Protocolli per Robust erbicidi Test della resistenza in diversi Weed Specie

Summary

A robust and flexible approach to confirm herbicide resistance in weed populations is presented. This protocol allows the herbicide resistance levels to be inferred and applied to a wide range of weed species and herbicides with minor adaptations.

Abstract

Robust protocols to test putative herbicide resistant weed populations at whole plant level are essential to confirm the resistance status. The presented protocols, based on whole-plant bioassays performed in a greenhouse, can be readily adapted to a wide range of weed species and herbicides through appropriate variants. Seed samples from plants that survived a field herbicide treatment are collected and stored dry at low temperature until used. Germination methods differ according to weed species and seed dormancy type. Seedlings at similar growth stage are transplanted and maintained in the greenhouse under appropriate conditions until plants have reached the right growth stage for herbicide treatment. Accuracy is required to prepare the herbicide solution to avoid unverifiable mistakes. Other critical steps such as the application volume and spray speed are also evaluated. The advantages of this protocol, compared to others based on whole plant bioassays using one herbicide dose, are related to the higher reliability and the possibility of inferring the resistance level. Quicker and less expensive in vivo or in vitro diagnostic screening tests have been proposed (Petri dish bioassays, spectrophotometric tests), but they provide only qualitative information and their widespread use is hindered by the laborious set-up that some species may require. For routine resistance testing, the proposed whole plant bioassay can be applied at only one herbicide dose, so reducing the costs.

Introduction

Gli erbicidi sono la misura diserbo più ampiamente utilizzato, che rappresentano fino al 50% del mercato globale fitosanitari ^1. Si tratta di strumenti relativamente a buon mercato, di evitare di suolo pratiche di coltivazione e di tempo ad alta intensità di manodopera, e concludersi con la produzione di costo-efficace, sicuro e redditizio cibo ^2. Tuttavia, la grande variabilità genetica fenologica e presente in molte specie infestanti, insieme con un eccessivo affidamento sulla erbicidi, spesso si traduce nella selezione delle popolazioni infestanti resistenti agli erbicidi. L'introduzione di erbicidi selettivi con una specifica destinazione metabolica ^3-5 è notevolmente aumentato il numero di casi di resistenza nel tempo. Ad oggi, 240 specie di piante infestanti dicotiledoni (140 e 100) in tutto il mondo monocotiledoni sono evoluti resistenza a diversi siti erbicidi di Azione (SOA) ^4. Questa è una grande preoccupazione per la gestione delle infestanti e più in generale per la produzione agricola sostenibile.

e_content "> La diagnosi precoce della resistenza, basata su prove attendibili, spesso eseguiti in una serra, è un passo fondamentale per gestire le erbe infestanti resistenti agli erbicidi. Diversi approcci sono stati sviluppati secondo le finalità, richiesto livello di precisione, il tempo e le risorse disponibili, come nonché le specie infestanti considerate ^6-12. Tuttavia, quando è richiesta la conferma dello stato di resistenza di un nuovo biotipo infestanti (cioè, un gruppo di individui che condividono alcune caratteristiche fisiologiche, inclusa la capacità di sopravvivere uno o più erbicidi appartenenti ad un particolare gruppo utilizzato in una dose che normalmente li controllo), un robusto tutta saggio biologico impianto deve essere eseguita in un ambiente controllato ^{4, 11.}

Un biotipo è raramente resistente a un solo erbicida. Ogni biotipo è quindi caratterizzato da un certo profilo di resistenza, cioè, il numero e il tipo di SoA degli erbicidi è resistente, e da una determinata resistenzalivello per ogni erbicidi ^13. La determinazione precoce e affidabile del modello di croce o resistenza multipla ^{5, 14} è importante per la gestione della resistenza di campo.

Vale la pena ricordare che la resistenza agli erbicidi non ha nulla a che fare con la tolleranza naturale che alcuni presentano erbaccia specie nei confronti di alcuni erbicidi, per esempio, dicot specie contro erbicidi ACCase-inibitori, specie monocot vs 2,4-D, equiseto arvense vs. glifosato.

