黑麦草是世界性的恶性杂草，在安徽省麦田发生面积也在逐年增大，已成为主要的优势性杂草之一。目前防治该杂草主要依靠化学除草剂。草甘膦是一种非选择性、无残留的灭生性除草剂，主要抑制植物体内的烯醇丙酮基莽草酸磷酸合成酶（EPSPS），从而抑制莽草酸向苯丙氨酸、络氨酸及色氨酸的转化，使蛋白质合成受到干扰，最终导致植物死亡。澳大利亚麦田由于长期使用草甘膦，导致黑麦草对草甘膦出现较高抗性。抗草甘膦杂草的靶标酶机理是由杂草EPSPS基因的突变或扩增导致，但其非靶标酶分子机理仍有待进一步探索。

近期，安徽省农科院植保质安所农田杂草防除团队与澳大利亚除草剂抗性研究中心团队等相关单位联合在Pest Management Science发表了题为“Aldo-keto reductase may contribute to glyphosate resistance in Lolium rigidum”的研究论文。该研究通过转录组鉴定到黑麦草的醛酮还原酶基因LrAKR1和LrAKR4C10，并证实这两个基因的过量表达与黑麦草对草甘膦的抗性有关。过表达LrAKR1和LrAKR4C10基因后，可导致大肠杆菌和转基因水稻对草甘膦产生抗性。随后，研究团队通过分子模拟法解析草甘膦分子与黑麦草LrAKR1和LrAKR4C10蛋白结构上的相互作用，阐明了黑麦草中的醛酮还原酶基因在草甘膦代谢中的作用。

该项研究工作得到安徽省自然科学基金等资助。