本网讯 近日，《The Plant Journal》在线刊发学校植物保护学院操海群教授团队题为“PfCYP94C179 endows resistance to fenoxaprop-P-ethyl in Polypogon fugax: insights into its herbicide detoxification function and transcription regulation”的研究论文，系统解析了农田恶性杂草棒头草对麦田常用除草剂精噁唑禾草灵产生代谢抗性的分子机制。

棒头草是危害我国麦区作物生产的主要恶性杂草之一，其对常用除草剂精噁唑禾草灵（FPE）已产生严重抗性，深入解析其抗性机理，对于开展杂草的抗药性监测和可持续防治意义重大。

研究团队基于在安徽省小麦田发现的棒头草高抗种群，鉴定出细胞色素P450基因PfCYP94C179是其主要的抗性决定因子，该基因在多个独立进化的抗性种群中呈现组成型超表达；PfCYP94C179主要通过O-脱乙基化和裂解作用对FPE及其活性代谢物进行催化解毒，且其催化活性高度依赖于保守位点氨基酸Val-289。功能验证表明，过表达PfCYP94C179可显著提升植物对除草剂的耐受性，抑制其表达则会显著增加棒头草对FPE的敏感性。团队进一步揭示了其反式转录调控机制，鉴定到受FPE诱导高表达的转录因子PfWRKY71，其能够特异性结合PfCYP94C179启动子上的W-box元件并正向激活其表达。该研究首次揭示了支撑除草剂代谢抗性的“WRKY-P450”转录调控模块，为理解杂草抗药性演化及可持续防控提供了重要分子靶标。此外，团队成功建立并利用大麦条纹花叶病毒诱导的基因沉默技术（BSMV-VIGS）调控了棒头草目标基因表达，为后续深入研究其适应性进化性状提供了重要工具。

团队成员赵宁特任教授为论文第一作者，廖敏教授、蒋明浩博士后及相关研究生参与了研究工作，学校为论文第一完成单位。研究得到了国家自然科学基金（32472581和32102237）以及安徽省高等学校科研计划（2022AH030092）等项目的资助。