Waiting
Procesando inicio de sesión ...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Environment

다른 잡초 종의 강력한 제초제 저항 테스트를위한 프로토콜

Published: July 2, 2015 doi: 10.3791/52923

Introduction

제초제는 글로벌 식물 보호 시장 (1)의 50 %를 차지, 가장 광범위하게 사용 잡초 측정 한 것입니다. 그들은 노동 집약적이고 시간이 많이 소요되는 토양 재배 관행을 방지하고, 궁극적으로 비용 효율적이고 안전하고 유익한 식품 생산이 결과, 상대적으로 저렴한 도구입니다. 그러나 함께 제초제 사용에 이상 의존 많은 잡초 종의 큰 생물 계절 및 유전 적 다양성의 존재는, 자주 제초제 저항성 잡초 집단의 선택을 초래한다. 매우 특정한 대사 표적 선택적 제초제 도입 3-5 년간 저항 경우의 수를 극적으로 증가하고있다. 현재까지 전 세계적으로 240 잡초 종 (140 dicots 100 외떡잎은) 액션 (SOA) 4의 다른 제초제 사이트에 대한 저항을 진화했다. 이것은 지속 가능한 작물 생산을위한 주요 잡초 관리를위한 관심과 일반적으로 더 많은 것이다.

자주 온실에서 수행 신뢰성 시험에 기초 e_content "> 저항의 조기 발견, 제초제 내성 잡초를 관리하는 중요한 단계이다. 다른 접근법으로, 목표 정확도, 시간 및 이용 가능한 자원의 요구 수준에 따라 개발되어왔다 잘 6-12 간주 잡초 종으로. 그러나, 새로운 잡초 생물 형의 저항 상태의 확인이 (필요한 경우 즉,에 속하는 하나 이상의 제초제 생존 할 수있는 능력 등 여러 가지 생리 학적 특성을 공유하는 사람들의 그룹, 일반적으로 이들을 제어 할 도즈 사용 특정 그룹), 견고한 전체 식물 생물 검정법은 제어 된 환경 4, 11에서 수행 될 필요가있다.

생물 형이 하나의 제초제에 내성이 드물게있다. 각 생물 형 따라서이에 강한 제초제의 특정 저항 패턴, SOA의 즉, 수와 유형을 특징으로, 주어진 저항입니다각 제초제 13 수준. 간 또는 복수의 저항 (5)의 패턴의 조기 판정 및 신뢰성은 14 필드 저항성 관리에 중요하다.

그것은 그 제초제 저항이 자연의 허용 오차와 아무 상관이 언급 할 가치가 일부 제초제, 예를 들어, ACCase 억제 제초제, 단자엽 종 대 2,4-D 대 쌍자엽 종, 속새 arvense 대 대한 몇 가지 잡초 종 전시 글 리포 세이트.

이 논문은 제초제 (들)에 의해 가난한 제어가보고되었다 분야에서 샘플링 추정 제초제 저항성 생물 형을 테스트하기위한 강력한 방법을 제공합니다. 관련된 잡초 종과 관련하여 표준 프로토콜에 관련 변형되게됩니다. 페트리 접시 (8)에 단 하나의 제초제 용량 (15), 또는 치료 씨앗을 사용하거나 전체 공장 생물 검정을 기반으로 다른 기술 / 프로토콜을 통해 장점은 높은 reliab 관련된ility 때문에 실험에서 두 제초제 선량 개재물 저항 레벨을 추정하는 가능성. 그러나, 루틴 저항 테스트를 위해, 동일한 방법이 때문에 비용을 절감 하나만 제초제 용량으로 적용 할 수있다.

뿐만 아니라 저항 상태의 확인을 허용하는대로, 얻어진 정보는 모두 다음의 연구 단계를 최적화 및 / 또는 음향 저항 관리 전략을 고안에 사용될 수있다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. 종자 시료 채취 및 보관

