Name: Protokolle für Robust Herbizidresistenz Testing in verschiedene Unkrautarten (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-07-02T11:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 52 s
Description: Erfahren Sie robuste Methoden zum Testen von Herbizidresistenz in verschiedenen Unkrautarten. Dieses Protokoll ermöglicht die Bestimmung von Resistenzniveaus durch Samenvernalisation, Keimung auf Agar mit Kaliumnitrat und präzise Herbicidbehandlung.

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Die Forschung wurde vom Nationalen Forschungsrat (CNR) Italiens unterstützt. Die Autoren danken den GIRE-Mitgliedern für das Sammeln von Samenproben und danken Alison Garside für die Überarbeitung des Englischen.

1. Seed Probenahme und Lagerung <ol><li> Überwachen Sie bestellten Feldern für ungerechtfertigt schlechter Herbizidleistung, dh nicht durch ungünstige klimatische Bedingungen oder Qualität Herbizidbehandlungen gering. </li><li> Sammeln einer Samenprobe von einer Spezies zu einer Zeit und einem eindeutigen Code zuordnen. Reifen Samen werden in der Regel vor der Getreideernte aus Pflanzen, die die Herbizidbehandlung (en) überlebt hatten, gesammelt. Rechtzeitige Monitor zu beobachten, ob die Samen werden von Mutterpflanze, wenn fällig zu vergießen. </li><li> Füllen Sie ein Formular für jede Probe, die den zugewiesenen eindeutigen Code, Namen von Arten, Abholtermin, GPS-Koordinaten, Gemeinde, Name des Landwirts, Feldgröße, Befall, Ernte, Herbizid (en) während der Saison verwendet und historischen Aufzeichnungen des Feldes . </li><li> Sammeln Samen von mindestens 30 zufällig ausgewählten Pflanzen, die repräsentativ für die Feldbefall sind. Stellen Sie sicher, dass die Samenprobe enthält mindestens 5.000 reifen Samen. Für ein obligat Auskreuzung Unkrautarten(ZB Lolium spp. Oder Amaranthus spp.), Die Zahl der Pflanzen auf 10-15, wobei die Gesamtzahl an Samen rund 5.000 11. </li><li> Teilstichprobe des Feldes, wenn Flecken von Unkraut auf großen Flächen (mehr als ein Hektar) verstreut verschiedene herbizidresistenter Biotypen ausgewählt sind. </li><li> Shop Samen in nicht versiegelten Tüten mit dem eindeutigen Code zugeordnet gekennzeichnet. </li><li> Damit die Feuchtigkeit verdunsten, aber keine Samen zu hoher Temperatur (dh verhindern, dass sie in einem Auto unter der Sonne) oder extremen Temperaturschwankungen ausgesetzt werden, um die Induktion der Sekundärkeimruhe zu vermeiden. </li><li> Clean (entfernen Spreu, de-Rumpf Samen, etc.) und speichern Sie sie bei Raumtemperatur in einem trockenen Raum. Nach der Durchführung des ersten Widerstandstests, speichern die Samen für lange Zeiträume in einem dunklen Raum bei 4 ° C, vorzugsweise im Vakuum-versiegelten Plastiktaschen. Auf diese Weise werden Samen zu erhalten ihre Lebensfähigkeit für eine deutlich längere Zeit. </li></ol> HINWEIS: Samenruhe bietet eine flexible und effiziente Mechanismus, Unkraut ermöglicht, sich anzupassen und bleiben in Agrarökosystemen. Um Ruhe zu brechen und die Keimung der Samen zu ermöglichen, unterschiedliche Protokolle in Abhängigkeit von Unkrautarten, das heißt, die Art der Keimruhe 16 verwendet werden. Es gibt drei Möglichkeiten, um Ruhephase zu entfernen: <ol><li> Vernalisation HINWEIS: Zum gleichzeitigen Keimung und Keimlings Entstehung, über einen Zeitraum von Saatgut Vernalisation im Bereich von wenigen Tagen bis zu einer Woche zu erhalten, ist erforderlich, um physiologische Keimruhe von vielen Arten entfernen: z. B., Amaranthus retroflexus, Chenopodium album, Lolium spp, Avena fatua, Polygonum persicaria , Phalaris paradoxa 17-19. Eine längere Laufzeit von bis zu 15 Tagen ist für Papaver rhoeas, Cyperus difformis und Ammania coccinea für Schoenoplectus mucronatus erforderlich und bis zu 30 Tage <sup&gt; 20. <ol><li> Setzen Sie etwas entionisiertem Wasser in Plastikschalen. Schneiden Sie zwei Schichten aus Filterpapier und genießen sie in Wasser, zu entfernen überschüssige. Platzieren des luftgetrockneten Samen auf dem Papier. Übertragen Sie die Kunststoffschalen mit einem Kühlschrank bei 4 ° C für den erforderlichen Zeitraum. </li></ol></li><li> Vertikutieren ANMERKUNG: Manche Unkrautarten sind persistenteren um Keimung als andere aufgrund mechanischer Dormanz dh Samenschale Eigenschaften und erfordern die Verwendung eines chemischen Skarifikation Verwendung von Schwefelsäure auf 21 auskeimen. <ol><li> Bereiten Sie ein Becherglas mit konzentrierter Schwefelsäure (95-98%). Bereiten Sie einen Becher voll Wasser. Legen Sie die Samen in einem Umschlag aus Vliesstoff. </li><li> Einweichen zB Echinochloa spp., Sorghum halepense Samen für 20 min oder 5 min jeweils in konzentrierter Schwefelsäure. </li><li> Nehmen Sie den Umschlag aus dem Becherglas mit einer Pinzette und legen Sie sie in den Becher voll Wasser. Öffne dasUmschlag, legen Sie die Samen in einem kleinen Sieb und spülen Sie sie gründlich unter fließendem Wasser. </li></ol> Variante: A. Plantago-aquatica braucht ein anderes Protokoll 22, 23 <ol><li> Weichen Sie die Samen für 2 Minuten in Chloroform. Spülen Sie die