不同杂草物种中抗除草剂性检测的可靠方案

本实验的总体目标是检测并确认多种杂草物种对多种除草剂的抗性，并推断其抗性水平。首先，采集经除草剂处理后仍存活植株的种子，打破其休眠状态，以实现种子同步萌发和幼苗出土。该过程需要对种子进行数天至一周以上的低温春化处理。

第二步是将含有硝酸钾的螺旋培养基倒入塑料培养皿中。然后将Vern种子放置在凝固的培养基上，并将培养皿转移至为每种杂草物种设定最佳条件的发芽培养箱中。随后，将15至20株幼苗移栽到装有标准育苗基质的塑料托盘中。

每个托盘均分配一个条形码，包含其唯一标识所需的全部信息，托盘随后被置于加温温室中，直至幼苗长至两到三叶期。最后一步是使用精密台式喷雾器进行除草剂处理，所有除草剂均以商品制剂形式施用，并添加推荐的表面活性剂，施用剂量为推荐田间剂量的两倍以及该剂量的三倍。处理后三到四周进行最终评估。使用条形码阅读器记录每个实验单元的存活植株数量以及目测估计的生物量。

随后将数据下载到计算机中进行分析，以确定除草剂抗性状态。与体内或体外诊断筛选试验相比，该方法的主要优势在于其稳健性和灵活性。换句话说，该方法具有良好的可靠性，并可通过少量调整轻松适用于多种物种。

该方法有助于解答与 CRO 田间抗除草剂杂草种群研究和管理相关的关键问题，例如抗性模式和抗性水平。同时，该方法还可为后续实验步骤（如响应实验）的合理设计提供依据。通常，刚接触除草剂抗性检测的研究人员会面临困难，原因在于该实验涉及多个步骤和多个方面，需根据具体的实验条件进行综合考虑和调整。

首先，一次收集一个物种的种子样本，并为其分配唯一的编码。通过去除杂质和去壳来清洁种子。为每个样本填写表格，注明分配的唯一编码。

物种名称、采集日期、GPS坐标、所属市镇、农户姓名、田块面积、杂草侵染程度、当季使用过的除草剂以及该田块的历史记录。将种子储存在未密封的纸袋中，纸袋上标注分配的唯一编码。允许水分蒸发，但不要将种子暴露于高温或剧烈的温度波动环境中。

为避免次生休眠的诱导，将清理后的种子置于4°C的黑暗环境中进行春化处理。在塑料培养皿中加入一些去离子水。

剪下两个圆片和一条滤纸，通过毛细作用，该滤纸将在水与两个圆片之间形成桥梁。将滤纸浸入水中，然后放入塑料培养皿中。随后将风干的种子放置在滤纸上。

将塑料培养皿置于 4°C 下，根据物种不同放置所需时间。接着，使用去离子水配制含有 0.1% 硝酸钾的 0.6% 琼脂溶液，在微波炉中溶解琼脂，然后将琼脂溶液倒入塑料培养皿中。待培养基冷却凝固后，将待萌发的 Vern 种子放置于凝固的琼脂表面。

将塑料培养皿放入萌发培养箱中，春化处理的时间以及光照和温度条件根据杂草种类的不同而有所变化。与直接播种相比，移栽可以获得处于相同生长阶段且生长均匀的植株，这是优化除草剂处理效果的重要前提。将15至20株幼苗移栽到装有标准育苗基质的塑料托盘中，基质成分为60%粉砂质壤土、15%沙土、15%农业珍珠岩和10%泥炭。使用条形码标识每个托盘，条形码应包含用于唯一识别的种群代码、所测试除草剂名称、重复编号以及连续托盘编号等全部信息。

将托盘放入加热的温室中，并根据需要浇水，使基质保持在或接近田间持水量。生长温度因杂草种类而异，适用于苗后除草剂试验。当植株长至二至三叶期时进行喷施；按照标签说明批量配制表面活性剂溶液，最终浓度通常以最终体积的百分比表示，或以单位面积上需分布的体积表示。

计算需溶解在表面活性剂溶液中的商品化产品的用量。使用此公式计算除草剂剂量：将推荐的田间剂量乘以最高测试剂量，再乘以溶液的最终体积，然后除以台式喷雾器的喷雾体积。首先配制最浓的除草剂溶液，然后将该溶液稀释三倍，以制备较低浓度的溶液。

该步骤可降低称量或移取除草剂时出错的可能性。除草剂溶液。浓度表示为每单位面积所分配的体积。

首先以较低剂量的除草剂开始处理序列。这样，在使用同一种除草剂进行两次处理之间，无需清洗喷雾柜。使用精密台式喷雾器均匀施加除草剂溶液，喷雾压力为215千帕，喷雾速度为0.75米/秒，喷杆配备三个扇形液压喷嘴，施药量为每公顷300升。

更换除草剂时，使用1%次氯酸钠溶液清洗喷雾柜两次，然后进行冲洗。根据所测试除草剂的记录，在处理后三至四周进行评估，记录存活植物的数量，并使用条形码读取器对每盘植物进行视觉估计生物量（VEB）评估，该读取器可自动识别每个托盘。若植物无任何活跃生长迹象，则无论其颜色或其他外观如何，均判定为死亡。

VEB 通过目视比较同一群体中经处理与未经处理的植株生物量获得。对每个经处理的托盘，根据植株受除草剂影响的程度给予评分，未受影响的植株评分为 10，明显死亡的植株评分为 0。为评估整体处理效果，应在所有实验中包含一个敏感群体，例如从从未或极少使用除草剂处理的地点采集的群体。

以除草剂处理前计数的处理植株数量为基准，将植物存活率表示为百分比，并计算标准误差。根据两种除草剂剂量处理结果，将种群的渗透值（Perme value）划分为四类：当植株在某一除草剂剂量下存活率低于5%时，归为敏感型；当植株在该除草剂剂量下的存活率介于5%至20%之间时，归为轻度抗性型。

当超过20%的植株在除草剂剂量为1×时存活，则定义为1×抗性。当在1×除草剂剂量下存活植株超过20%，且在更高除草剂剂量下存活植株超过10%时，定义为1×且高度抗性。图中显示了使用苯草灵（panolam）处理四个伊波拉种群（iopa populations）的代表性结果，共三次重复实验（3×）。

感病对照被完全控制，而种群1410被归类为轻度抗性，因为其存活植株比例低于20%。种群1411在三倍剂量下被控制，但在一倍剂量下植株存活率高于20%，因此被归入我们的状态分类。最后，种群1412在推荐的一倍田间剂量或其三倍剂量下均未被控制，因此被划分为高度抗性类别。

此处展示了对经三乙膦酸甲酯处理的疫霉病或根腐病植物群体进行目测估计生物量的第二个示例。未处理对照组被赋予10分，而植株完全受控的培养皿目测生物量（VEB）为零。培养皿中植株处于中等程度时被赋予5分。

总植物生物量为未经处理植株托盘的一半，且植株生物量与未受除草剂处理影响、表现出高度抗性的对照组植株相当，其VEB值为10。在进行该实验流程时，需注意杂草种子的质量，种子应在成熟时采集并妥善保存，这对实验的成功具有重要影响。此外，还可采用其他方法（如响应分析法）来精确回答与抗性水平相关的其他问题。

观看本视频后，您应能充分理解如何开展除草剂抗性检测，以及如何针对不同杂草物种调整各个实验步骤，特别是种子萌发诱导与种子萌发过程。请务必注意，操作除草剂或浓酸具有极高危险性，在进行本实验时，必须始终采取佩戴口罩、手套及其他个人防护装备等安全防护措施。