  1. 불리한 기후 조건 또는 품질이 낮은 제초제 처리로 인해하지 부당한 가난한 제초제 성능을 재배 필드, 모니터링합니다.
  2. 한 번에 한 종의 종자 샘플을 수집하고 고유 한 코드를 할당합니다. 성숙한 종자는 일반적으로 제초제 처리 (들)을 살아남은 식물에서 작물 수확하기 전에 수집됩니다. 씨앗이 때 어머니 식물에 의해 성숙 창고 경우 적시에 모니터를 관찰합니다.
  3. 종, 수집 날짜, GPS 좌표, 지방 자치 단체, 농부의 이름, 필드 크기, 감염 수준, 작물, 제초제 (들) 시즌 동안 사용 및 필드의 역사적 기록의 할당 된 고유 코드, 이름을 나타내는 각 샘플에 대한 양식을 작성 .
  4. 필드 침략의 대표 적어도 30 무작위로 선택된 식물에서 종자를 수집합니다. 종자 샘플이 적어도 5,000 성숙한 씨앗이 포함되어 있는지 확인합니다. 의무적 교잡 잡초 종(예를 들어, 종 Lolium. 또는 Amaranthus 종은.), 5000 (11) 주위에 종자의 수를 유지하면서 10-15 식물의 수를 감소시킨다.
  5. 잡초의 패치 (헥타르 이상) 넓은 지역에 흩어져있는 것처럼 다른 제초제 저항성 생물 형을 선택하는 필드를 하위 샘플.
  6. 할당 된 고유 코드로 표시된 봉인되지 않은 종이 봉투에 보관 씨앗.
  7. 수분이 증발하지만 차 휴면 유도를 방지하기 위해 높은 온도 (즉, 태양 아래 차를 떠나 피) 또는 극단적 인 온도 변화에 씨앗을 노출되지 않도록 할 수 있습니다.
  8. (왕겨, 드 선체 씨앗 등을 제거)하고 건조한 장소에 상온에서 보관 청소. 첫 번째 저항 시험을 수행 한 후, 진공 밀봉 된 비닐 봉지에 바람직하게는 4 ° C에서 어두운 방에 오랜 시간 동안 씨앗을 저장합니다. 이러한 방식 씨앗 상당히 긴 시간 동안 그들의 생존을 유지.

참고 : 종자 휴면 적응과 농업 생태계에 지속 잡초를 할 수있는 유연하고 효율적인 메커니즘을 제공합니다. 종자 발아를 휴면을 중단하고 허용하기 위해 다른 프로토콜 잡초 종, 수면 (16)의 종류에 따라 사용할 수있다.
휴면을 제거하는 세 가지 방법이 있습니다 :

  1. 춘화
    참고 :. 예를 들어, Amaranthus의 retroflexus, 명아주 앨범, Lolium 종, 귀리 fatua, 폴리 고눔 여뀌 속 : 동시 발아 및 유묘 출현, 일주일에 몇 일에 이르기까지 종자 춘화의 기간을 얻으려면 많은 종에서 생리적 휴면을 제거하기 위해 필요 , Phalaris는 17 ~ 19 paradoxa. 최대 15 일 이상 기간이 Schoenoplectus mucronatus 위해 30 일 개양귀비, 방동사니의 difformisAmmania의 coccinea 필요하고
  2. 플라스틱 접시에 약간의 탈 물을 넣습니다. 초과를 제거, 필터 종이의 두 층을 잘라 물을 흡수. 종이에 공기 건조 씨앗을 놓습니다. 시간이 필요한 기간 동안 4 ° C에서 냉장고에 플라스틱 접시를 전송합니다.
  • 혹평
    주 : 일부 잡초 종 인해 기계적 휴면 종피 특성에 다른 것보다 더 발아 분해성이며, 21 발아 황산을 사용하여 화학적 혹평의 사용을 필요로한다.
    1. 진한 황산 (95~98%)와 비커를 준비합니다. 물이 가득 비커를 준비합니다. 부직포 봉투에 씨앗을 넣습니다.
    2. 진한 황산에 각각 20 분 또는 5 분 동안 예를 들어, Echinochloa 종. 또는 수수 halepense 씨앗을 만끽 해보세요.
    3. 핀셋을 사용하여 비커에서 봉투를 타고 물이 가득 비커에 넣어. 열기봉투, 작은 소쿠리에 씨앗을 넣고 철저하게 흐르는 물을 씻어.
    변종 : A. 질경이-aquatica는 다른 프로토콜을 필요로 22, 23
    1. 클로로포름의 2 분의 씨앗을 만끽. 탈 이온수와 씨앗을 씻어 흡수 종이를 건조. 5 분 동안 80 % 황산 속에서 종자 덩크.
    2. 작은 소쿠리에 씨앗을 넣고 철저하게 흐르는 물을 씻어.
  • 수확 후 종자의 성숙
    참고 : 다른 잡초 종의 종자에 관계없이 휴면을 중단하는 데 사용되는 방법, 만기 후 몇 개월 동안 전혀 발아하지 않습니다.
    1. RT와 낮은 습도에서 적어도 3~4개월의 기간 동안 씨앗을 저장 한 후 휴면 파괴 (예를 들어, 오리 자 사티 VAR. sylvatica 또는 피 속 rhoeas)에 대해 위의 프로토콜을 따르십시오.
  • 3. 종자 발아