Samen mit VE-Wasser und trocknen Sie sie mit saugfähigem Papier. Tauchen die Samen in 80% iger Schwefelsäure 5 min. </li><li> Legen Sie die Samen in einem kleinen Sieb und spülen Sie sie gründlich unter fließendem Wasser. </li></ol></li><li> Nach der Ernte Samenreifung HINWEIS: Samen von anderen Unkrautarten gar nicht keimen für ein paar Monate nach der Reife, unabhängig von der verwendeten Methode zur Keimruhe zu brechen. <ol><li> Bewahren Sie die Samen für die Dauer von mindestens 3-4 Monate bei RT und niedrige Luftfeuchtigkeit und folgen Sie den oben genannten Protokolle für Ruhebruch (zB Oryza sativa var. Sylvatica oder P. rhoeas). </li></ol></li></ol> 3. Samenkeimung <ol><li> Platz Samen in Plas gekeimt werdentic Gerichte, die 0,6% (m / v) Agar mit 0,1% Kaliumnitrat (KNO 3) hinzugefügt: <ol><li> Es wird eine Lösung von Agar bei 0,6% + 0,1% KNO 3 unter Verwendung von deionisiertem Wasser. Auflösen des Agar in einer Mikrowelle. </li><li> Gießen Sie die Agar-Lösung in Kunststoffschalen. Kühle das Substrat und dann in den Samen gelegt. </li></ol> Variante: Der Boden kann auch als Substrat in Plastikschalen verwendet werden. Diese Praxis ist besonders effizient für Echinochloa spp., S. halepense und Lolium spp. </li><li> Zeigen Plastikschalen in einer Keimschrank für etwa eine Woche mit Licht- und Temperaturbedingungen in Abhängigkeit von den optimalen Bedingungen für jede Unkrautarten. Für die meisten Winter-Arten, ist der Temperaturbereich 15/25 ° C Nacht / Tag und 12 Stunden Photoperiode mit Neonröhren Bereitstellung einer photo Photonenflußdichte (PPFD) von 15-30 &amp; mgr; mol m -2 s -1. Für viele Arten Sommer, ist der Temperaturbereich 15/30 ° C Nacht / Tag. Variante: Some-Arten, wie S. halepense, müssen einer Wärmebehandlung. Daher nach der scarification, Samen von S. bei 45 ° C und 20 h bei 24 ° C für drei Tage in der Keimschrank bei normalen Bedingungen Zyklen von 4 Stunden, und dann drei Tage halepense werden den folgenden Bedingungen unterzogen. </li></ol> 4. Setzling Topfen und Wachstums <ol><li> Transplant fünfzehn bis zwanzig Jungpflanzen in Plastikschalen (325 x 265 x 95 mm) mit einem Standard-Blumenerde mischen gefüllt (60% schlammigen Lehmboden, 15% Sand, 15% und 10% agriperlite Torf - nach Volumen). HINWEIS: Umpflanzen anstelle Direktsaat, ermöglicht eine einheitliche Stand der Pflanzen an der gleichen Wachstumsphase zu erhalten, was eine wichtige Voraussetzung, um die Leistung der Herbizidbehandlung optimiert ist. </li><li> Kennzeichnen Sie jeden Tablett mit einem Barcode mit allen Informationen für die eindeutige Identifikation: Bevölkerung Code, Herbizid getestet wird, replizieren Nummer und progressive Fachnummer &lt;./ Li&gt; <li> Platz Tabletts in beheizbaren Wintergärten und Wasserpflanzen, wie gebraucht, um das Substrat an oder nahe der Feldkapazität zu erhalten. HINWEIS: Die Wachstumstemperatur variiert je nach den Unkrautarten. Oft Tests werden im Herbst / Winter / Frühjahr getan, also Licht mit 400 W Halogen-Metalldampflampen, die eine PPFD von etwa 150 &amp; mgr; mol m -2 s -1 und bieten einen 12 Stunden Photoperiode 24, 19. Sommer Unkrautarten, ergänzt C 4 Photosynthesezyklus erfordern in der Regel höhere Lichtintensität und damit Tests werden im späten Frühjahr-Sommer getan oder ergänzt Lichtintensität etwa 400 &amp; mgr; mol m -2 s -1 mit einer 14 Stunden Photoperiode. </li><li> Verwenden Sie ein anderes Protokoll für einige Unkrautarten befallen Rohreis, zB A. Plantago-aquatica, S. mucronatus und C. difformis wie in 22 beschrieben. <ol><li> Die Sämlinge in Polystyrol-Schalen mit 24 Rundzellen (55 mm Durchmesser, 64 mm tief) filführte mit 60% schlammigen Lehmboden, 30% Sand und 10% Torf (nach Volumen). </li><li> Setzen Sie die Fächer in 12 cm tiefe Kunststoffbehälter mit Wasser gefüllt und Lattengroß unten durch verschraubter Edelstahlstangen ihnen schwimmenden (Abbildung 1) zu verhindern. </li><li> Pflegen Wasserstand in den Behältern bei 1-2 cm unter dem Niveau der Bodenoberfläche und fügen Sie 1,5 g Kupfersulfat, um jeden Behälter, um das Algenwachstum zu vermeiden (die 10-12 l Wasser enthält). </li></ol></li></ol> 5. Herbizidbehandlungen <ol><li> Behandlungen mit Vorauflauf-Herbizide: <ol><li> Nach etwa drei Tage in der Keimschrank, wie in Kapitel 3 beschrieben, zu transplantieren die keimenden Samen in Kunststoffschalen, die das oben beschriebene Substrat und Deckel mit einer Schicht des Bodens (etwa 1 cm). Dies ist ein kritischer Schritt, um sicherzustellen, dass Keimlinge nicht aufgrund der Herbizideffekt anstatt eines übermäßigen Eingrabtiefe austreten. </li><li> Nehmen Sie das Substrat, um Feld capaStadt, indem Sie die Fächer, die ein paar Löcher am Boden haben, auf Untertassen mit Wasser gefüllt. </li><li> Einen Tag nach der Transplantation, behandeln Sie die Fächer mit dem Vorauflaufherbizid 25. </li><li> Halten des Substrats an oder nahe der Feldkapazität durch Zugabe von Wasser nach Bedarf sowohl von oben und unten durch die Kapillarwirkung von der Untertasse. Dieses Verfahren begünstigt die Dauerhaftigkeit des Herbizids in die