抗苯磺隆猪殃殃乙酰乳酸合成酶的突变研究(4)

抗苯磺隆猪殃殃乙酰乳酸合成酶的突变研究

5期 孙 健等：抗苯磺隆猪殃殃乙酰乳酸合成酶的突变研究 975

表3 抗性生物型与敏感生物型猪殃殃ALS基因片段及氨基酸的比较

Table 3 The comparison of mutant parts of ALS gene and amino acid sequences from the resistant and susceptible Galium aparine

biotypes

生物型 Populations S S R R A A S S R R A A

氨基酸的位置和对应碱基及氨基酸序列

The amino acid position, relative sequence of nucleotide and amino acid

450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 AAG TAT CCG CTG AGC TTC AAG ACC TTT GGC K Y P L S F K T F G AAG TAT CCG CTG AGC TTC AAG TCC TTT GGC K Y P L S F K S F G AAG TTT CCG TTG AGC TTT AAG ACG TTT GGG K F P L S F K T F G 565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 AAC CAG CAC CTT GGT ATG GTT GTT CAG TGG N Q H L G M V V Q W AAC CAG CAC CTT GGT ATG GTT GTT AGT GGG N Q H L G M V V S G AAC CAG CAT CTT GGC ATG GTT ATG CAA TGG N Q H L G M V M Q W

R：抗药性猪殃殃ALS DNA序列及对应氨基酸序列；S：敏感性猪殃殃ALS DNA序列及对应氨基酸序列；A：拟南芥ALS DNA序列及对应氨基酸序列。文中所有氨基酸和基因碱基的编码皆以拟南芥氨基酸和基因碱基编码为标准。加粗字体为突变位点

R: ALS DNA and corresponding amino acid sequence from resistant Galium aparine biotype; S: ALS DNA and corresponding amino acid sequence from susceptible Galium aparine biotype; A: ALS DNA and corresponding amino acid sequence from Abrabidopsis thaliana. The numbers of amino acid and DNA base are based on the numbers of that from Abrabidopsis thaliana. The bold letters indicate the mutant sites

3 讨论

杂草对ALS抑制剂抗性机理主要包括2个方面：一方面是由于ALS基因保守区中某个位点的突变[18]；另一方面是由于ALS基因的过量表达[19-20]。已知对ALS抑制剂产生抗性的机制主要是ALS基因的变 异[21-23]。

基因突变可导致杂草抗药性的产生，在有关抗磺酰脲类除草剂的杂草报道中，ALS基因的4个特殊氨基酸位点中任何一个突变都可以使杂草产生对磺酰脲类除草剂的抗药性。其中Trp574位点的突变能够使杂草对磺酰脲类（SU）和咪唑啉酮类（IMI）抑制剂均产生抗性，进一步研究显示Trp574残基决定着ALS酶

M：DNA marker D2000；R：抗性猪殃殃；S：敏感猪殃殃

M: DNA marker D2000; R: Resistant Galium aparine biotype; S: Susceptible Galium aparine biotype

活性位点通道的形状，而且在SU类和IMI类抑制剂与酶的结合中起着重要作用。因此Trp574残基的突变改变了酶与抑制剂结合位点的形状，从而导致杂草抗药性的发生[2]。

本研究中，仅扩增出ALS基因部分片段，其中只包含能使猪殃殃对苯磺隆产生抗药性的一个突变位点研究证实，这种突变是导致反枝苋（Amaranthus Trp574，

retroflexus）和长芒苋（Amaranthus tuberculatus）对磺

图3 抗性、敏感性生物型猪殃殃ALS基因片段的菌液PCR

鉴定

Fig. 3 Identification of ALS fragments from susceptible and

resistant Galium aparine types by PCR