    1. 장소 씨는 PLAS에 발아한다0.1 %의 질산 칼륨 (KNO 3)와 0.6 % (M / V) 한천을 포함 TIC 요리 추가 :
      1. 탈 이온수를 사용하여 0.6 % + 0.1 %의 KNO 3에 한천 용액을 준비한다. 전자 레인지에서 용해한.
      2. 플라스틱 접시에 한천 용액을 붓고. 기판을 냉각 한 후 씨앗에 넣어.
      변형 토양은 플라스틱 접시에 기질로서 사용될 수있다. 이 연습은 Echinochloa 종에 특히 효율적입니다., S. halepenseLolium 종.
    2. 각각의 잡초 종을위한 최적의 조건에 따라 빛과 온도 조건을 일주일 정도 발아 캐비닛에 플라스틱 접시를 놓습니다. 가장 겨울 종의 경우, 온도 범위는 25분의 15 ° C의 밤 / 낮의 15-30 μmol m -2-1의 광합성 광자 플럭스 밀도 (PPFD)을 제공하는 네온 튜브 12 시간 광주 기이다. 여름 많은 종의 경우, 온도 범위는 15/30 ° C의 밤 / 일이다.
      변형 : S이러한 S. 등 오메 종, halepense, 열처리가 필요합니다. S의 따라서 혹평 후, 씨앗 정상적인 조건에서 다음 삼일 발아 캐비닛에 사흘 동안 24 ° C에서 45 ° C와 20 시간에서 4 시간의주기를, 그리고 : halepense는 다음과 같은 조건을 실시한다.

    4. 모종 이식과 성장

    1. 이식 표준 포팅 믹스로 가득 플라스틱 트레이 (325 X 265 X 95mm)에 15-20 모종 (60 % 미사 질 양토, 15 % 모래, 15 % agriperlite 10 % 이탄 - 부피).
      주 : 이식 대신 직접 파종, 제초제 처리의 성능을 최적화하는 중요한 전제 조건 인, 동일한 성장 단계에서 식물의 균일 스탠드 얻을 수있다.
    2. 수와 진보적 인 트레이 번호를 복제, 인구 코드, 제초제가 테스트중인 <: 고유 식별에 대한 모든 정보를 포함하는 바코드 각 트레이를 식별합니다./ 리>
    3. 또는 필드의 용량이 거의 기판을 유지하기 위해 가열 된 물을 식물, 온실에서 찾는 트레이.
      주 : 성장 온도가 잡초 종류에 따라 달라집니다. 종종 시험은 가을 / 겨울 / 봄에 완료, 그래서 빛이 약 150 μmol 분 -2 초 PPFD을 제공하는 400 W 메탈 할라이드 램프, -1과 12 시간의 광주 (24), (19). 여름 잡초 종을 사용하여 보충 C 4 광합성주기는 일반적으로 더 높은 빛의 강도를 필요로하기 때문에 시험은 늦은 봄 - 여름에서 수행하거나 보충 빛의 세기가 약 400 μmol 분 -2-1 14 시간의 광주에있다된다.
    4. 패 디 쌀, 예를 들어, A를 감염시키고 일부 잡초 종에 대해 서로 다른 프로토콜을 사용하여 질경이-aquatica, S. mucronatus와 C 22에 기술 된 바와 같이 difformis.
      1. 24 라운드 세포 (55mm 직경, 64mm 깊이) FIL와 폴리스티렌 트레이에 모종을 이식60 % 미사 질 양토, 30 %의 모래와 (부피 기준) 10 % 이탄으로 이끌었다.
      2. 12cm의 트레이 깊은 플라스틱 용기는 물이 가득하고 (그림 1) 부동 방지하기 위해 나사 스테인리스 봉에 의해 아래로 battened을 설정합니다.
      3. 토양 표면의 레벨 아래 1~2cm에서 용기의 수위를 유지하고 조류의 증식을 방지하기 (10 ~ 12 L의 물을 포함)은 각 컨테이너에 황산구리 1.5 g을 추가한다.

