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反枝苋对氟磺胺草醚的抗性机制代谢组学研究

文献类型： 中文期刊

作者： 宋伟丰 1 ; 韦庆慧 1 ; 师正浩 1 ; 李志勇 1 ; 潘亚清 1 ;

作者机构： 1.黑龙江省农业科学院植物保护研究所

关键词： 反枝苋;氟磺胺草醚;代谢组学;支持向量机;抗药性

期刊名称： 农药学学报

ISSN： 1008-7303

年卷期： 2024 年 26 卷 005 期

页码： 949-955

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 二苯醚类除草剂氟磺胺草醚是防除大豆田杂草反枝苋Amaranthus retroflexus L.的主要除草剂，但黑龙江省大豆田反枝苋对氟磺胺草醚的抗性越来越强，严重影响大豆产量。目前尚无关于反枝苋对氟磺胺草醚抗性机制的代谢组学研究。本研究基于未处理(CK)以及氟磺胺草醚处理后反枝苋敏感种群(SY)、抗性种群(RY)的叶组织的代谢谱，进行主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)，发现RY组代谢分子表型更贴近于CK组。京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析和拓扑分析结果发现，氟磺胺草醚的主要作用通路有3条，分别是biosynthesis of amino acids (氨基酸的生物合成)、arginine biosynthesis (精氨酸生物合成)和2-oxocarboxylic acid metabolism (2-氧代羧酸代谢)。CK vs RY和SY vs RY有1条共有的差异通路——degradation of flavonoids (类黄酮的降解)，因此，类黄酮的降解可能是RY组抗性的特异性通路。通过支持向量机(SVM)分析进一步发现，4-hydroxy-2-oxoglutaric acid (4-羟基2-氧化戊二酸)、citrulline (瓜氨酸)和L-ornithine (L-鸟氨酸)是氟磺胺草醚处理后反枝苋产生抗药性的关键代谢物。

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