يوليو 2, 2015
يتم تقديم نهج قوي ومرن لتأكيد مقاومة مبيدات الأعشاب في مجموعات الأعشاب الضارة. يسمح هذا البروتوكول باستنتاج مستويات مقاومة مبيدات الأعشاب وتطبيقها على مجموعة واسعة من أنواع الحشائش ومبيدات الأعشاب مع تكيفات طفيفة.
الهدف العام من هذا الإجراء هو اختبار وتأكيد مقاومة مبيدات الأعشاب في مجموعة واسعة من أنواع الحشائش ومبيدات الأعشاب، بالإضافة إلى استنتاج مستويات هذه المقاومة. ويتم تحقيق ذلك أولاً عن طريق كسر سكون البذور التي جُمعت من النباتات التي نجت من المعالجة بمبيدات الأعشاب للحصول على إنبات وظهور متزامن للبادرات. وتتطلب هذه العملية فترة من تبريد البذور (vernalization) تتراوح من بضعة أيام إلى أكثر من أسبوع.
تتمثل الخطوة الثانية في صب وسط آغار يحتوي على نترات البوتاسيوم في أطباق بلاستيكية. ثم توضع بذور Vern على وسط الآغار المتصلب وتُنقل الأطباق إلى كابينة إنبات توفر الظروف المثلى لكل نوع من أنواع الأعشاب الضارة. بعد ذلك، يتم نقل من 15 إلى 20 بادرة إلى صوانٍ بلاستيكية مملوءة بخليط تربة زراعية قياسي.
يتم تعيين رمز شريطي (barcode) لكل صينية، يتضمن كافة المعلومات الخاصة بتحديد هويتها بشكل فريد، ثم توضع الصواني في دفيئة زراعية مدفأة حتى تصل الشتلات إلى مرحلة الورقتين إلى ثلاث أوراق. وتتمثل الخطوة النهائية في المعالجة بمبيدات الأعشاب باستخدام بخاخ مخبري دقيق، حيث تُطبق جميع مبيدات الأعشاب في شكل تركيبات تجارية مع المواد الخافضة للتوتر السطحي الموصى بها بجرعتين: الجرعة الحقلية الموصى بها، وثلاثة أضعاف تلك الجرعة، وبعد مرور ثلاثة إلى أربعة أسابيع من المعالجة، يتم إجراء التقييم النهائي. ويُستخدم قارئ الرموز الشريطية لتسجيل عدد النباتات الناجية والكتلة الحيوية المقدرة بصرياً لكل وحدة تجريبية.
يتم بعد ذلك تنزيل البيانات على جهاز كمبيوتر وتحليلها لتحديد حالة مقاومة مبيدات الأعشاب. وتتمثل الميزة الرئيسية لهذه الطريقة مقارنة باختبارات الفحص التشخيصية سواء كانت داخل الجسم (in vivo) أو في المختبر (in vitro) في متانتها ومرونتها. وبعبارة أخرى، فإن هذه الطريقة موثوقة ويمكن تكييفها بسهولة مع مجموعة واسعة من الأنواع من خلال تعديلات طفيفة.
تساعد هذه الطريقة في الإجابة على أسئلة رئيسية تتعلق بدراسة وإدارة مجموعات الأعشاب الضارة المقاومة لمبيدات الأعشاب في حقول CRO، مثل نمط ومستوى المقاومة. كما تتيح التخطيط السليم للخطوات التجريبية اللاحقة، مثل تجارب الاستجابة هذه. وبشكل عام، قد يواجه الباحثون المبتدئون في اختبارات مقاومة مبيدات الأعشاب صعوبة بسبب تعدد الخطوات والجوانب التي يجب مراعاتها وتكييفها وفقاً للظروف التجريبية المحددة.
ابدأ بجمع عينة من البذور من نوع واحد في كل مرة وتعيين رمز فريد لها. قم بتنظيف البذور عن طريق إزالة القشور وفصل العروق. املأ نموذجاً لكل عينة موضحاً فيه الرمز الفريد المعين.
اسم النوع، تاريخ الجمع، إحداثيات GPS، البلدية، اسم المزارع، مساحة الحقل، مستوى الإصابة، المحصول، مبيدات الأعشاب المستخدمة خلال الموسم والسجلات التاريخية للحقل. تُخزن البذور في أكياس ورقية غير محكمة الإغلاق وموسومة بالرمز الفريد المخصص لها. تُترك الرطوبة لتتبخر، ولكن يجب عدم تعريض البذور لدرجات حرارة مرتفعة أو لتقلبات شديدة في درجات الحرارة.
لتجنب تحفيز السكون الثانوي، تُخزن البذور المنظفة عند درجة حرارة 4 °C في غرفة مظلمة للسماح بعملية الارتباع. ضع بعض الماء منزوع الأيونات في أطباق بلاستيكية.
قم بقص قرصين وشريحة من ورق الترشيح، والتي ستعمل من خلال الخاصية الشعرية كجسر بين الماء والقرصين. انقع ورق الترشيح في الماء وضعه في الأطباق البلاستيكية، ثم ضع البذور المجففة هوائياً على الورق.