    5. 제초제 트리트먼트

    1. 사전 출현 제초제와 치료 :
      1. 발아 캐비닛에 3 일 정도는 3 장에서 설명한대로 한 후, 위에 설명 된 기판을 포함하는 플라스틱 트레이에 발아 씨앗을 이식 및 토양의 층 (약 1cm) 커버. 이 모종 제초제 효과보다는 과도한 매몰 깊이로 인해 나타날되지 않도록하기 위해서 중요한 공정이다.
      2. 필드 CAPA에 기판을 가지고물이 가득 접시에, 바닥에 약간의 구멍이 트레이를 배치하여 도시.
      3. 어느 날 이식 후 사전 출현 제초제 (25) 트레이를 취급합니다.
      4. 접시에서 모세관 현상에 의해 위와​​ 아래 모두에 필요한 물을 첨가하여 상기 기판 또는 근접장 용량을 유지. 이 절차는 좋은 치료 효과에 대한 (즉, 발아 씨앗이있는 곳) 적절한 깊이에 제초제의 영속성을 선호한다.
    2. 포스트 출현 제초제와 치료 :
      1. 그들은 2-3 잎 단계에 도달 할 때 식물 스프레이 (즉, 성장 단계 확장 BBCH 성장 규모 (26)의 12 ~ 13).
      2. 치료 다음 날부터 시작, 잡초 종의 물 요구 사항 및 Echinochloa 종의 계절 (예에 따라 관개 시스템을 설정합니다.이 9 오전 9 시부 터 일정한 간격으로, 3 분 동안 하루에 4 번 물을 제공합니다 PM). 물은 DIS입니다자동 스프링클러 관개 시스템을 사용하여 tributed.
        변종 : 제초제는 식물 무대 BBCH 14-21에 적용됩니다.
    3. 제초제 준비 및 배포.
      주 : (전후 출현) 모든 제초제 두 용량으로 권장 활성제로 상업적 제제로서 적용되어 추천 필드 도즈 (1X) 및 세 배 (3X)있다.
      1. 필요한 경우, 라벨 지시에 따라 대량의 계면 활성제 용액을 제조 하였다; 최종 농도는 일반적으로 최종 부피의 백분율 (예를 들어, 0.3 %)로 표현하거나 볼륨으로 단위 면적 (예를 들면, 1 L의 HA-1)별로 분배 될.
      2. 활성 성분의 적절한 농도를 유지하기 위하여 제초제 (용질) 용액 용 용매로서 계면 활성제 용액을 사용한다. 첫 번째 제초제 솔루션을 준비합니다 (3 배). 상업적 제품의 수량이 계면 활성제 용액에 용해 (또는 경우 탈 이온수으로 계산할계면 활성제는 다음의 방정식을 사용하여)가 필요하지 않다 :
        용량 허브 = [(용량 필드 X 선량 최대) × V 핀] / V
        여기서 용량 허브 = 제초제 용량 (㎖), 용량 필드 = 제초제 필드 용량 (하 ㎖를-1), 용량 최대 = 최대 용량 제공, V 지느러미는 = 솔루션 (L)의 최종 부피는 V 델은에 의해 전달 볼륨을 = 벤치 분무기 (L 하 -1).
      3. 덜 집중 하나 (1 배)을 제조 : (1, V / V 2) 제초제 솔루션 배 희석. 이 절차는 계량 또는 제초제를 피펫 팅 할 때 실수의 가능성을 감소시킨다. 볼륨 단위 영역 (L 헥타르 -1) 당 분산로서 제초제 용액 농도가 발현된다.
      4. 낮은 제초제 량 (1X) 치료의 순서를 시작합니다. 이러한 방식으로 동일한 두 제초제먼트 사이 분무 캐비넷 세척 할 필요가 없다.
      5. 제초제 solutio 배포N 세 평면 팬 (확장 범위) 유압 노즐 장착 붐 215 kPa의 압력에서 300 L의 HA-1 (± 1 %), 전달 정밀도 벤치 분무기, 0.75 m 초 -1의 속도를 사용하여 .
      6. 제초제는 표백제를 1 %를 사용하여 변경 될 때 두 번 분사 캐비닛을 씻으 (v / v)의 다음 씻어.
        변종 : 글 리포 세이트 200 L 하 -1 (27)의 스프레이 볼륨에 적용됩니다.
        참고 : 특별한 관심이 높은 생물 제초제가, 같은 설 포닐 우레아의 sulfometuron 또는 flazasulfuron가 사용되는 경우 지불해야합니다. 후자의 경우에는 암모니아로 한 표백제 용액으로 세척하고 다른 작업을 수행 (2.5 % v / v)의 물로 조심 린스.

