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臺灣農藥科學
(Taiwan Pesticide Science) 1: 70-90 (2016)
DOI: 10.6671/TPS/2016.001.04
研究報告
抗 嘉 磷 塞 雜 草 - 繖 花 龍 吐 珠 (
Hedyotis
corymbosa
) 5- 烯醇丙酮酸莽草酸 -3- 磷酸合
酶之點突變及分子快速鑑定
林李昌
1
張家彥
2
袁秋英
1
*
摘要
林李昌、張家彥、袁秋英。
2016
。抗嘉磷塞雜草
-
繖花龍吐珠
(
Hedyotis corymbosa
) 5-
烯醇丙酮
酸莽草酸
-3-
磷酸合酶之點突變及分子快速鑑定。臺灣農藥科學
1: 70-90
。
農地雜草對化學除草劑的抗藥性問題日漸嚴重，目前全球抗除草劑之雜草已有
249
種，
造成藥劑使用量的增加及農地生態多樣性的失衡等問題。本研究針對抗嘉磷塞
(glyphosate)
的
繖花龍吐珠
(
Hedyotis corymbosa
(L.) Lam.)
，測試其對嘉磷塞的劑量反應、莽草酸
(shikimic acid)
含量及關鍵酵素
5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS)
活性，探討其點突變
(point
mutation)
的抗藥特性。以
12 ~ 15
葉齡的繖花龍吐珠植株，經噴施
0.10 ~ 26.24 kg a.e./ha
不同濃
度之嘉磷塞，施藥後
14
日，以乾重為基礎，經由
log-logistic
程式估算繖花龍吐珠感性生物型
(S
biotype)
及抗性生物型
(R biotype)
之
ED
50
(50%
傷害程度
)
分別為
0.46
及
4.58 kg a.e./ha
，抗性增
加約
10
倍。感性繖花龍吐珠於施藥後莽草酸含量亦逐漸增加，施藥後
10
日，莽草酸約為抗性
生物型的
36.5
倍。利用
RT-PCR
增幅及比對抗及感性生物型
EPSPS cDNA
長度皆為
1,551 bp
，
僅有
11
個鹼基之差異，其中於抗及感性生物型第
532
鹼基分別為胸腺嘧啶
(thymidine)
及胞嘧
啶
(cytosine)
，經序列轉譯後第
178
個胺基酸分別為絲氨酸
(serine)
及脯氨酸
(proline)
，此處之改
變可能為抗性生物型
EPSPS
對嘉磷塞親和性降低之主要原因。再將抗性及感性生物型之
EPSPS
cDNA
，經轉殖於大腸桿菌
(
Escherichia coli
)
大量複製，純化的
EPSPS
，經
1 mM
嘉磷塞藥劑反
應，顯示抗性生物型
EPSPS
活性為感性生物型的
3
倍。於抗及感性生物型
EPSPS cDNA
第
532
鹼基差異處，分別設計兩組專一性引子，利用單核苷酸多型性
(single nucleotide polymorphism,
SNP)
及聚合酶鏈鎖反應─限制性片段長度多型性
(PCR-RFLP)
技術，進行
11
個繖花龍吐珠抗及
感生物型之分子鑑定，於其中
4
個抗性植株可檢出約
350 bp
之
DNA
條帶，
7
個感性植株可利用
接受日期：
2016
年
9
月
13
日
*
通訊作者。
Email:
yci@tactri.gov.tw1
臺中市行政院農業委員會農業藥物毒物試驗所
2
臺中市朝陽科技大學生化科技研究所