广谱除草剂耐药性(BSHR)通常与基于新陈代谢的除草剂耐药性有关,对粮食生产构成威胁。过去的研究表明,催化性混杂酶的过表达解释了某些杂草中的BSHR。然而,BSHR表达的机制仍然很少理解。在这里,我们研究了在美国发现的BSHR晚期水草中高级抗性甲基的分子基础(echinochloa phyllopogon),在美国发现,这不能完全通过过度表达的散布性细胞色素P450单一单胶酶Cyp81a12/212/21。BSHR后期水草线迅速产生了2种不同的羟基化双洛未甲酸,其中1个是CYP81A12/21产生的主要代谢物。RNA-SEQ和随后的逆转录定量PCR(RT-QPCR)基于基于基因CYP709C69的转录连接的过表达,在BSHR线中鉴定出具有CYP81A12/21的转录连接的过表达。该基因在植物中赋予了双洛牛甲基耐药性,并在酵母(酿酒酵母)中产生了另一种羟基化的双氯氟取酸。与CYP81A12/21不同,CYP709C69没有其他除草剂 - 代谢功能,除了推测的cloma-groma Zone激活功能。在日本的另一个BSHR后期水草中也发现了3种除草剂 - 代谢基因的过表达,这表明分子水平的BSHR进化会融合。对P450基因的同义分析暗示它们位于相互独立的基因座,该基因座支持单个反元元素调节3个基因的想法。我们提出,与除草剂 - 代谢基因的转录连接的同时过度表达增强并扩大杂草中的代谢性。来自2个国家的BSHR晚期水草中复杂机制的收敛性表明,BSHR通过在晚期水草中选择保守的基因调节系统而发展。
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