    6. 수집 및 데이터 분석

    1. 각 트레이를 자동 식별 바코드 판독기를 통해, 치료뿐만 아니라 비주얼 기준 매스 (VEB)을 생존 식물의 수를 기록한다. 식물은 엉덩이입니다그들이 상관없이 색상이나 다른 모양의 활성 증가를 보여 경우 죽은 것으로 ESSID와.
      1. 테스트 제초제에 따라 세 사주 치료 (와트) 후 평가를 (예를 들어, ACCase 억제제 세 와트 및 루게릭 병 억제제 또는 글 리포 세이트에 대한 네 와트).
      2. 즉, 취약 인구 (S 확인) 모든 실험에서, 결코 또는 드물게 제초제로 처리하지 않는 사이트에서 수집 된 인구를 포함하여 일반적으로 치료 효과를 평가합니다.
      3. 처리 된 식물들의 수의 비율로 익스프레스 식물 생존율, (두 반복 실험의 평균값) 다만 제초제 처리 전의 계산하고, 평균값에 따라 표준 에러 (SE)를 계산한다.
      4. 처리와 같은 인구 (25), (28)의 확인을 처리하지 사이에 VEB 식물 바이오 매스를 시각적으로 비교를 통해 얻을 수있다. 점수를, 0 (하지 처리 검사에 비해) 제초제의 영향을받지 않는 식물 (10)에 이르기까지 언제식물이 명확하게 죽은, 각 처리 트레이로 제공됩니다.
    2. S 생존자 이상 제초제 도즈 1X, R에서 20 %로 5 % 내지 원거리 때 식물의 5 % 미만이 제초제 도즈 1X, SR 살아남은 두 제초제 투여 량으로 치료에서 얻어진 결과에 기초하여 네 가지 범주로 돌리다 개체군 생존자 제초제 도즈 1X에서 20 % 이상 및 제초제 도즈 3X 17에서 10 % 이상이있는 경우 식물의 20 % 제초제 도즈 1X 및 RR 살아 남았다.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    추정 내성 인구의 저항 상태를 평가하기 위해, 제초제의 효과를 확인하기 위해 분석에서 감수성 검사를 포함하는 기본이다. P. 실시 스크리닝 테스트 결과 속 rhoeas 집단은, 밀 필드를 감염시키고 잡초는, 감수성 검사 (09-36)에와 의심에 강한 하나 (10-91)에 사 후 출현 제초제의 효능에 나타난 그림 2에보고됩니다. 인구 09-36 완전히 하나의 식물, 플로라와 tribenuron 메틸 (그림 2) 테스트 다른 두 ALS 제초제의 용량 1 배 살아있는 동안 요오 도술 푸론 억제제 루게릭 병에 의해 제어되었다. 대신, 인구 10-91의 식물의 약 60 %는 요오 도술 푸론과 tribenuron 메틸 모두 제초제 용량을 살아 약 50 %가 플로라의 1 배의 용량을 살아 남았다. 이러한 결과는 인구 10-91이 요오 도술 푸론과 tribenuron 메틸 및 내성에 (RR) 매우 내성이 있는지를 확인(R)는 플로라합니다. 다른 응답이 2,4-D, 다른 SOA (즉, 그것은 옥신 내생 모방)를 갖는 제초제으로 관찰 널리 밀 쌍자엽 잡초를 제어하는데 사용. S 검사의 식물의 33 %는 용량 1 배에이 제초제로 사망하고 VEB 값은> 20 % (그림 2)이었다 하였다. 인구 10-91이 제초제 여부에 내성 인 경우 체크 인구에 효능의 부족은 확인하지 않습니다. 이 경우에는 다시 실험을 수행 할 것을 권장하고 그 결과를 확인하는 경우, S 집단을 변경. 감수성 검사의 좋은 제어의 예는 그림 3에보고됩니다. Echinochloa 종을. 인구 07-16L 완전히 추천 필드 도즈 (1X)의 모든 제초제에 의해 제어되었다. 이 경우, 인구 08-42 즉, azimsulfuron, bispyribac - 나, 페 녹스 술람 및 이마 자목 스, 테스트 한 모든 ALS 억제제 고도로 교차 내성이 있음을 명시 할 수있다. 처리되지 채널두 집단의 에크는 왼쪽에보고됩니다. 이 식물은 VEB를 계산하기 위해 사용된다; 바이오 매스의 양을 육안으로하지 처리 된 수표의 10 점을주고 트레이 의해 트레이 추정 및 바이오 매스 처리하지 비교할 때 다음 (10)에, 어떠한 녹색 식물 조직없이 복제에 대해, 0의 점수를 할당되고 (그림 3)을 확인.

