百年一遇草甘膦 “除草剂＋抗性作物”组合促生田间杂草治理新机遇

世界农化网中文网报道：作为除草剂研究的成功典范——草甘膦的应用不仅对杂草的科学管理做出了重要贡献，而且促进了生物技术产业的诞生和发展。2018年5月，植物保护领域的SCI期刊《Pest Management Science》将出版草甘膦专辑，该专辑收录了草甘膦研究及应用领域的最新的综述文献和研究论文。

首先，来自美国农业部的Duke综述了草甘膦的历史和现状。有趣的是，10年前，Duke就曾在该杂志上发表过草甘膦的综述文章，并将草甘膦称为“百年一遇的除草剂”。到目前为止，草甘膦仍是全球使用最多的除草剂，没有之一。

Heap和Duke对全球草甘膦抗性杂草的进化和传播进行了研究，已有41种杂草对草甘膦产生了耐药性。在草甘膦耐性方面，本专辑中有8篇文章涉及该领域。耐性机制包括细胞快速坏死、非靶标抗性、靶标基因EPSPS的扩增以及点突变等。Wechler等农业经济学家研究了草甘膦抗性对农民杂草管理决策的影响。

抗草甘膦转基因作物的推广是“除草剂＋抗性作物”生产模式的成功范例，也是草甘膦大量使用的主要原因。Moroshita首次评述了美国抗草甘膦甜菜的巨大成功。Duke等研究证实草甘膦及其抗性基因对抗草甘膦大豆的氨基酸或矿物质含量无影响。Hammerschmidt的研究则表明草甘膦及其抗性基因均不会影响草甘膦抗性作物对疾病的易感性。Sammons等报道了一种双突变EPSPS基因可用于转基因作物开发。Firdous等从土壤微生物Ochrobactrum intermedium Sq20中克隆得到了1个新的II型EPSPS基因。

此外，专辑中还收录了草甘膦毒物兴奋效应以及物理吸附和解离特性相关的研究论文。

总之，草甘膦和草甘膦转基因作物对杂草管理实践具有革命性的影响，但草甘膦抗性杂草的流行正在迅速降低这些技术的价值。未来，同其它除草剂及其抗性作物相结合是田间杂草综合治理的有效策略。农化公司的解决方案是将草甘膦与其他除草剂（如激素类、HPPD、ALS和ACC抑制剂类除草剂等）或化学物质结合在一起，而种子公司的解决方案是将草甘膦的抗性与其他除草剂耐性性状结合起来。然而，这种“组合拳”也只是渐进的解决方案，并不能一劳永逸。幸运的是，随着除草剂靶标基因抗性机制研究的深入，特别是以基因组编辑为代表的生物技术的发展，创制和培育多样性的除草剂和抗性作物的组合将为未来田间杂草的综合治理带来前所未有的机遇。