Farklı Ot Türlerinin Sağlam Herbisit Direnci Testi için Protokoller
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
Herbisitler küresel bitki koruma piyasasının 1 kadar% 50'sini, en yaygın kullanılan yabancı ot kontrolü önlemi vardır. Onlar emek yoğun ve zaman alıcı bir toprak işleme uygulamaları önlemek ve sonuçta maliyet-etkin, güvenli ve kârlı gıda üretimi 2 sonuçlanır, nispeten ucuz araçlardır. Ancak, birlikte herbisit kullanımı ile ilgili bir aşırı güven ile birçok yabani ot türlerinde büyük fenolojik ve genetik değişkenlik mevcut, sık sık herbisit dirençli yabani ot popülasyonlarının seçiminde sonuçlanır. çok özel bir metabolik hedefle seçici herbisit tanıtımı 3-5 yılda direnç vakalarının sayısını büyük oranda arttırmıştır. Bugüne kadar dünya çapında 240 yabancı ot türlerinin (140 dikotlar ve 100 monocots) Eylem (SoA) 4 farklı herbisit Siteleri direnç geliştirmişlerdir. Bu sürdürülebilir bitkisel üretim için önemli bir ot yönetimi için endişe ve genel olarak daha fazladır.
Sık sık bir serada gerçekleştirilen güvenilir testler, dayalı e_content "> direnişin Erken teşhis, herbisit dirençli yabani otları yönetmek için önemli bir adımdır. Farklı yaklaşımlar olarak, amaçları, doğruluk, zaman ve mevcut kaynakların gereken seviyeye göre geliştirilmiştir de 6-12 olarak yabani ot türü gibi. Ancak, yeni bir yabancı ot biyotip direnç durumunun onayı (gerekli olduğu zaman, yani, bir ait olan bir ya da daha fazla herbisit hayatta yeteneği dahil olmak üzere birçok fizyolojik özellikleri paylaşan bireylerin bir grubu, normalde bunları kontrol edecek bir dozda kullanılan özel grup), sağlam bir bütün bitki biyo-deney, kontrollü bir ortamda 4, 11 yapılmaktadır gerekmektedir.Bir biyotip sadece bir herbisit nadiren dayanıklıdır. Her bir biyotip bu nedenle dayanıklıdır herbisitlerin belirli bir direnç desen, SOA, yani sayısına ve türüne göre, özelliği, ve belirli bir direnci olanHer bir bitki öldürücü 13 düzeyi. haç veya birden fazla direnç 5 Desenin erken ve güvenilir bir tespiti, 14 alan direnç yönetimi için çok önemlidir.
O herbisit direnci doğal tolerans ile ilgisi vardır kayda değer bazı herbisit, örneğin, ACCase önleyici herbisitler, monokot türlerinin vs 2,4-D vs dikot türler, equisetum arvense vs yönünde bazı ot türlerinin sergi glifosat.
Bu makale herbisit (ler) tarafından yoksul kontrolü olduğu bildirildi alanlarda örneklenmiş varsayılan herbisit dirençli biyotiplerin test etmek için sağlam bir yaklaşım sunuyor. Katılan yabani ot türleri ile ilgili olarak, standart protokollere ilgili varyantlar sunulmaktadır. Petri 8 tek herbisit dozu 15 ya da tedavi tohum kullanan ya bütün bitki biyoanalizlerin dayalı alternatif teknikler / protokoller üzerinden avantajları yüksek reliab ilgiliility nedeniyle deneylerde iki herbisit dozu dahil direnç seviyesini çıkarım olasılığı. Ancak rutin direnci testi için, aynı yöntemler, böylece maliyetlerin azaltılması, tek bir herbisit dozunda uygulanabilir.
Yanı sıra direnç durumunun onayı izin olarak, elde edilen bilgiler hem aşağıdaki araştırma adımlarını optimize ve / veya ses direnç yönetimi stratejileri oluşturulması için kullanılabilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
1) tohumları, olgun, herbisite muamele (ler) hayatta kalan bitkiler temin edilmelidir: protokoller dahilinde birçok adım bir popülasyonda herbisit direnci başarılı bir şekilde değerlendirilmesi için kritik öneme sahiptir. Anne bitki tohumlarının olgunlaşması daha sonra tohum çimlenmesi zorluklar önlemek için çok önemlidir; 2) tohumların çimlenmesini uygun depolama önleyecek kalıp çoğalmasını önlemek için tavsiye edilir; Herbisit paketinin etiketinde bildirilen 3) fidanları, sağ büyüme a…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The research was supported by the National Research Council (CNR) of Italy. The authors thank GIRE members for collecting seed samples and are grateful to Alison Garside for revising the English.
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 | |
Referências
- Massa, D., Kaiser, Y. I., Andújar-Sánchez, D., Carmona-Alférez, R., Mehrtens, J., Gerhards, R. Development of a geo-referenced database for weed mapping and analysis of agronomic factors affecting herbicide resistance in Apera spica-venti L. Beauv. (Silky Windgrass). Agronomy. 3 (1), 13-27 (2013).
- Powles, S. B., Shaner, D. L. . Herbicides Resistance and World Grains. , 308 (2001).
- Sattin, M. Herbicide resistance in Europe: an overview. Proc. BCPC International Congress. , 131-138 (2005).