    출력의 또 다른 예는 그림 4, Lolium 종의 식물의 생존에보고됩니다. 글 리포 세이트에 표시됩니다. 글 리포 세이트는 다른 선택 압력을 행사되는 경우 테스트 인구는 밀 기반 자르기 시스템에서 수집 된 (즉, 연간 가끔 또는 1-2 치료 또는 연간 3 회 이상). 그 성장 세인트에서 연간 잡초 (즉, therophytes)의 최소 및 최대 권장 필드 용량을 나타내는 480 1,440g AE 하 -1 : 식물은이 글 리포 세이트의 용량을 사용하여 초기 분얼 단계에서 (BBCH 14-21)를 살포했다나이. 데이터 처리 후에 사주 수집 하였다. 두 실험에 기초하여, 시험 집단의 일곱 생존인가 최소량 80 % 이상 (인구 343, 383, 384, 403, 509, 512, 537)의 속도뿐만 인구 (403)의 식물의 50 % 만했고 509은 가장 높은 제초제 도즈를 살아 남았다. 인구 509의 몇 가지 식물이 가장 낮은 복용량을 살아 인구 (508)가 완전히 어떤 용량으로 조절 하였다 반면 한 인구는 1 배 용량으로 약 40 %의 생존율을했다. 요약하면,이 실험은 종종 제초제 사용의 이력 필드를 반영하는 글 리포 세이트에 대한 내성의 다양한 수준을 보였다. 글 리포 세이트 내성 수준은 더 강렬하게 처리 한 개체군 높았다 : 즉, 선택 압 년 연간 필드 어플리케이션의 수와 개수가 높았다.

    하나 제초제 (도 4)에 대해 기재된 프로토콜을 갖는 diffe 수많은 다른 적용 할 수있다SOA를 임대; 이러한 방식으로, 하나 이상의 인구의 저항 패턴이 결정될 수있다. Echinochloa 종의 저항 패턴 변화의 예. 인구는 표 1에보고됩니다. 제초제 사용과 농부에서 얻은 작물 관리의 역사적 기록은 루게릭 병 억제 제초제가 선택 에이전트 (즉, 페 녹스 술람 또는 이마 자목)라고 지적했다. 저항 시험 그러므로 세 ALS 억제 제초제 (azimsulfuron, 페 녹스 술람 및 이마 자목 스) 다른 화학 군에 속하는 다른 SOA, ACCase 억제 제초제 profoxydim를 갖는 하나의 제초제를 수행 하였다. 감수성 검사 (07-16L)을 완전하게 테스트 모든 제초제 (표 1)에 의해 제어되었다. 세 저항 패턴이 발견되었다 : 열세 인구 만 ALS 억제제에 내성 인 것으로 귀착 네 인구 만 ACCase 억제제 profoxydim 내성 결과로서, 3 집단은 다수 나타났다 ACCase 억제제 profoxydim 및 루게릭 병 억제제 모두에 저항 패턴. 각각의 저항 패턴 내에는 루게릭 병 억제제에 내성을 사 인구는 다중 내성 인구의 두 ALS 억제제 azimsulfuron 만 치료를 살아있는 동안 설 포닐 우레아 azimsulfuron 만 치료를 살아 있지만 매우 페 녹스 술람에 의해 제어하고, 예를 들어, 다른 생물 형을 구별 할 수있다 이마 자목.

    그림 1
    C의 1 예를 그림 difformis, 논 쌀을 감염시키고 잡초 종, 실험 설정. 폴리스티렌 트레이는 플라스틱 용기에 넣고 떠있는 것을 방지하기 위해 나사 스테인리스 봉에 의해 차단됩니다. 물은 논 벼 조건을 모방하도록 토양 표면의 레벨 아래의 1-2cm로 유지된다. 사진은 치료 후 사주를 촬영했다.p_upload / 52923 / 52923fig1large.jpg "대상 ="_ 빈 ">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

    그림 2
    P.의 그림 2. 응답 속 rhoeas 인구 포스트 출현하는 제초제. 요오 도술 푸론, tribenuron, 플로라와 2,4-D의 효과가 권장 필드 용량 (1X)에서 테스트의 3 배에 해당 식물의 생존 (파란색 막대)과 시각 추정 바이오 매스에 (배) ( VEB, 감수성 검사 (09-36의 빨간색 막대)) 및 저항 인구 (10-91 항). 평가는 사주 제초​​제 처리 후 이루어졌다. 식물 생존율 VEB 취급 식물의 수와 처리되지 검사 VEB (%)의 백분율로 표시된다. 식물의 생존의 20 %에서 수평 라인은 식물이 용량 1 배에서 처리 방지 및 취약 집단 사이의 차별 임계 값을 나타냅니다. 수직 막대두 복제의 평균 값을 계산 표준 오차를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

