杂草防控是保证直播稻田高产稳产的关键环节。遵循“最简约”原则，利用灭生性除草剂进行土壤封闭芽前处理是控草的优选方案。
近日，华南农业大学绿色农药全国重点实验室徐汉虹教授团队在国际知名学术刊物Nature Communications在线发表题为“Fabricating supramolecular pre-emergence herbicide CPAM-BPyHs for farming herbicide-resistant rice”的研究论文。该研究创新性地利用“农药转运智能开关”创制除草剂抗性水稻品种，配合超分子土壤封闭除草剂，构建直播稻田轻简化杂草防控技术体系，标志着10bet官网中文_bet十博体育app-【中国科学院】@精准农药创新团队在农药定向积累精准施药研究从理论走向实际应用的突破。
研究人员发挥团队在农药输导定向积累研究优势，利用化学同源性原理鉴定到多胺转运蛋白OsLAT5具有转运联吡啶类除草剂（BPyHs）（包括百草枯和敌草快）的功能，进而通过靶向失活OsLAT5蛋白，赋予水稻品种BPyHs转运抗性特殊性状，使除草剂精准靶向杂草，成功创制了BPyHs水稻品种保丰18号（植物新品种授权号：CNA20211002682），为除草剂抗性水稻品种培育提供了优异基因资源。
图1 直播稻田杂草精准防控技术体系
BPyHs可高效清除农田各种类型杂草，但易被负电荷土壤吸附钝化，团队成功创制了超分子土壤封闭除草剂CPAM-BPyHs。高分子CPAM有效中和了土壤负电荷，削弱了土壤对联吡啶类除草剂的吸附强度，调控了BPyHs在“土壤吸附-植物吸收”间的动态平衡，并显著降低了除草剂随水迁移风险，实现了灭生性BPyHs的精准施用。田间试验数据显示，保丰18号对CPAM-BPyHs土壤封闭剂抗性高，单次芽前处理实现对所有类型杂草防控效率超过90%，且持效期达一个月以上。
图2 CPAM抑制土壤对联吡啶类除草剂的吸附
图3 超分子土壤封闭剂CPAM-敌草快田间小区杂草防控效果
图4 超分子土壤封闭剂CPAM-敌草快在直播稻田的大田应用效果
这项研究将“作物抗性育种技术与超分子化学原理”有机结合，建立了“抗性作物-智能除草剂”协同系统，为解决农田杂草防控中的效率-环境矛盾提供了创新解决方案，体现了学科交叉特色与优势，对推动农业可持续发展具有重要的理论和实践价值。
植物保护学院农药学系已毕业博士研究生陈荣华（现于广东省科学院南繁种业研究所从事博士后研究工作）为论文第一作者，绿色农药全国重点实验室徐汉虹教授、林菲教授和曾令达副教授为论文共同通讯作者，已毕业硕士生李朝政和赵迪、国家植物航天育种工程技术研究中心杨瑰丽助理研究员参与了该项工作。农业农村部植物新品种测试（广州）分中心对保丰18号开展了DUS测试和除草剂抗性特殊测试。西澳大学余勤教授、广东省农业科学院植物保护研究所田兴山研究员对本研究提出了宝贵意见。本研究得到国家重点研发计划项目（2023YFD1401100）、绿色农药全国重点实验室研究基金项目（GPLSCAU2024003）、广东省乡村振兴战略专项资金种业振兴行动项目（粤财农〔2024〕83 号）和国家自然科学基金（32072451）等项目的资助。
相关论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-59582-9
文图/植物保护学院
