玉米天然耐受某些除草剂，在化学物质造成伤害之前对其进行解毒。它允许农民用称为HPPD抑制剂的除草剂喷洒田地，这些除草剂会杀死水草和苋菜等杂草并使玉米毫发无损。但是在越来越多的领域，这种方法失败了;waterhemp并没有死亡。
科学家研究了waterhemp对两种常见的HPPD抑制性除草剂，甲基磺草酮(商品名Callisto)和tembotrione(Laudis)的反应，并发现杂草使用与玉米相同的细胞机制来解毒化学品。然而，没有人研究过waterhemp对第三种抑制HPPD的除草剂topramezone(Impact或Armezon)的代谢反应，它与甲基磺草酮和tembotrione处于不同的化学亚类中，但同样广泛用于玉米中。
伊利诺伊大学的一项新研究确定了两个中西部waterhemp种群的解毒途径，这些途径在快速代谢topramezone中发挥作用。不幸的是，这一发现对玉米种植者来说并不是个好消息。
“我们最初的理论认为，waterhemp会像其他两种HPPD抑制剂那样模仿玉米，但是，不，它发现了一种不同的方式，”我和U公司作物科学系的杂草科学家Dean Riechers说。 -植物科学前沿研究。“我们不知道如何或为什么，但它与玉米天然具有不同的机制。最重要的是，你不能使用三种HPPD抑制剂中的任何一种来控制这种群体。”
Riechers指出的waterhemp种群来自伊利诺伊州麦克莱恩县的一个田地。在过去的十年中，连续种子玉米的田地已经用所有三种HPPD抑制剂处理，并且水井显示出对它们的抗性。Riechers和他的合着者在温室中种植来自该种群的种子，并用所有三种除草剂喷洒植物以评估损害程度。与两种对化学品敏感的种群相比，麦克莱恩县的水井植物看起来很棒。
研究人员还从内布拉斯加州的一块水生植物中长大，这些植物只用甲基磺草酮和tembotrione处理过。尽管从未暴露于topramezone，植物似乎具有抗性。他们看起来不像麦克莱恩县人口，但他们看起来比敏感人群好多了。
Riechers说：“温室实验表明，内布拉斯加州的人群确实对它从未接触过的除草剂产生过抗性。其他两种除草剂是否选择了topramezone抗性?先正达的同事和我都这么认为。我们的长期目标是找出每种除草剂是否有自己的抗性基因，或者是否存在其中一种或哪种基因可以选择的基因。“
研究小组利用切除叶片检测方法开发出能够识别除草剂解毒酶的研究，发现麦克莱恩县的植物使用的途径与玉米不同，可以解毒topramezone。Riechers说这一发现在科学上很有意思，但对玉米行业来说可能是一个难以接受的药丸。
“这是可怕的，因为这些水井种群找到了代谢这些化合物的方法，因此它使化学杂草控制变得更加困难，”他说。“现在，你可以将这三种HPPD抑制剂中的任何一种喷洒在玉米上，而不是杀死玉米，但可能会杀死杂草。但如果杂草使用不同的机制对化学品进行解毒，你就必须开发出不同的化合物。一种不使用这些相同代谢途径的除草剂。它可能对杂草有效，但是谁知道玉米是否会耐受它。“
化学公司可以利用发现研究中的信息开发新产品，但农民可能无法等待。与此同时，Riechers指出了我同事们在罐装混合多种除草剂作用点或使用Harrington Seed Destructor作为非化学方法来限制抗性的工作。
“我们越来越多地了解这些waterhemp人群可以为排毒做些什么，而且令人沮丧。我们的研究强调了采取替代措施来限制这些抗性植物的传播或防止它们发生的重要性。第一名，“他说。