richtige Tiefe (dh, wo die keimenden Samen sind) für eine gute Wirksamkeit der Behandlung. </li></ol></li><li> Behandlungen mit Nachauflaufherbizide: <ol><li> Spray Pflanzen, wenn sie die 2-3-Blatt-Stadium zu erreichen (dh Wachstumsstufe 12-13 des erweiterten BBCH Wachstumsskala 26). </li><li> Ausgehend von dem Tag nach der Behandlung, setzen Sie das Bewässerungssystem nach den Wasserbedarf der Unkrautarten und der Saison (zB für Echinochloa spp. Es liefert Wasser für 3 min 4 Mal pro Tag, in regelmäßigen Abständen von 9 Uhr bis 9 Uhr). Wasser ist disverteilt unter Verwendung einer automatischen Sprinkleranlage Bewässerungssystem. Variante: Glyphosat ist bei Pflanzenstadium BBCH 14-21 angelegt. </li></ol></li><li> Herbizidzubereitung und -verteilung. HINWEIS: Alle Herbizide (Pre- und Post-emergence) als mit handelsüblichen Formulierungen empfohlen Tenside in zwei Dosen angewendet wird, empfiehlt Feld Dosis (1x) und drei Mal, dass (3x). <ol><li> Bei Bedarf bereiten die Tensid-Lösung in der Masse nach den Anweisungen auf dem Etikett; die Endkonzentration in der Regel in Prozent des Endvolumens (zB 0,3%) ausgedrückt, oder als Volumen pro Flächeneinheit (beispielsweise 1 L ha -1) verteilt werden. </li><li> Verwenden der Tensidlösung als Lösungsmittel für das Herbizid (solute) -Lösung, um die richtige Konzentration des Wirkstoffs zu halten. Bereiten Sie die am stärksten konzentrierten Herbizidlösung zuerst (3x). Berechnung der Menge des Handelsprodukts in der Tensidlösung (gelöst oder in entionisiertem Wasser, wenn einTensid ist nicht erforderlich) unter Verwendung der folgenden Gleichung: Dosis Kräuter = [(Dose Feld x Dose max) x V fin] / V del Wo: Dose Kraut = Herbizid Dosis (ml), Dose field = Herbizid Feld Dosis (ml ha -1), Dose max = maximale Dosis geliefert, V = fin endgültige Volumen der Lösung (L), V = del durch die gelieferte Volumen Bank Spritze (L ha -1). </li><li> Verdünnte (2: 1, v / v) der Herbizid-Lösung 3x, die weniger konzentriert (1x) herzustellen. Dieses Verfahren verringert die Chance, Fehler zu machen, wenn Wiegen oder Pipettieren der Herbizide. Herbizidlösung-Konzentration, ausgedrückt als Volumen pro Flächeneinheit (L ha -1) verteilt werden. </li><li> Start des Ablaufs der Behandlung mit der niedrigeren Dosis Herbizid (1x). Auf diese Weise gibt es keine Notwendigkeit, die Spritzgehäuse zwischen zwei Behandlungen mit dem gleichen Herbizid waschen. </li><li> Verteilen Sie das Herbizid solution unter Verwendung eines Präzisionsbank Spritzen liefert 300 l ha -1 (± 1%), bei einem Druck von 215 kPa und einer Geschwindigkeit von 0,75 m sec -1, mit einem Ausleger mit drei Flat-Fan (extended range) Hydraulikdüsen ausgestattet . </li><li> Zweimal Waschen Sie die Spritzen Schrank, wenn das Herbizid mit Bleichmittel 1% verändert (v / v) und dann ausspülen. Variante: Glyphosat ist mit einem Spritzvolumen von 200 l ha -1 27 angelegt. HINWEIS: Besondere Aufmerksamkeit zu zahlen, wenn hoch biologische Herbizide, wie die Sulfonylharnstoffe Sulfometuron oder Flazasulfuron, verwendet werden. Im letzteren Fall zu tun einem Waschen mit einer Bleichlösung und eine mit Ammoniak (2,5% v / v), gefolgt von einer sorgfältigen Spülung mit Wasser. </li></ol></li></ol> 6. Sammlung und Analyse der Daten <ol><li> Durch einen Barcode-Leser, der jedes Fach automatisch identifiziert, notieren Sie die Anzahl der Pflanzen, die die Behandlung sowie die Visual Geschätzte Biomasse (VEB) überlebt. Pflanzen sind assals tot, wenn sie keine aktive Wachstum unabhängig von der Farbe oder andere Erscheinung zeigen Essed. <ol><li> Den Beurteilungs drei oder vier Wochen nach der Behandlung (WAT) in Abhängigkeit von den getesteten Herbiziden (zB drei WAT für ACCase Inhibitoren und vier WAT für ALS-Inhibitoren oder Glyphosate). </li><li> Bewerten Sie die allgemeine Wirksamkeit der Behandlung, indem ein anfällig Bevölkerung (Check S) in allen Versuchen, das heißt, eine Bevölkerung in einer Website, die nie oder selten mit Herbiziden behandelt wurden, gesammelt. </li><li> Express Plant Survival als Prozentsatz der Anzahl der behandelten Pflanzen, zählte kurz vor der Herbizidbehandlung, und die Berechnung der Standardfehler (SE) pro Mittelwert (Mittelwert der zwei Wiederholungen). </li><li> VEB wird durch einen visuellen Vergleich der pflanzlichen Biomasse erhalten zwischen behandelten und nicht-behandelten Kontrolle der gleichen Population 25, 28. Eine Punktzahl, die von 10 für Pflanzen, die nicht durch das Herbizid (gegenüber der nicht behandelten Kontroll) betroffen 0 Wanndie Pflanzen sind eindeutig tot, wird jedem behandelten Schale gegeben. </li></ol></li><li> Zuschreiben Bevölkerung in vier Kategorien auf der Grundlage der von Behandlungen mit zwei Herbiziddosen erhaltenen Ergebnisse: S, wenn weniger als 5% der Pflanzen überlebten die Herbiziddosis 1x, SR, wenn Überlebende lag im Bereich von 5% bis 20% an Herbiziddosis 1x, R, wenn mehr als 20% der Pflanzen überlebten die Herbiziddosis 1x und RR, wenn Überlebende sind mehr als 20% an Herbiziddosis 1x und mehr als 10% an Herbiziddosis 3x 17. </li></ol>