    그림 3
    Echinochloa 종에 대한 검사 3. 비주얼 결과를 그림. 인구. 감수성 검사, 07-16L (S), 및 저항하는 인구, 08-42은, (하단에보고)이 투여, 1 배 및 3 배,에 (오른쪽보고) 네 루게릭 병 억제제로 시험 하였다. 모든 식물이 이미 용량으로 조절했기 때문에 S 점검을 위해 용량 1 배의 결과를보고합니다. VEB 점수의 세 가지 예는 빨간색으로보고 : 10, 0 = 모든 식물이 죽은 = 모든 식물이 생존과 바이오 매스 (왼쪽보고)하지 처리 (NT) 검사에 필적, 5 = 바이오 매스의 약 절반에 처리하지 않는 트레이확인. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

    그림 4
    Lolium 종에 대한 식물의 생존의 4 비율을 그림. 인구 (각각 특급. I 및 II, 블루 바, 오렌지 바)이 실험에 기록 된 글 리포 세이트. 식물의 생존 테스트. 데이터는 처리 된 식물들의 수의 백분율 (%)로 표현된다. 두 감수성 검사가 완전히 용량 1 배에서 제어하고, 따라서 그래프에보고되지 않습니다. 두 용량은 제품 라벨에보고 된 용량 최소 (1X = 480g AE 하 -1) 및 최대 (배 = 1,440g AE 하 -1)을 시험 하였다. 식물의 생존의 20 %에서 수평 라인은 식물이 대접했다 내성과 감수성 집단 사이의 차별 임계 값을 나타냅니다용량 1 배에서 ED. 수직 막대는 두 복제의 평균 값을 계산 표준 오차를 나타냅니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

    그림 3
    Echinochloa 종의 이십일 인구의 1 저항 상태. 감수성 검사 (07-16L)은 굵은 글씨로보고됩니다. 저항 레벨이 네 가지 범주에 따라 시험 네 제초제마다 (하나 ACCase 억제제 profoxydim, 3 ALS 억제제 azimsulfuron, 페 녹스 술람 및 이마 자목 스)을보고된다 : 식물의 S = 5 % 이하가 생존 제초제 도즈 1X, SR = 식물 생존율은 5 % 내지 제초제 도즈 1X 20 %였다, R은 식물의 20 % 이상이 제초제 도즈 1X 살아남은 = RR = 식물 생존율이었다 제초제 투여 량의 20 % 이상1X 및 용량 3 배에서 10 % 이상. 다른 저항 패턴이 강조 표시됩니다 : 빨간색 = 저항 만 만 ALS 억제제 (들), ACCase 억제제에 오렌지 = 저항 ACCase 억제제, 노란색 = 저항과 적어도 하나의 루게릭 병 억제제.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    1) 종자가 성숙 제초제 처리 (들)을 살아남은 식물에서 수집되어야한다 : 프로토콜 내에서 몇 가지 단계가 인구에 제초제 저항의 성공적인 평가를 위해 중요하다. 어머니 식물 종자의 성숙 나중에 종자 발아에 어려움을 피하기 위해 매우 중요하다; 2) 씨의 적절한 보관은 발아를 방지 할 수 금형의 확산을 방지하는 것이 좋습니다; 제초제 패키지의 라벨에보고 3) 묘목은 오른쪽 성장 단계에서 처리되어야한다. 식물이 거의 같은 성장 단계에 도달 처리 할 수​​ 있도록주의를 기울여야한다; 식물이 확인 불가능한 따라서 실수를 방지 활성 성분의 정확한 농도로 살포되도록 4) 제초제 용액을 제조하고, 정밀도로 처리되어야; 5) 각 제초제 처리 후에 충분히 살포 캐비닛을 청소하는 것을 권장하고 피할 솔루션을 제조하는 데 유리고도의 생물학적 활성 제초제가 참여하고, 특히 다음과 같은 제초제 처리에 오염.

    본 명세서에서 프로토콜은 용이 종의 제초제와의 관심에 따라 필요한 수정과 잡초 종의 넓은 범위에 적용될 수있다. 특히, 방법은 종자 휴면 휴식과 발아에 대한 각각의 새로운 잡초 종이 고려되지 않으면 안되는 단계는 (참조 2 항과 3 항). 스프레이 장비는 때때로 다른 제초제를 사용하는 경우, 예를 들어이 글 리포 세이트는 (5.3 절 참조) 분사 캐비닛의 다른 설정을 필요로하며, 식물은 대부분의 제초제보다 이후 성장 단계에서 처리 조정을 필요로한다.

