPS基因拷贝数，Sanger测序解析ALS基因突变位点，并创新性地采用马拉硫磷（P450抑制剂）验证代谢抗性机制。

3.1 剂量反应实验揭示三重抗性
研究发现GUI-R对草甘膦的抗性指数（RI）达2-3.2倍，其EPSPS基因拷贝数（4.9个）显著高于敏感种群（0.59个），且未发现Thr102/Ala103/Pro106位点突变。对噻吩磺隆的抗性更为惊人（RI=340倍），ALS基因测序显示存在Pro197Ser/Leu和Trp574Leu等靶点突变，其中Trp574Leu还导致46%植株对咪唑啉酮类（imazamox）产生交叉抗性。最令人意外的是对2,4-D和MCPA的抗性（RI分别达60和42.7倍），但未延伸至麦草畏（dicamba）和氟草烟（fluroxypyr）。

3.3 代谢抗性的关键证据
马拉硫磷预处理使2,4-D处理组的生物量减少97%，首次揭示P450介导的代谢解毒在抗性中的作用。这与传统认知中合成生长素抗性多源于靶标基因突变（如TE插入）形成鲜明对比。

4.2 ALS抗性的分子基础
GUI-R种群内存在丰富的ALS基因多态性：50%植株携带Pro197Ser突变（33%纯合），33%为Pro197Leu纯合，8.3%出现Trp574Leu杂合，甚至发现Pro197Ser+Trp574Leu双重突变个体。这种"突变库"为抗性快速进化提供了遗传基础，也解释了其对不同ALS抑制剂的差异化响应。

4.3 合成生长素抗性的特殊性
与北美报道的麦草畏-氟草烟交叉抗性不同，GUI-R表现出独特的2,4-D/MCPA特异性抗性谱。研究人员推测这与西班牙农田中2,4-D使用频率更高有关，但需进一步验证GT/GST等代谢酶的具体作用。

这项研究首次在欧洲证实了地肤的三重抗性进化，其科学价值在于：

1. 揭示抗性形成的"三通路模型"：EPSPS基因扩增（草甘膦）、ALS靶点突变（噻吩磺隆）和P450代谢（2,4-D）共同作用；
2. 警示抗性基因通过花粉介导的基因流（PMGF）在农田间扩散的风险，尤其西班牙埃布罗河谷671,941公顷果园和140万公顷麦田面临威胁；
3. 提出"代谢抗性逆转"新思路，马拉硫磷的协同效应为抗性治理提供潜在工具。

该研究由Germán Mora领衔的跨机构团队完成，Joel Torra教授作为通讯作者强调："这种多重抗性生物型的出现，要求立即调整杂草管理策略，将轮作、覆盖作物与精准施药相结合。"随着抗性机制复杂化，未来研究需聚焦抗性基因的田间动态传播规律及新型抑制剂开发。