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<li>Scarabel, L., Cenghialta, C., Manuello, D., Sattin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+and+management+of+imidazolinone-resistant+red+rice+%28Oryza+sativa.+L.%2C+var.+sylvatica.%29+in+Clearfield%C2%AE+Italian+paddy+rice%5BTitle%5D)+AND+%22Agronomy%22%5BJournal%5D)">Monitoring and management of imidazolinone-resistant red rice (Oryza sativa. L., var. sylvatica.) in Clearfield® Italian paddy rice.</a> Agronomy. 2 (4), 371-383 (2012).</li>
<li>Zelaya, I. A., Anderson, J. A. H., Owen, M. D. K., Landes, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+spectrophotometric+and+HPLC+methods+for+shikimic+acid+determination+in+plants%3A+Models+in+glyphosate-resistant+and-susceptible+crops%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Agric.+Food+Chem%22%5BJournal%5D)">Evaluation of spectrophotometric and HPLC methods for shikimic acid determination in plants: Models in glyphosate-resistant and-susceptible crops.</a> J. Agric. Food Chem. 59 (6), 2202-2212 (2011).</li>
</ol>

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden finanziellen Interessen haben.

Mehrere Schritte innerhalb der Protokolle sind entscheidend für eine erfolgreiche Bewertung der Herbizidresistenz in einer Population: 1) Samen sollten gesammelt werden, wenn fällig aus Pflanzen, die die Herbizidbehandlung (en) überlebt hatte. Reifung der Samen auf der Mutterpflanze ist von entscheidender Bedeutung, um Schwierigkeiten bei der Keimung der Samen später zu vermeiden; 2) die fachgerechte Lagerung von Samen wird empfohlen, um die Proliferation von Formen, die Keimung verhindern würden, zu vermeiden; 3) Sämli...

<html> Herbizide sind die am häufigsten verwendete Unkrautbekämpfungsmaßnahme, einem Anteil von bis zu 50% der globalen Pflanzenschutzmarkt 1. Sie sind relativ billig Werkzeuge, vermeiden arbeitsintensive und zeitraubende Bodenbearbeitung Praktiken und letztlich in kostengünstige, sichere und rentable Nahrungsmittelproduktion 2 führen. Doch der große phänologischen und genetische Variabilität vorhanden in vielen Unkrautarten, zusammen mit einer zu starken Abhängigkeit von Herbiziden, führt häufig zu der Auswahl von herbizidresistenten Unkrautpopulationen. Die Einführung von selektiven Herbiziden mit einem sehr spezifischen metabolischen Ziel 3-5 hat sich dramatisch die Anzahl von Widerstands Fällen über die Jahre. Bis heute haben 240 Unkrautarten (140 Dikotyledonen und Monokotyledonen 100) weltweit Resistenz gegen verschiedene Herbizidwirkorten (SOA) 4 entwickelt. Dies ist ein wichtiges Anliegen für die Unkrautbekämpfung und allgemeiner für eine nachhaltige Pflanzenproduktion. e_content &quot;&gt; Früherkennung von Widerstand, auf der Grundlage zuverlässiger Tests im Gewächshaus häufig durchgeführt wird, ist ein wichtiger Schritt, um Herbizid-resistenten Unkräutern zu verwalten. Verschiedene Ansätze wurden nach den Zielen, erforderliche Genauigkeit, Zeit und Ressourcen zur Verfügung entwickelt, wie sowie der Unkrautarten berücksichtigt 6-12. Wenn jedoch eine Bestätigung der Resistenz Status einer neuen Unkraut Biotyp erforderlich (dh eine Gruppe von Personen, die mehrere physiologische Merkmale teilen, einschließlich der Fähigkeit, ein oder mehrere Herbizide a gehör überleben bestimmten Gruppe in einer Dosis, die normalerweise zu steuern würde sie verwendet wird), muss eine robuste ganze Pflanze Bioassay in einer kontrollierten Umgebung, 4, 11 durchgeführt werden. Ein Biotop ist selten beständig gegen nur ein Herbizid. Jedes Biotyp ist daher durch einen gewissen Widerstandsstruktur, dh die Anzahl und Art von SOA der Herbizide sie resistent gegen charakterisiert und durch einen gegebenen WiderstandStufe zu jedem Herbizid 13. Die frühe und zuverlässige Bestimmung des Musters der Quer oder Mehrfachresistenz 5, 14 wichtig für die Feldresistenzmanagement. Es ist erwähnenswert, dass Herbizidresistenz hat nichts mit der natürlichen Toleranz tun wert, dass einige Unkrautarten weisen in Richtung einiger Herbizide, zB dicot Arten vs. ACCase-hemmenden Herbizide, monokotylen Arten vs. 2,4-D, Equisetum arvense vs. Glyphosat. Dieser Beitrag stellt einen robusten Ansatz für die Prüfung mutmaßlichen herbizidresistenter Biotypen in Bereichen, in denen eine schlechte Kontrolle von Herbizid (en) ausgewiesen wurden abgetastet. Relevante Varianten den Standardprotokollen in an den betreffenden Unkrautarten vorgestellt. Die Vorteile gegenüber alternativen Techniken / Protokolle, die entweder auf ganze Pflanze Bioassays unter Verwendung von nur einem Herbizid Dosis 15 oder Behandlung von Saatgut in Petrischalen 8 sind mit dem höheren zuverlässigen un bezogenenility und die Möglichkeit Ableiten der Widerstand wegen der Einbeziehung von zwei Herbiziddosen in den Experimenten. Aber für Routineresistenztests, die gleichen Methoden können nur an einer Herbizid-Dosis aufgebracht werden, so dass die Verringerung der Kosten. Sowie die Möglichkeit Bestätigung des Widerstandszustand kann die erhaltenen Informationen sowohl für die Optimierung folgende Forschungsschritte und / oder der Ausarbeitung Sound Resistenzmanagementstrategien verwendet werden.

