最近的一项研究显示，从美国东南部稻米种植区收集的杂草稻中，有超过一半已对除草剂产生了抗性。
杂草稻与栽培稻非常相似，是一种麻烦的入侵物种，全球范围内侵扰稻田，显著降低农作物产量。为了解决这一挑战，美国东南部的稻农一直使用特别工程化的稻种，允许他们施用特定针对杂草稻的除草剂，而不影响栽培稻。
然而，在2000年代早期引入耐除草剂稻种仅几年后，阿肯色州的农民开始注意到，他们田地里的杂草也开始产生抗性。实验室测试证实了这些观察；研究人员发现，杂草与栽培稻杂交，导致新一代杂草显示出某种程度的除草剂抗性。
根据来自圣路易斯华盛顿大学的一项新研究，来自该地区的样本杂草稻中，已有超过50%显示出对除草剂的抗性。
华盛顿大学的科学家发现，2022年从密苏里州、阿肯色州和路易斯安那州九个县取自田地的201个杂草稻样本中，有57%对咪唑啉酮（IMI）类除草剂产生了抗性。此外，3.5%的样本对一种自2018年以来应用于美国东南部稻田的新型除草剂显示出抗性。
生物学博士后研究员马歇尔·韦杰在过去几年里一直在分析杂草稻的除草剂抗性趋势。在他之前的研究中，他发现2018年在阿肯色州稻田中检查的杂草稻中，98%携带了除草剂抗性的基因标记。发表在Molecular Ecology杂志上的新研究将韦杰的研究扩展到包括邻近州的样本，并评估了研究区域内不同杂草稻种群之间的基因差异。
韦杰表示：“Clearfield（一个商业稻种）对应对杂草稻的稻农来说是变革性的。它是行业的游戏规则改变者。”他指的是在2000年代初引入的耐除草剂稻种。
随着IMI抗性在杂草稻中越来越普遍，农民们迅速寻求其他耐除草剂稻种的选择。“Provisia和Max-Ace稻（其他商业稻种）对QPE具有抗性，属于不同组别的除草剂，因此交叉抗性很小。这为农民提供了额外的工具。”
韦杰将这种情况与医学中的抗生素进行了比较。“当抗性变得普遍时，我们会换用不同的抗生素。并不是说Clearfield失败了，而是它的有效性有有限的时间。”
全球范围内，杂草稻对栽培稻生产构成了重大问题。这些农业杂草与农作物的物理相似性给农民带来了挑战，因为杂草可能难以识别和清除。在争夺水分和养分等资源的同时，这些模仿的杂草减少了农作物的产量。
直到2000年代初，美国的杂草稻与普通稻种之间的交配相对较少。
耐除草剂稻种的广泛采用与对杂交稻种的日益依赖同时发生，韦杰解释道。杂交稻的产量通常高于传统品种，但在田间掉落种子的可能性也更大。
这些种子可以在冬季存活，几年后作为“自生稻”重新出现。这些自生稻的花期更广，为它们与密切相关的杂草稻杂交提供了更多的机会。这是培养作物的特性转移到杂草上的机制之一。
韦杰指出，至少在此时，个别田地展示了不同株系和杂草稻在除草剂抗性方面的不同程度，给管理工作带来了复杂性。
杂草稻的爆发带来了重大的经济后果，仅在美国每年造成约4500万美元的损失，全球损失达到数亿。
乔治·威廉和艾琳·科基格·弗莱贝格生物学教授肯尼斯·奥尔森是该研究的高级作者，他评论道：“这些结果突显了杂草稻和其他农业杂草的非凡适应能力，以及它们在我们最佳控制努力下仍能生存的能力。在这种情况下，它们有效地从我们自己高产的稻种中夺走了我们最好的控制方法——除草剂抗性。”
该研究部分由国家科学基金会（NSF）植物基因组研究项目（IOS-1947609）资助。
