2 luglio 2015
Viene presentato un approccio robusto e flessibile per confermare la resistenza agli erbicidi nelle popolazioni di erbe infestanti. Questo protocollo consente di dedurre i livelli di resistenza agli erbicidi e di applicarli a un'ampia gamma di specie di erbe infestanti ed erbicidi con adattamenti minori.
L'obiettivo generale di questa procedura è testare e confermare la resistenza agli erbicidi in un'ampia gamma di specie infestanti e di erbicidi, nonché dedurre i livelli di resistenza agli erbicidi. Ciò si ottiene innanzitutto rompendo la dormienza dei semi raccolti da piante sopravvissute a un trattamento erbicida, al fine di ottenere una germinazione e un'emergenza delle piantine simultanee. È richiesto un periodo di vernalizzazione dei semi che va da alcuni giorni a oltre una settimana.
Il secondo passaggio consiste nel versare un mezzo agarizzato contenente nitrato di potassio in piastre di plastica. I semi di Vern vengono quindi posizionati sull'agar solidificato e le piastre sono trasferite in un armadio di germinazione con le condizioni ottimali per ciascuna specie infestante. Successivamente, da 15 a 20 piantine vengono trapiantate in vassoi di plastica riempiti con un substrato standard per vasi.
A ogni vassoio viene assegnato un codice a barre, contenente tutte le informazioni necessarie per la sua identificazione univoca, e i vassoi vengono posizionati in una serra riscaldata fino a quando le piantine raggiungono lo stadio di due-tre foglie. L'ultimo passaggio consiste nel trattamento con erbicida, effettuato mediante un irroratore di precisione da banco; tutti gli erbicidi vengono applicati come formulazioni commerciali con tensioattivi raccomandati, a due dosi: la dose raccomandata per il campo e il triplo di tale dose. Tre-quattro settimane dopo il trattamento, viene effettuata la valutazione finale. Viene utilizzato un lettore di codici a barre per registrare il numero di piante sopravvissute e la biomassa stimata visivamente per ogni unità sperimentale.
I dati vengono quindi scaricati su un computer e analizzati per determinare lo stato di resistenza all'erbicida. Il vantaggio principale di questo metodo rispetto ai test di screening diagnostici in vivo o in vitro è legato alla sua robustezza e flessibilità. In altre parole, il metodo è affidabile e può essere facilmente adattato a un'ampia gamma di specie mediante piccole modifiche.
Questo metodo aiuta a rispondere a domande fondamentali relative allo studio e alla gestione delle popolazioni di infestanti resistenti agli erbicidi nei campi CRO, come il modello e il livello di resistenza. Permette inoltre di pianificare correttamente ulteriori passaggi sperimentali, come ad esempio esperimenti di risposta. In generale, i ricercatori alle prime armi con i test di resistenza agli erbicidi incontrano difficoltà a causa dei numerosi passaggi e aspetti che devono essere considerati e adattati alle specifiche condizioni sperimentali.
Iniziare raccogliendo un campione di semi di una sola specie alla volta e assegnando un codice univoco. Pulire i semi rimuovendo la pula ed eliminando gli aghi. Compilare un modulo per ciascun campione indicando il codice univoco assegnato.
Nome della specie, data di raccolta, coordinate GPS, comune, nome del coltivatore, dimensione del campo, livello di infestazione, coltura, erbicidi utilizzati durante la stagione e storico delle coltivazioni nel campo. Conservare i semi in sacchetti di carta non sigillati etichettati con il codice univoco assegnato. Permettere all'umidità di evaporare, ma non esporre i semi ad alte temperature né a brusche variazioni termiche.
Per evitare l'induzione della dormienza secondaria. Conservare i semi puliti a quattro gradi Celsius in una stanza buia per consentire la vernalizzazione. Aggiungere un po' di acqua deionizzata in piatti di plastica.
Tagliare due dischi e una striscia di carta da filtro, che attraverso il capillare formerà un ponte tra l'acqua e i due dischi. Inzuppare la carta da filtro in acqua e posizionarla nelle capsule di plastica. Successivamente, posizionare i semi essiccati all'aria sulla carta.
Trasferire le capsule di plastica a quattro gradi Celsius per il periodo necessario, a seconda della specie. Successivamente, preparare una soluzione di agar all'0,6% contenente 0,1% di nitrato di potassio utilizzando acqua deionizzata, sciogliere l'agar in un forno a microonde e versare la soluzione di agar nelle capsule di plastica. Una volta che il substrato si è raffreddato, posizionare i semi di Vern da germinare sull'agar solidificato.