Questo articolo presenta un approccio robusto per testare biotipi resistenti agli erbicidi putativo campionati in campi in cui era stato segnalato uno scarso controllo da erbicidi (s). Varianti rilevanti ai protocolli standard in relazione alle specie infestanti coinvolti sono presentati. I vantaggi rispetto alternativi tecniche / protocolli basati su entrambi interi biosaggi vegetali utilizzando soltanto una dose erbicida ^15, o semi trattamento in piastre Petri ⁸ sono legati alla maggiore reliability e la possibilità di ricavare il livello di resistenza a causa dell'inclusione di due dosi erbicidi negli esperimenti. Tuttavia, per la prova di resistenza di routine, gli stessi metodi possono essere applicati a una sola dose erbicida, così riducendo i costi.

Oltre a permettere conferma dello status di resistenza, le informazioni ottenute possono essere utilizzate sia per ottimizzare le seguenti operazioni di ricerca e / o elaborare strategie di gestione della resistenza sonori.

Protocol

1. Seed Campionamento e conservazione Monitorare campi coltivati ​​per ingiustificato scarse prestazioni erbicida, cioè non a causa delle condizioni climatiche avverse o per trattamenti erbicidi di bassa qualità. Raccogliere un campione di seme da una specie alla volta e assegnare un codice univoco. Semi maturi sono di solito raccolti prima coltivazione raccolta da piante che erano sopravvissute al trattamento erbicida (s). Monitor tempestiva per osservare se i semi sono capannone da …

Representative Results

Per valutare lo stato di resistenza di una popolazione resistente putativo, è fondamentale comprendere un controllo suscettibile nel test per verificare l'efficacia erbicida. I risultati di un test di screening condotto su P. popolazioni rhoeas, un'erba infestante campi di grano, sono riportati in Figura 2, in cui l'efficacia di quattro erbicidi post-emergenza su un assegno suscettibile (09-36) e sul sospetta una resistenza (10-91) sono rappresentati. Popolazione 09-36 è …

Discussion

Diversi passaggi all'interno dei protocolli sono critici per una valutazione di successo di resistenza agli erbicidi in una popolazione: 1) semi devono essere raccolti quando sono maturi da piante sopravvissute trattamento erbicida (s). Maturazione dei semi sulla pianta madre è fondamentale per evitare difficoltà nella germinazione del seme più tardi; 2) la corretta conservazione dei semi si consiglia di evitare la proliferazione di muffe che potrebbero impedire la germinazione; 3) piantine devono essere trattati…

Materials

Paper bags	Celcar SAS
Plastic dishes	ISI plast S.p.A.	SO600	Transparent plastic
Sulfuric acid 95-98%	Sigma-Aldrich	320501
Non-woven fabric	Carretta Tessitura	Art.TNT17	Weight  17 gr m–²
Chloroform >99.5%	Sigma-Aldrich	C2432
Agar	Sigma-Aldrich	A1296
Potassium nitrate >99.0%	Sigma-Aldrich	P8394
Plastic containers	Giganplast	1875/M	600 x 400 x 110 mm
Plastic trays	Piber plast	G1210A	325 x 265 x 95 mm
Polystyrene trays	Plastisavio	S24	537x328x72 mm, 24 round cells (6×4)
Copper sulfate	Sigma-Aldrich	451657
Agriperlite	Blu Agroingross sas	AGRI100
Peat	Blu Agroingross sas	TORBA250
Germination cabinet	KW	W87R
Nozzles	Teejet	XR11002-VK, TP11001-VH	The second type of nozzles are used only for glyphosate
Barcode generator	Toshiba TEC	SX4
Labels with barcode	Felga	TT20200	Stick-in labels with rounded corners
Barcode reader	Cipherlab	8300-L	Portable data terminal
Bench sprayer	–	–	Built in house
HERBICIDES INCLUDED IN THE RESULTS:
Commercial product	Active ingredient	Company	Comments
Altorex	imazamox	BASF
Azimut	florasulam	Dow AgroSciences
Biopower		Bayer Crop Science	Surfact to be used with Hussar WG
Dash		BASF	Surfact to be used with Altorex
Granstar	tribenuron-methyl	Dupont
Gulliver	azimsulfuron	Dupont
Hussar WG	iodosulfuron	Bayer Crop Science
Nominee	bispyribac-Na	Bayer Crop Science
Roundup	glyphosate	Monsanto
Trend		Dupont	Surfact to be used with Granstar and Gulliver
Viper	penoxsulam	Dow AgroSciences
Weedone LV4	2,4-D	Isagro