<table><tbody><tr><td>Papiertüten</td><td>Celcar SAS</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Plastikgeschirr</td><td>ISI plast S.p.A.</td><td>SO600</td><td>Transparenter Kunststoff</td></tr><tr><td>Schwefelsäure 95-98%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>320501</td><td></td></tr><tr><td>Vliesstoff</td><td>Carretta Tessitura</td><td>Art.TNT17</td><td>Gewicht 17 g m-2</td></tr><tr><td>Chloroform >99,5%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>C2432</td><td></td></tr><tr><td>Agar</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A1296</td><td></td></tr><tr><td>Kaliumnitrat >99,0%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P8394</td><td></td></tr><tr><td>Kunststoffbehälter</td><td>Giganplast</td><td>1875/M</td><td>600 x 400 x 110 mm</td></tr><tr><td>Kunststoffschalen</td><td>Piber plast</td><td>G1210A</td><td>325 x 265 x 95 mm</td></tr><tr><td>Polystyrolschalen</td><td>Plastisavio</td><td>S24</td><td>537 x 328 x 72 mm, 24 Rundzellen (6x4)</td></tr><tr><td>Kupfersulfat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>451657</td><td></td></tr><tr><td>Agriperlit</td><td>Blu Agroingross sas</td><td></td><td></td>AGRI100</tr><tr><td>Peat</td><td>Blu Agroingross sas</td><td>TORBA250</td><td></td></tr><tr><td>Keimschrank</td><td>KW</td><td>W87R</td><td></td></tr><tr><td>Düsen</td><td>Teejet</td><td>XR11002-VK, TP11001-VH</td><td>Die zweite Art von Düsen wird nur für Glyphosat verwendet</td></tr><tr><td>Barcode-Generator</td><td>Toshiba TEC</td><td>SX4</td><td></td></tr><tr><td>Etiketten mit Barcode</td><td>Felga</td><td>TT20200</td><td>Stick-in Etiketten mit abgerundeten Ecken</td></tr><tr><td>Barcode-Leser</td><td>Cipherlab</td><td>8300-L</td><td>Tragbares Datenterminal</td></tr><tr><td>Tischsprüher</td><td></td><td></td><td>Im Haus</td></tr><tr> gebaut<td colspan="4">Herbizide, die in den Ergebnissen enthalten sind:</strong</td></tr><tr><td>>Kommerzielles Produkt</td><td>Wirkstoff</td><td>Company</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Altorex</td><td>Imazamox</td><td>BASF</td><td></td></tr><tr><td>Azimut</td><td>florasulam</td><td>Dow AgroSciences</td><td></td></tr><tr><td>Biopower</td><td></td><td>Bayer Crop Science</td><td>Surfact zur Verwendung mit Hussar WG</td></tr><tr><td>Dash</td><td></td><td>BASF</td><td>Surfact zur Verwendung mit Altorex</td></tr><tr><td>Granstar</td><td>Tribenuron-Methyl</td><td>Dupont</td><td></td></tr><tr><td>Gulliver</td><td>Azimsulfuron</td><td>Dupont</td><td></td></tr><tr><td>Hussar WG</td><td>Iodosulfuron</td><td>Bayer Crop Science</td><td></td></tr><tr><td>Nominee</td><td>Bispyribac-Na</td><td>Bayer Crop Science</td><td></td></tr><tr><td>Roundup</td><td>Glyphosat</td><td>Monsanto</td><td></td></tr><tr><td>Trend</td><td></td><td>Dupont</td><td>Surfact zur Verwendung mit Granstar und Gulliver</td></tr><tr><td>Viper</td><td>Penoxsulam</td><td>Dow AgroSciences</td><td></td></tr><tr><td>Weedone LV4</td><td>2,4-D</td><td>Isagro</td><td></td></tr></tbody></table>

protokolle für robust herbizidresistenz testing in verschiedene unkrautarten

Protocols for Robust Herbicide Resistance Testing in Different Weed Species

Robuste Protokolle zum Testen mutmaßlicher herbizidresistenter Unkrautpopulationen auf Ganzpflanzenebene sind unerlässlich, um den Resistenzstatus zu bestätigen. Die vorgestellten Protokolle, die auf Ganzpflanzen-Bioassays basieren, die in einem Gewächshaus durchgeführt wurden, können durch geeignete Varianten leicht an eine Vielzahl von Unkrautarten und Herbiziden angepasst werden. Saatgutproben von Pflanzen, die eine Feldherbizidbehandlung überlebt haben, werden gesammelt und bis zur Verwendung trocken bei niedriger Temperatur gelagert. Die Keimmethoden unterscheiden sich je nach Unkrautart und Art der Samenruhe. Sämlinge in ähnlichem Wachstumsstadium werden umgepflanzt und unter geeigneten Bedingungen im Gewächshaus gehalten, bis die Pflanzen das richtige Wachstumsstadium für die Herbizidbehandlung erreicht haben. Bei der Herstellung der Herbizidlösung ist Genauigkeit erforderlich, um nicht überprüfbare Fehler zu vermeiden. Andere kritische Schritte wie das Auftragsvolumen und die Sprühgeschwindigkeit werden ebenfalls bewertet. Die Vorteile dieses Protokolls im Vergleich zu anderen, die auf Ganzpflanzen-Bioassays mit einer Herbiziddosis basieren, hängen mit der höheren Zuverlässigkeit und der Möglichkeit zusammen, das Resistenzniveau abzuleiten. Es wurden schnellere und kostengünstigere In-vivo- oder In-vitro-diagnostische Screening-Tests vorgeschlagen (Petrischale-Bioassays, spektrophotometrische Tests), aber sie liefern nur qualitative Informationen, und ihre breite Anwendung wird durch die mühsame Einrichtung behindert, die einige Spezies möglicherweise erfordern können. Für routinemäßige Resistenztests kann der vorgeschlagene Ganzpflanzen-Bioassay mit nur einer Herbiziddosis angewendet werden, wodurch die Kosten gesenkt werden.

