对羟苯基丙酮酸双氧化酶（HPPD）是20世纪90年代确定的除草剂作用新靶标。以HPPD为靶标的抑制剂具有广谱的除草活性，能同时防除阔叶作物中的阔叶杂草，既可在芽前使用，也可以在芽后使用，具有活性高、残留低、使用安全的特点，并且抗性报道案例很少。目前，以HPPD作为靶标已开发出若干不同结构类型的高活性除草剂，包括先正达公司开发的硝磺草酮和拜耳作物科学公司开发的异噁唑草酮，而新的活性化合物也在继续研究与开发中。同时，拜耳公司和先正达/拜耳公司分别利用单位点突变的荧光假单胞菌中的hppd基因和单氨基酸缺失的燕麦hppd基因开发了能够耐受异噁唑草酮和硝磺草酮的转基因大豆，为大豆田的杂草治理提供了更多的解决方案。

       最近，先正达公司系统研究了HPPD的酶学特性和除草剂的作用位点，为培育抗HPPD抑制剂类除草剂的转基因作物提供了新的开发思路。

研究人员对大鼠和多个植物中的HPPD蛋白研究发现，HPPD抑制剂在该酶上的作用位点仅有1个。而这些HPPD是二聚体结构，其催化活性比荧光假单胞菌中的四聚体HPPD要高10倍。大多数植物对除草剂表现敏感，如硝磺草酮对敏感植物中HPPD的抑制常数Ki值在25～100 pM之间，但是其对燕麦等寒带植物中HPPD的抑制常数Ki值却可以达到11 nM，这表明这类植物中的HPPD对硝磺草酮具有极强的耐受性。通过将燕麦中的HPPD进行定向诱变，研究者发现了与除草剂抗性相关的4个突变位点（V218I、A327R、I340E、L359M），它们在维持催化活性的前提下可产生16倍的除草剂抗性。在烟草中高表达这个4突变蛋白可导致烟草能够耐受3 kg/hm2剂量的硝磺草酮苗后喷施，并且对HPPD抑制剂类除草剂具有广谱抗性。此外，研究者发现，HPPD蛋白的突变和高表达对于获得除草剂抗性都是必须，这两个因素导致杂草自然进化出抗性是比较难的。