- Jasieniuk, M., Le Corre, V. Deciphering the evolution of herbicide resistance in weeds. Trends Genet. 29 (11), 649-658 (2013).
- Heap, I. M. Identification and documentation of herbicide resistance. Phytoprotection. 75 (4), 85-90 (1994).
- Beckie, H. J., Heap, I. M., Smeda, R. J., Hall, L. M. Screening for herbicide resistance in weeds. Weed Technol. 14 (2), 428-445 (2000).
- Tal, A., Kotoula-Syka, E., Rubin, B. Seed-bioassay to detect grass weeds resistant to acetyl coenzyme A carboxylase inhibiting herbicides. Crop Prot. 19, 467-472 (2000).
- Boutsalis, P. Syngenta Quick-Test: a rapid whole-plant test for herbicide resistance. Weed Technol. 15 (2), 257-263 (2001).
- Menchari, Y., et al. Weed response to herbicides: regional-scale distribution of herbicide resistance alleles in the grass weed Alopecurus myosuroides. New Phytol. 171 (4), 861-874 (2006).
- Burgos, N. R., et al. Review: confirmation of resistance to herbicides and evaluation of resistance levels. Weed Sci. 61 (1), 4-20 (2013).
- Owen, M. J., Martinez, N. J., Powles, S. B. Multiple herbicide-resistant Lolium rigidum. (annual ryegrass) now dominates across the Western Australian grain belt. Weed Res. 54 (3), 314-324 (2014).
- Beckie, H. J., Tardif, F. J. Herbicide cross resistance in weeds). Crop Prot. 35, 15-28 (2012).
- Moss, S. R., et al. The occurrence of herbicide-resistant grass-weeds in the United Kingdom and a new system for designating resistance in screening assays. Proc. BCPC Weeds. , 179-184 (1999).
- Baskin, C. C., Baskin, J. M. . Seeds, Ecology, Biogeography and Evolution of dormancy and Germination. , 27-42 (1998).
- Sattin, M., Gasparetto, M. A., Campagna, C. Situation and management of Avena sterilis. ssp. ludoviciana. and Phalaris paradoxa. resistant to ACCase inhibitors in Italy. Proc. BCPC – Weeds. , 755-762 (2001).
- Scarabel, L., Varotto, S., Sattin, M. A European biotype of Amaranthus retroflexus. cross-resistant to ALS inhibitors and response to alternative herbicides. Weed Res. 47 (6), 527-533 (2007).
- Collavo, A., Panozzo, S., Lucchesi, G., Scarabel, L., Sattin, M. Characterisation and management of Phalaris paradoxa. resistant to ACCase-inhibitors. Crop Prot. 30 (3), 293-299 (2011).
- Scarabel, L., Carraro, N., Sattin, M., Varotto, S. Molecular basis and genetic characterisation of evolved resistance to ALS-inhibitors in Papaver rhoeas. Plant Sci. 166 (3), 703-709 (2004).
- Panozzo, S., Scarabel, L., Tranel, P. J., Sattin, M. Target-site resistance to ALS inhibitors in the polyploid species Echinochloa crus-galli. Pestic. Biochem. Phys. 105 (2), 93-101 (2013).
- Sattin, M., Berto, D., Zanin, G., Tabacchi, M. Resistance to ALS inhibitors in rice in north-western Italy. Proc. BCPC. Weeds. , 783-790 (1999).
- Scarabel, L., Berto, D., Sattin, M. Dormancy breaking and germination of Alisma plantago-aquatica. and Scirpus mucronatus. Aspects of Applied Biology. 69, 285-292 (2003).
- Collavo, A., Strek, H., Beffa, R., Sattin, M. Management of an ACCase-inhibitor-resistant Lolium rigidum. population based on the use of ALS inhibitors: weed population evolution observed over a 7 years field-scale investigation. Pest Manag. Sci. 69 (2), 200-208 (2013).
- Scarabel, L., Panozzo, S., Savoia, W., Sattin, M. Target-site ACCase-resistant Johnsongrass (Sorghum halepense). selected in summer dicot crops. Weed Technol. 28 (2), 307-315 (2014).
- Hess, M., Barralis, H., Bleiholder, H., Buhur, L., Eggers, T., Hack, H., Strauss, R. Use of the extended BBCH scale – general for the description of the growth stages of mono- and dicotyledonous weed species. Weed Res. 37 (6), 433-441 (1997).
- Collavo, A., Sattin, M. First glyphosate-resistant Lolium. spp. biotypes found in a European annual arable cropping system also affected by ACCase and ALS resistance. Weed Res. 54 (4), 325-334 (2014).
- Scarabel, L., Cenghialta, C., Manuello, D., Sattin, M. Monitoring and management of imidazolinone-resistant red rice (Oryza sativa. L., var. sylvatica.) in Clearfield® Italian paddy rice. Agronomy. 2 (4), 371-383 (2012).
- Zelaya, I. A., Anderson, J. A. H., Owen, M. D. K., Landes, R. D. Evaluation of spectrophotometric and HPLC methods for shikimic acid determination in plants: Models in glyphosate-resistant and-susceptible crops. J. Agric. Food Chem. 59 (6), 2202-2212 (2011).