Um den Widerstand Status eines mutmaßlichen resistenten Population zu bewerten, ist es von grundlegender Bedeutung für eine anfällig Prüfung in dem Test, um die Herbizid-Wirksamkeit zu überprüfen sind. Die Ergebnisse eines Screening-Tests auf P. geführt rhoeas Populationen, Unkraut befallen Weizenfeldern, sind in Abbildung 2, in der die Wirksamkeit von vier Nachauflaufherbizide auf einem anfälligen Scheck (09-36) und an der vermuteten beständig ein (10 bis 91) werden vorgestellt wiesen...

Ein robuster und flexibler Ansatz zur Bestätigung der Herbizidresistenz in Unkrautpopulationen wird vorgestellt. Dieses Protokoll ermöglicht es, die Herbizidresistenzen abzuleiten und mit geringfügigen Anpassungen auf eine Vielzahl von Unkrautarten und Herbiziden anzuwenden.

Protokolle für Robust Herbizidresistenz Testing in verschiedene Unkrautarten

Robust protocols to test putative herbicide resistant weed populations at whole plant level are essential to confirm the resistance status. The presented ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, die Herbizidresistenz bei einer Vielzahl von Unkrautarten und Herbiziden zu testen und zu bestätigen sowie die Ausprägung der Herbizidresistenz abzuleiten. Dies wird erreicht, indem zunächst die Dormanz von Samen durchbrochen wird, die von Pflanzen gesammelt wurden, die eine Herbizidbehandlung überlebt hatten, um eine gleichmäßige Keimung und Sämlingsentwicklung zu erzielen. Dazu ist eine Vernalisierungsphase der Samen erforderlich, die von wenigen Tagen bis zu mehr als einer Woche dauern kann.Der zweite Schritt besteht darin, ein Bohrmedium mit Kaliumnitrat in Kunststoffschalen einzufüllen. Anschließend werden die Vern-Samen auf das erstarrte Bohrmedium gelegt und die Schalen in einen Keimschrank mit optimalen Bedingungen für jede Unkrautart überführt. Danach werden 15 bis 20 Keimlinge in Kunststofftrays umgepflanzt, die mit einer standardisierten Blumenerde gefüllt sind.Ein Barcode wird jedem Tablett zugewiesen, der alle Informationen für seine eindeutige Identifizierung enthält, und die Tabletts werden in ein beheiztes Gewächshaus gestellt, bis die Keimlinge das Zweibis Dreiblattstadium erreichen. Der letzte Schritt ist die Herbizidbehandlung mithilfe eines Präzisions-Benchesprühgeräts; alle Herbizide werden als kommerzielle Formulierungen mit empfohlenen Tensiden in zwei Dosen appliziert – der empfohlenen Feldrate und dem Dreifachen dieser Rate. Drei bis vier Wochen nach der Behandlung erfolgt die endgültige Bewertung. Ein Barcode-Lesegerät wird verwendet, um die Anzahl der überlebenden Pflanzen und die visuell geschätzte Biomasse pro Versuchseinheit zu erfassen.Die Daten werden anschließend auf einen Computer heruntergeladen und analysiert, um den Herbizidresistenzstatus zu bestimmen. Der Hauptvorteil dieser Methode gegenüber in-vivo- oder in-vitro-Diagnosescreening-Tests liegt in ihrer Robustheit und Flexibilität. Mit anderen Worten: Die Methode ist zuverlässig und kann durch geringfügige Anpassungen leicht auf eine breite Palette von Arten übertragen werden.Diese Methode hilft dabei, zentrale Fragen zur Untersuchung und Bekämpfung von herbizidresistenten Unkrautpopulationen in CRO-Feldern zu beantworten, beispielsweise bezüglich der Resistenzmuster und -grade. Außerdem ermöglicht sie die sorgfältige Planung weiterer experimenteller Schritte wie beispielsweise anschließender Reaktionsversuche. Forscher, die neu im Bereich der Herbizidresistenztests sind, haben in der Regel Schwierigkeiten, da viele Schritte und Aspekte berücksichtigt und an die jeweiligen experimentellen Bedingungen angepasst werden müssen.Beginnen Sie mit der Sammlung einer Samenprobe von einer einzigen Art auf einmal und weisen Sie einen eindeutigen Code zu. Reinigen Sie die Samen, indem Sie die Spreu entfernen und die Samen von den Hülsen befreien. Füllen Sie für jede Probe ein Formular aus, das den zugewiesenen eindeutigen Code angibt.Name der Art, Sammeldatum, GPS-Koordinaten, Gemeinde, Name des Landwirts, Feldgröße, Befallsgrad, angebaute Kulturpflanzen, während der Saison verwendete Herbizide sowie historische Aufzeichnungen zum Feld. Lagern Sie die Samen in ungeklebten Papiertüten, die mit der zugewiesenen eindeutigen Kennnummer beschriftet sind. Lassen Sie die Feuchtigkeit entweichen, setzen Sie die Samen jedoch weder hohen Temperaturen noch starken Temperaturschwankungen aus.Um die Induktion einer sekundären Dormanz zu vermeiden, lagern Sie die gereinigten Samen bei vier Grad Celsius in einem dunklen Raum, um eine Vernalisation zu ermöglichen. Geben Sie etwas deionisiertes Wasser in Plastikschalen. Schneiden Sie zwei Scheiben und einen Streifen Filterpapier aus, die durch Kapillarwirkung eine Brücke zwischen dem Wasser und den beiden Scheiben bilden. Tränken Sie das Filterpapier mit Wasser und legen Sie es in die Plastikschalen. Anschließend platzieren Sie die luftgetrockneten Samen auf dem Papier.Überführen Sie die Plastikschalen für den je nach Art erforderlichen Zeitraum in einen vier Grad Celsius kalten Bereich. Bereiten Sie anschließend eine Lösung aus Agar mit 0,6 %, die 0,1 % Kaliumnitrat enthält, unter Verwendung von entionisiertem Wasser vor, lösen Sie den Agar in einem Mikrowellenofen auf und gießen Sie die Agarlösung in die Plastikschalen. Sobald das Substrat abgekühlt ist, bringen Sie die zu keimenden Vern-Samen auf dem erstarrten Agar unter. Stellen Sie die Kunststoffschalen für die Dauer der Vernalisation in einen Keimschrank, wobei Licht- und Temperaturbedingungen je nach Unkrautart variieren. Das Umpflanzen anstelle der direkten Aussaat ermöglicht es, einen einheitlichen Pflanzenbestand im gleichen Wachstumsstadium zu erhalten, was eine wichtige Voraussetzung darstellt, um die Wirkung der Herbizidbehandlung zu optimieren. Pflanzen Sie 15 bis 20 Keimlinge in Kunststoffschalen um, die mit einer standardisierten Pflanzerde aus 60 % schluffigem Lehm, 15 % Sand, 15 % Agriperlit und 10 % Torf gefüllt sind. Kennzeichnen Sie jede Schale mit einem Barcode, der alle Informationen für die eindeutige Identifizierung enthält: Populationscode, getestetes Herbizid, Wiederholungsnummer und fortlaufende Schalennummer.Stellen Sie die Tabletts in ein beheiztes Gewächshaus und gießen Sie die Pflanzen nach Bedarf, um das Substrat bei oder nahe der Feldkapazität zu halten. Die Wachstumstemperatur variiert je nach Unkrautart bei Herbiziden zur Bekämpfung nach dem Auflaufen. Besprühen Sie die Pflanzen, sobald sie das Zweibis-Dreiblet-Stadium erreichen. Bereiten Sie die Tensidlösung entsprechend den Etikettanweisungen in größerer Menge vor. Die Endkonzentration wird üblicherweise als Prozentsatz des Endvolumens angegeben oder als Volumen, das pro Flächeneinheit aufgebracht werden soll?Berechnen Sie die Menge des kommerziellen Produkts, die in der Tensidlösung gelöst werden soll. Mithilfe dieser Gleichung wird die Herbiziddosis berechnet, indem die empfohlene Feld-Dosis mit der maximal getesteten Dosis und dem Endvolumen der Lösung multipliziert und dann durch das Volumen geteilt wird, das vom Labor-Sprüher abgegeben wird. Bereiten Sie zuerst die am stärksten konzentrierte Herbizidlösung vor. Verdünnen Sie anschließend die Herbizidlösung dreifach, um die weniger konzentrierte Lösung herzustellen.Dieses Verfahren verringert die Wahrscheinlichkeit von Fehlern beim Wiegen oder Pipettieren der Herbizide. Herbizidlösung. Die Konzentration wird als Volumen pro Flächeneinheit angegeben.Beginnen Sie die Behandlungssequenz mit einer niedrigeren Herbiziddosis. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, den Sprühkabinett zwischen zwei Behandlungen mit demselben Herbizid zu reinigen. Verteilen Sie die Herbizidlösung mithilfe eines Präzisions-Benchesprühgeräts, das 300 Liter pro Hektar bei einem Druck von 215 Kilopascal und einer Geschwindigkeit von 0,75 Metern pro Sekunde appliziert, mit einer Stange, die mit drei Flachstrahl-Hydraulikdüsen ausgestattet ist.Spülen Sie den Sprühschrank zweimal aus, wenn das Herbizid gewechselt wird, verwenden Sie dazu 1 % Bleichmittel und spülen Sie anschließend nach. Nehmen Sie die Beurteilung drei oder vier Wochen nach der Behandlung vor, abhängig von den getesteten Herbiziden, und erfassen Sie die Anzahl der Pflanzen, die die Behandlung überlebt haben, sowie die visuell geschätzte Biomasse oder VEB mithilfe eines Barcode-Lesegeräts, das automatisch jedes Tablett identifiziert. Pflanzen gelten als tot, wenn sie kein aktives Wachstum aufweisen, unabhängig von ihrer Farbe oder anderem Erscheinungsbild.Die VEB wird durch einen visuellen Vergleich der Pflanzenbiomasse zwischen behandelten und unbehandelten Kontrollpflanzen derselben Population ermittelt. Jeder behandelten Schale wird eine Bewertung von 10 (für Pflanzen, die vom Herbizid nicht beeinträchtigt sind) bis 0 (wenn die Pflanzen eindeutig tot sind) zugewiesen. Beurteilen Sie die allgemeine Wirksamkeit der Behandlung, indem Sie in allen Experimenten eine empfindliche Population einbeziehen, beispielsweise eine Population, die aus einem Standort stammt, der noch nie oder selten mit Herbiziden behandelt wurde.Geben Sie das Überleben der Pflanzen als Prozentsatz der Anzahl der behandelten Pflanzen an, die unmittelbar vor der Herbizidbehandlung gezählt wurden, und berechnen Sie den Standardfehler. Weisen Sie Populationen anhand der Ergebnisse aus Behandlungen mit zwei Herbiziddosen mithilfe des Perme-Werts vier Kategorien zu: empfindlich, wenn weniger als 5 % der Pflanzen die Herbiziddosis überleben; leicht resistent, wenn Überlebende im Bereich von 5 % bis 20 % bei der Herbiziddosis liegen.Einmal resistent, wenn mehr als 20 % der Pflanzen die Herbiziddosis überleben. Einmal resistent und hochresistent, wenn die Überlebenden bei der Herbiziddosis einmal mehr als 20 % betragen und bei der Herbiziddosis mehr als 10 %. Dreifach repräsentative Ergebnisse einer Herbizidbehandlung mit Panolam an vier Iopa-Populationen werden gezeigt.Die empfindliche Kontrolle wurde vollständig kontrolliert, während Population 1410 als leicht resistent eingestuft wurde, da weniger als 20 % der Pflanzen überlebten. Population 1411 wurde bei Dosis drei x kontrolliert, aber das Überleben der Pflanzen bei Dosis ein x lag über 20 %, weshalb sie unserem Status zugeordnet wurde. Schließlich wurde Population 1412 weder bei der empfohlenen Feld-Dosis ein x noch bei der dreifachen Dosis kontrolliert, weshalb sie der Kategorie hochresistent zugeordnet wurde.Ein zweites Beispiel zur visuellen Einschätzung der Biomasse in Populationen von oder Rehas-Pflanzen, die mit Trien Ron Methyl behandelt wurden, wird hier gezeigt. Der unbehandelten Kontrolle wird ein Wert von 10 zugewiesen, während Schalen mit vollständig kontrollierten Pflanzen eine VEB von null aufweisen. Schalen erhalten eine Zwischenwertung von fünf.Mit einer Gesamt-Pflanzenbiomasse, die der Hälfte der nicht behandelten Pflanzen entspricht, wobei die Pflanzen eine Biomasse aufweisen, die mit der der nicht behandelten Kontrolle vergleichbar ist, bei der die Pflanzen nicht durch Herbizidbehandlungen beeinträchtigt wurden und daher als hochresistent eingestuft wurden, ergibt sich ein VEB von 10. Bei der Durchführung dieses Verfahrens ist es wichtig zu beachten, dass die Qualität der Unkrautsamen, die im reifen Zustand gesammelt und anschließend aufbereitet worden sein sollten, einen erheblichen Einfluss auf den Erfolg der Experimente gemäß dieser Methode hat. Weitere Methoden, wie beispielsweise die durch as ausgelösten Reaktionen, können durchgeführt werden, um präzise zusätzliche Fragen bezüglich des Resistenzniveaus zu beantworten.Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie herbizidresistente Tests durchgeführt werden und wie verschiedene Schritte an unterschiedliche Unkrautarten angepasst werden können. Insbesondere die Samenkeimung und die Keimungshemmung von Samen. Vergessen Sie nicht, dass das Arbeiten mit Herbiziden oder konzentrierten Säuren äußerst gefährlich sein kann, weshalb stets Vorsichtsmaßnahmen wie das Tragen von Masken, Handschuhen und anderer persönlicher Schutzausrüstung getroffen werden sollten, während dieses Verfahren durchgeführt wird.

