El raigrás italiano (L.), una hierba de polinización cruzada, se está convirtiendo gradualmente en una maleza predominante en los campos de trigo en China y está desarrollando resistencia a muchos grupos de herbicidas. El objetivo de este estudio es determinar los niveles de resistencia de una población única procedente de un campo de trigo en la provincia de Henan, China, a tres modos de acción (MoA) de herbicidas y caracterizar aún más los posibles mecanismos de resistencia. Esta población desarrolló resistencias múltiples a los herbicidas pirroxulam [sintasa de acetolactato (ALS)], pinoxaden [carboxilasa de acetil-CoA (ACCase)] e isoproturón [fotosistema II (PSII)]. Las mutaciones en el sitio diana de resistencia (TSR) (Pro-197-Gln, Pro-197-Thr y Trp-574-Leu) y la resistencia no relacionada con el sitio diana (NTSR) mediada por genes de citocromo P450 monooxigenasa (CYP450) estaban asociadas con la resistencia al pirroxulam. La resistencia al pinoxaden fue conferida por dos mutaciones TSR, que se refieren a una rara mutación Ile-2041-Val y una mutación común Ile-1781-Leu pero con dos sustituciones nucleotídicas diferentes (CTA/TTA). Las resistencias mediadas por CYP450 y glutatión-S-transferasa (GST) fueron los principales mecanismos de resistencia para esta población resistente a múltiples herbicidas (MHR) al inhibidor del PSII isoproturón. Este es el primer caso de una población única que desarrolla resistencia múltiple a tres MoA de herbicidas (ALS, ACCase y PSII) en China. Los diversos mecanismos de resistencia, incluidos TSR y NTSR, muestran un alto grado de plasticidad de resistencia.