انقل الأطباق البلاستيكية إلى درجة حرارة 4 °C للمدة المطلوبة، وذلك حسب النوع. بعد ذلك، قم بتحضير محلول من agar بتركيز 0.6% يحتوي على 0.1% من potassium nitrate باستخدام ماء منزوع الأيونات، وأذب الـ agar في فرن ميكروويف ثم صب محلول الـ agar في الأطباق البلاستيكية. وبمجرد أن تبرد الركيزة، ضع بذور Vern المراد إنباتها فوق الـ agar المتصلب.
ضع الأطباق البلاستيكية في خزانة الإنبات؛ تختلف مدة الارتباع، وكذلك ظروف الإضاءة ودرجة الحرارة، اعتماداً على نوع العشب. يسمح النقل بدلاً من الزراعة المباشرة بالحصول على مجموعة موحدة من النباتات في نفس مرحلة النمو، وهو شرط مسبق مهم لتحسين أداء معالجة مبيد الأعشاب. انقل من 15 إلى 20 شتلة إلى صوانٍ بلاستيكية مملوءة بمزيج تربة قياسي يتكون من 60% طمي غريني، و15% رمل، و15% بيرلايت زراعي، و10% بيت موس. حدد كل صينية برمز شريطي (barcode)، يتضمن جميع المعلومات للتعريف الفريد: رمز المجتمع، ومبيد الأعشاب الذي يتم اختباره، ورقم المكرر، ورقم الصينية التسلسلي.
ضع الصواني في دفيئة مدفأة واسقِ النباتات حسب الحاجة للحفاظ على الركيزة عند السعة الحقلية أو بالقرب منها. تختلف درجة حرارة النمو حسب نوع الأعشاب الضارة بالنسبة لمبيدات الأعشاب التي تُستخدم بعد الإنبات. قم برش النباتات عندما تصل إلى مرحلة الورقتين إلى ثلاث أوراق، وقم بتحضير محلول المادة الخافضة للتوتر السطحي بكميات كبيرة وفقاً لتعليمات الملصق؛ وعادةً ما يتم التعبير عن التركيز النهائي كنسبة مئوية من الحجم النهائي، أو كحجم يتم توزيعه لكل وحدة مساحة؟
احسب كمية المنتج التجاري المراد إذابتها في محلول المادة الخافضة للتوتر السطحي. وباستخدام هذه المعادلة، يتم حساب جرعة مبيد الأعشاب بضرب الجرعة الحقلية الموصى بها في أقصى جرعة تم اختبارها والحجم النهائي للمحلول مقسوماً على الحجم الذي يضخه الرشاش المختبري. قم بتحضير محلول مبيد الأعشاب الأكثر تركيزاً أولاً، ثم خفف محلول مبيد الأعشاب ثلاث مرات لتحضير المحلول الأقل تركيزاً.
يقلل هذا الإجراء من احتمالية وقوع أخطاء عند وزن مبيدات الأعشاب أو سحبها بالمصّة. محلول مبيد الأعشاب. يتم التعبير عن التركيز على هيئة الحجم الذي سيتم توزيعه لكل وحدة مساحة.
ابدأ تسلسل المعاملة بجرعة منخفضة من مبيد الأعشاب. وبهذه الطريقة، لا تكون هناك حاجة لغسل كابينة الرش بين معاملتين باستخدام نفس مبيد الأعشاب. وزّع محلول مبيد الأعشاب باستخدام رشاش مخبري دقيق، بمعدل 300 liters per hectare وبضغط 215 kilo pascals وسرعة 0.75 meters per second باستخدام ذراع رش مجهز بثلاث فوهات هيدروليكية ذات رذاذ مروحي مسطح.
اغسل كابينة الرش مرتين عند تغيير مبيد الأعشاب، باستخدام bleach بنسبة 1% ثم اشطفها. قم بإجراء التقييم بعد ثلاثة أو أربعة أسابيع من المعالجة اعتمادًا على سجل مبيدات الأعشاب المختبرة، وسجل عدد النباتات التي نجت من المعالجة بالإضافة إلى الكتلة الحيوية المقدرة بصرياً (VEB) باستخدام قارئ الباركود، الذي يحدد كل صينية تلقائياً. تُعتبر النباتات ميتة إذا لم تظهر أي نمو نشط بغض النظر عن اللون أو المظهر الآخر.
يتم الحصول على VEB من خلال المقارنة البصرية للكتلة الحيوية النباتية بين النباتات المعالجة وعينة ضابطة غير معالجة من نفس المجموعة. يتم إعطاء درجة لكل صينية معالجة تتراوح من 10 للنباتات التي لم تتأثر بمبيد الأعشاب إلى صفر عندما تكون النباتات ميتة بشكل واضح. قم بتقييم الفعالية العامة للمعالجة من خلال إدراج مجموعة حساسة في جميع التجارب، مثل مجموعة جُمعت من موقع لم يتم معالجته بمبيدات الأعشاب أبداً أو نادراً ما عولج بها.