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Research

Forschung

JoVE Journal

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Umwelt

Dieses Manuskript zeigt und diskutiert Techniken verwendet, um Pestizid-Anfälligkeit Umfrage erkennen und Widerstand gegen Kontakt-und systemische Pestizide in Arthropoden Schädlinge.

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Drug Resistenz gegen gezielte Therapeutika ist weit verbreitet und die Notwendigkeit, die Mechanismen der Resistenz zu identifizieren - vor oder nach dem klinischen Einsetzen - ist entscheidend für die Führung alternative klinische Management-Strategien. Hier präsentieren wir ein Protokoll zu koppeln, Ableitung von Medikamenten-resistenten Linien in vitro mit Sequenzierung zur Entdeckung dieser Mechanismen zu beschleunigen.

Implementierung von<em&gt; In-vitro-</em&gt; Drug Resistance Assays: Maximierung des Potenzials für die Aufdeckung klinisch relevanter Resistenzmechanismen

Dieses Manuskript beschreibt, wie die Herbizidstoffwechselraten effektiv mit herausgeschnittenen Blättern eines Dikotyledonenkrauts quantifiziert werden können, wodurch die Variabilität reduziert und mögliche verwirrende Effekte der Herbizidaufnahme oder -translokation beseitigt werden, die typischerweise in Ganzpflanzentests beobachtet werden.

Messraten von Herbizid Metabolism in DICOT Weeds mit einem herausgeschnittenen Blatt Assay

Übertragbar Pestizidrückstände Experimente in turfgrass Systeme sind integrale Bestandteile der menschlichen Risikoexpositionsabschätzungen. Experimentelle Ansätze übertragbar Rückstände zu messen sollte auf die menschliche Interaktion von Interesse und turfgrass Systemdynamik angepasst werden. Drei übertragbar Pestizidrückstände Protokolle werden vorgestellt und die Eignung über drei turfgrass Systeme wird diskutiert.

Protokolle für die Quantifizierung tragbare Pestizidrückstände in Turfgrass Systeme

Hier wird ein Protokoll für das schnelle zerstörungsfreie Screening von Baumwollgenotypen auf reniforme Nematodenresistenz vorgelegt. Das Protokoll beinhaltet die visuelle Untersuchung der Wurzeln von nematodeninfizierten Baumwollsämlingen, um die Infektionsreaktion zu bestimmen. Der vegetative Trieb aus jeder Pflanze wird dann vermehrt, um Pflanzen für die Saatgutproduktion zurückzugewinnen.

Screening Cotton Genotypes auf Reniform Nematode Resistenz

Die Allelopathie hat sich als nützliche ergänzende Unkrautbekämpfungsstrategie in Erntesystemen als vielversprechend erwiesen. Zur Bestimmung des allelopathischen Potenzials einer gewünschten Pflanzenprobe wird ein Treppenstufen-Screening-Verfahren bereitgestellt.

Wiederholbarer Treppenschritt-Assay zum Zugriff auf das allelopathische Potenzial von Weedy Rice (Oryza sativa ssp.)

Hier wird ein Protokoll für das effiziente und genaue Screening von Tabakgenotypen auf Phytophthora nicotianae-Resistenz in Sämlingen vorgestellt. Dies ist ein praktischer Ansatz für die Präzisionszüchtung sowie die Erforschung molekularer Mechanismen.

Screening von Tabakgenotypen auf Phytophthora nicotianae-Resistenz

Glyphosat-basierte Produkte (GBP) sind die weltweit am weitesten verbreiteten Breitband-Herbizide. In diesem Artikel stellen wir allgemeine Richtlinien vor, um die Wirkung von GBP auf Mikrobiome zu quantifizieren, von Feldexperimenten bis hin zu bioinformatischen Analysen.

Quantifizierung des potenziellen Einflusses von Glyphosat-basierten Produkten auf Mikrobiome

Erfahren Sie robuste Methoden zum Testen von Herbizidresistenz in verschiedenen Unkrautarten. Dieses Protokoll ermöglicht die Bestimmung von Resistenzniveaus durch Samenvernalisation, Keimung auf Agar mit Kaliumnitrat und präzise Herbicidbehandlung.

Protokolle für Robust Herbizidresistenz Testing in verschiedene Unkrautarten

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