    이러한 프로토콜을 수행하는 데 필요한 시간과 공간이 제한 요인이 될 수 있고, 일상적인 실험에 적합하지 않을 수있다. 그러나, 비용을 제한하기 위해, 단지 하나의 제초제 투여 량을 사용할 수있다. 이러한 방식으로 정보를 여전히 t 여부를 얻을 수있다그는 인구는 강하다. 접근법의 한계 전위가 더 내성 검사를 실험에 포함되지 않는다는 사실과 관련된다. 사실 때문에 평가 생물 형의 다수의 행 (즉, 상이한 종과 관련된 제초제), 검사가 너무 많은 비용을 증가시키는, 각각의 실험에 포함되어야한다.

    그러나, 단지 하나의 제초제 도즈 사용 15 전초 생물 검정에 기초한 대안 기술 / 프로토콜을 통해 이점 높은 신뢰성 및 저항 레벨을 추론 가능성에 관련된다. 빠르고 덜 비싼 진단 선별 검사는 또한 생체 내 또는 시험 관내에서 고안되었다 (예를 들어, 페트리 접시 생물 검정 8 제초제 표적 효소 29 분광 시험). 그러나, 그들은 단지 성적 정보를 제공하며 입술 사이의 구별을위한 제초제 도즈를 식별하기 위해, 때때로 힘드는 일부 예비 작업을 필요istant 및 취약 식물. 시험 관내 시험 법이 사용될 활성 성분에 따라 적응 될 필요가있다.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Materials

    Name Company Catalog Number Comments
    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 g 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 537 x 328 x 72 mm, 24 round cells (6x4)
    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

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. 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).
    2. Powles, S. B., Shaner, D. L. Herbicides Resistance and World Grains. , CRC Press LLC. Raton, FL. 308 (2001).
    3. Sattin, M. Herbicide resistance in Europe: an overview. Proc. BCPC International Congress. , Crop Science & Technology. UK. 131-138 (2005).
    4. Heap, I. M. International Survey of Herbicide Resistant Weeds. , Available from: http://www.weedscience.org (2015).
    5. Jasieniuk, M., Le Corre, V. Deciphering the evolution of herbicide resistance in weeds. Trends Genet. 29 (11), 649-658 (2013).
    6. Heap, I. M. Identification and documentation of herbicide resistance. Phytoprotection. 75 (4), 85-90 (1994).
    7. 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).
    8. 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).
    9. Boutsalis, P. Syngenta Quick-Test: a rapid whole-plant test for herbicide resistance. Weed Technol. 15 (2), 257-263 (2001).
    10. 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).
    11. Burgos, N. R., et al. Review: confirmation of resistance to herbicides and evaluation of resistance levels. Weed Sci. 61 (1), 4-20 (2013).
    12. 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).
    13. Herbicide Resistance Action Committee. Classification of herbicides according to site of action. , Available from: http://www.hracglobal.com/Education/ClassificationofHerbicideSiteofAction.aspx (2015).
    14. Beckie, H. J., Tardif, F. J. Herbicide cross resistance in weeds). Crop Prot. 35, 15-28 (2012).
    15. 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. , Brighton. 179-184 (1999).
    16. Baskin, C. C., Baskin, J. M. Seeds, Ecology, Biogeography and Evolution of dormancy and Germination. , Academic Press. San Diego, USA. 27-42 (1998).
    17. 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. , Brighton, UK. 755-762 (2001).
    18. 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).
    19. 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).
    20. 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).
    21. 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).
    22. Sattin, M., Berto, D., Zanin, G., Tabacchi, M. Resistance to ALS inhibitors in rice in north-western Italy. Proc. BCPC. Weeds. , Brighton. 783-790 (1999).
    23. Scarabel, L., Berto, D., Sattin, M. Dormancy breaking and germination of Alisma plantago-aquatica. and Scirpus mucronatus. Aspects of Applied Biology. 69, Wellesbourne, UK. 285-292 (2003).
    24. 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).
    25. 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).
    26. 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).
    27. 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).
    28. 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).
    29. 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).

    Tags

    환경 과학 문제 (101) 위드 과학 저항하는 생물 형 모니터링 종자 발아 잡초 방제 제초제 효능 제초제 처리 저항 수준.
    다른 잡초 종의 강력한 제초제 저항 테스트를위한 프로토콜
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Panozzo, S., Scarabel, L., Collavo,More

    Panozzo, S., Scarabel, L., Collavo, A., Sattin, M. Protocols for Robust Herbicide Resistance Testing in Different Weed Species. J. Vis. Exp. (101), e52923, doi:10.3791/52923 (2015).

    Less
    Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
    View Video

    Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

    Waiting X
    Simple Hit Counter