عبر عن بقاء النباتات كنسبة مئوية من عدد النباتات المعالجة التي تم إحصاؤها قبيل المعاملة بمبيد الأعشاب مباشرةً، واحسب الخطأ المعياري. وتُصنف المجتمعات إلى أربع فئات بناءً على النتائج التي تم الحصول عليها من المعاملات بجرعتين من مبيد الأعشاب: تكون حساسة عندما يبقى أقل من 5% من النباتات بعد جرعة مبيد الأعشاب. وتكون مقاومة قليلاً عندما تتراوح نسبة الناجين بين 5% إلى 20% عند جرعة مبيد الأعشاب.
تعتبر النباتات مقاومة بمقدار مرة واحدة عندما ينجو أكثر من 20% من النباتات من جرعة مبيد الأعشاب. وتعتبر مقاومة بمقدار مرة واحدة ومقاومة بشدة عندما تكون نسبة الناجين أكثر من 20% عند جرعة مبيد الأعشاب بمقدار مرة واحدة وأكثر من 10% عند جرعة مبيد الأعشاب بمقدار ثلاث مرات. تظهر النتائج التمثيلية لمعالجة مبيد الأعشاب باستخدام panolam على أربع مجموعات من iopa.
تمت السيطرة تماماً على العينة الضابطة القابلة للإصابة، بينما صُنفت المجموعة 1410 على أنها مقاومة قليلاً لأن أقل من 20% من النباتات نجت. أما المجموعة 1411 فقد تمت السيطرة عليها عند الجرعة three x، ولكن كانت نسبة بقاء النباتات عند الجرعة one x أعلى من 20%، وبناءً على ذلك نُسبت إلى وضعنا. وأخيراً، لم تتم السيطرة على المجموعة 1412 سواء عند الجرعة الحقلية الموصى بها one x أو عند ثلاثة أضعاف تلك الجرعة، لذا تم إدراجها ضمن فئة شديدة المقاومة.
يظهر هنا مثال ثانٍ على التقدير البصري للكتلة الحيوية (VEB) في مجتمعات نباتات تم معالجتها بـ trien Ron methyl. يتم تخصيص درجة 10 للمجموعة الضابطة غير المعالجة، بينما تحصل الصواني التي تحتوي على نباتات تم التحكم فيها بالكامل على VEB قدره صفر. ويتم تخصيص درجة متوسطة قدرها خمسة للصواني.
عندما تكون الكتلة الحيوية الكلية للنباتات نصف الكتلة الحيوية في أحواض النباتات غير المعاملة، مع وجود نباتات ذات كتلة حيوية مماثلة لمجموعة الضبط غير المعاملة التي لم تتأثر بمعاملات مبيد الأعشاب وبالتالي اعتُبرت مقاومة للغاية، تكون قيمة VEB هي 10. وأثناء تنفيذ هذا الإجراء، من المهم تذكر أن جودة بذور الأعشاب، والتي يجب جمعها عند النضج ثم تخزينها، لها تأثير قوي على نجاح التجارب التي تتبع هذا الإجراء. ويمكن تنفيذ طرق أخرى، مثل تلك المتعلقة بانحياز الاستجابة، من أجل الإجابة بدقة على أسئلة إضافية تتعلق بمستوى المقاومة.
بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية إجراء اختبارات مقاومة مبيدات الأعشاب وكيفية تكييف الخطوات المختلفة وفقاً لأنواع الحشائش المختلفة، وبالأخص كسر سكون البذور وإنباتها. لا تنسَ أن العمل مع مبيدات الأعشاب أو الأحماض المركزة قد يكون خطيراً للغاية، لذا يجب دائماً اتخاذ الاحتياطات اللازمة مثل ارتداء الكمامات والقفازات ومعدات الوقاية الشخصية الأخرى أثناء تنفيذ هذا الإجراء.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
تقدم هذه المقالة منهجاً قوياً ومرناً لتأكيد مقاومة مبيدات الأعشاب في مجتمعات النباتات الضارة. يتيح هذا البروتوكول استنتاج مستويات مقاومة مبيدات الأعشاب عبر مختلف أنواع النباتات الضارة ومبيدات الأعشاب مع إجراء تعديلات طفيفة.
يوفر اختبار مقاومة مبيدات الأعشاب في مجتمعات الأعشاب الضارة نموذجاً تنبؤياً لآليات المقاومة في الموقع المستهدف، وهو أمر ذو صلة بالبحث والتطوير في مجال الكيماويات الزراعية. يتيح نهج المقايسة الحيوية للنبات الكامل تقليل المخاطر الميكانيكية للمرشحين من مبيدات الأعشاب من خلال تأكيد مستويات المقاومة الوظيفية عبر الأنواع المختلفة. ويدعم هذا التحقق من صحة الهدف في المراحل المبكرة وتحسين المركبات الرائدة في مسارات حماية المحاصيل.
تندرج هذه الطريقة ضمن مراحل الاكتشاف المبكر وصولاً إلى مراحل تحديد الهوية، وذلك من خلال توفير بيانات تأكيد المقاومة التي تفيد في فهم علاقات البنية والنشاط لمبيدات الأعشاب.