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节节麦(Aegilops tauschiii Coss.)属禾本科(Gramineae)山羊草属(Aegilops),一年生或越年生杂草,是我国进出境植物检疫危险性杂草之一。因为节节麦与小麦具有较近的亲缘关系,在生物学特性、生长环境条件的要求等方面与小麦相似,且缺乏在对小麦安全的基础上对防除节节麦有效的除草剂,近年节节麦在我国大面积区域分布,包括陕西、山东、河南与河北等区域,对麦田造成严重的危害,是我国麦田里的危害较为严重的一种杂草。节节麦遗传多样性丰富,其不同种群之间的遗传差异是影响除草剂效果的重要因素。明确不同地理来源的节节麦种群遗传多样性,对节节麦的精准选药和分区域治理有较大意义。本研究对来自小麦主产区的40份节节麦种群的主要生物学特征进行了观察,在此基础上,研究了不同种群对指示性筛选药剂甲基二磺隆敏感水平差异,通过分析不同节节麦种群在乙酰轻酸合酶(AHAS)水平和分子水平(SSR)的遗传多样性,初步明确了不同节节麦种群对除草剂的敏感性与分子水平上遗传多样性的关系,以期为节节麦的防治药剂筛选及有效治理奠定良好的基础。主要研究结果如下:1.40份节节麦种群主要生物学特征的研究。生物学特征的变异系数范围为2.84%～29.75%,其中节节麦粒重的变异系数最大,为29.75%,种子长的变异系数最小,为2.84%。变异系数大小顺序:种子长<种子宽<每小穗节长<每小穗节宽<芒长<单穗粒数<千粒重<每小穗种子数<株高<分蘖数<粒重。聚类分析结果表明,40份节节麦材料可分为3类:第一类在粒重、千粒重、分蘖数、单穗粒数、芒长与种子宽度等方面变异系数较高;第二类在株高、小穗节长、小穗节宽、小穗种子数与种子长度等的变异系数较高。2.节节麦种群的微卫星荧光SSR标记遗传多样性分析。通过筛选得到9对微卫星SSR荧光引物对40份来源不同的节节麦材料进行扩增,共检测到等位基因变异片段27个,等位基因数范围为1～7个,平均每个位点扩增得到3个多态性片段,有效等位基因数平均为1.8189个,Shannon信息指数平均为0.4756,Nei氏杂合度范围为0.0000～0.6906,PIC值分布范围为0.0000～0.6940,平均值为0.2538。聚类分析以遗传相似系数0.75为界,40份材料分为两大类:第一类包括5个省份的37份节节麦种群,第二类仅包含2个省份的3份种群。3.甲基二磺隆对不同节节麦种群防效。在浓度为9ga.i./hm2与33ga.i./hm2时,药剂对节节麦种群防效范围分别为22.75%～54.61%与85.32%～93.00%,山东、陕西、山西、河北与河南等5 省份节节麦种群的 LD50依次分别为 13.9230、13.5943、11.4722、10.7399、9.5668ga.i./hm2。4.节节麦种群离体酶的活性检测。不同节节麦种群的耐药性水平各不相同,种群Pop-2、Pop-11、Pop-14、Pop-33 在剂量为 10-μM时 AHAS 活性开始受到抑制,种群 Pop-4、Pop-7、Pop-8、Pop-18、Pop-26、Pop-35在剂量为10-3μM时AHAS活性开始受到抑制,10份节节麦种群在剂量10-1 μM时AHAS活性抑制率都达到80%以上。