Posizionare le piastre di plastica in un armadio per la germinazione; la durata della vernalizzazione, così come le condizioni di luce e temperatura, variano a seconda della specie infestante. Il trapianto, invece della semina diretta, permette di ottenere una popolazione uniforme di piante allo stesso stadio di sviluppo, condizione fondamentale per ottimizzare l'efficacia del trattamento con erbicida. Trapiantare da 15 a 20 piantine in vassoi di plastica riempiti con un substrato standard composto al 60% da limo argilloso, 15% sabbia, 15% perlite agricola e 10% torba. Identificare ogni vassoio con un codice a barre che includa tutte le informazioni necessarie per l'identificazione univoca: codice della popolazione, erbicida in prova, numero del replicato e numero progressivo del vassoio.
Posizionare i vassoi in una serra riscaldata e innaffiare le piante secondo necessità, mantenendo il substrato a capacità di campo o vicino ad essa. La temperatura di crescita varia in base alla specie di infestante, nel caso di erbicidi post-emergenza. Spruzzare le piante quando raggiungono lo stadio di due-tre foglie; preparare la soluzione del tensioattivo in grande quantità seguendo le istruzioni riportate sull'etichetta: la concentrazione finale viene solitamente espressa come percentuale del volume finale oppure come volume da distribuire per unità di superficie?
Calcolare la quantità di prodotto commerciale da sciogliere nella soluzione tensioattiva. Utilizzando questa equazione, la dose di erbicida viene calcolata moltiplicando la dose raccomandata per il campo per la dose massima testata e per il volume finale della soluzione, diviso per il volume erogato dall'atomizzatore da banco. Preparare prima la soluzione di erbicida più concentrata, quindi diluire la soluzione di erbicida tre volte per ottenere la soluzione meno concentrata.
Questa procedura riduce la probabilità di commettere errori durante la pesatura o la pipettatura degli erbicidi. Soluzione di erbicida. La concentrazione è espressa come volume da distribuire per unità di superficie.
Avviare la sequenza di trattamento con una dose inferiore di erbicida. In questo modo, non è necessario lavare l'apparecchio di nebulizzazione tra due trattamenti con lo stesso erbicida. Distribuire la soluzione erbicida utilizzando un irroratore preciso da banco, erogando 300 litri per ettaro a una pressione di 215 chilopascal e una velocità di 0,75 metri al secondo con una barra dotata di tre ugelli idraulici a ventaglio piatto.
Sciacquare l'armadio di nebulizzazione due volte al cambio dell'erbicida, utilizzando una soluzione di candeggina al 1% e quindi risciacquare. Effettuare la valutazione tre o quattro settimane dopo il trattamento, a seconda del registro degli erbicidi testati, del numero di piante sopravvissute al trattamento e della biomassa stimata visivamente o VEB, utilizzando un lettore di codici a barre che identifica automaticamente ogni vassoio. Le piante vengono considerate morte se non mostrano alcuna crescita attiva, indipendentemente dal colore o da altri aspetti esterni.
Il VEB viene ottenuto attraverso un confronto visivo della biomassa vegetale tra piante trattate e non trattate dello stesso popolamento. Viene assegnato un punteggio compreso tra 10, per piante non colpite dall'erbicida, e 0, quando le piante sono chiaramente morte, per ogni vaschetta trattata. Valutare l'efficacia generale del trattamento includendo in tutti gli esperimenti una popolazione suscettibile, ad esempio una popolazione raccolta in un sito mai o raramente trattato con erbicidi.
Esprimere la sopravvivenza delle piante come percentuale del numero di piante trattate contate subito prima del trattamento con l'erbicida e calcolare l'errore standard. Assegnare alle popolazioni un valore di permeabilità su quattro categorie in base ai risultati ottenuti dai trattamenti con due dosi di erbicida: suscettibili quando meno del 5% delle piante sopravvive alla dose di erbicida; una x leggermente resistenti quando i sopravvissuti variano dal 5% al 20% alla dose di erbicida.
Un valore x resistente quando sopravvive più del 20% delle piante alla dose di erbicida. Un valore x e altamente resistente quando i sopravvissuti sono più del 20% alla dose di erbicida a valore x e più del 10% alla dose di erbicida. Vengono mostrati tre risultati rappresentativi di un trattamento con erbicida panolam su quattro popolazioni di iopa.
Il controllo suscettibile è stato completamente controllato, mentre la popolazione 1410 è stata classificata come leggermente resistente poiché meno del 20% delle piante è sopravvissuto. La popolazione 1411 è stata controllata alla dose tre x, ma la sopravvivenza delle piante alla dose uno x è risultata superiore al 20% e pertanto è stata assegnata alla nostra categoria. Infine, la popolazione 1412 non è stata controllata né alla dose raccomandata in campo uno x né a tre volte tale dose, quindi è stata assegnata alla categoria altamente resistente.
Un secondo esempio sulla stima visiva della biomassa in popolazioni di piante di or ehas trattate con trien Ron metile è mostrato qui. Un punteggio di 10 viene assegnato al controllo non trattato, mentre i vassoi con piante completamente controllate hanno un valore VEB pari a zero. Viene assegnato un punteggio intermedio di cinque ai vassoi.
Un valore di biomassa vegetale totale pari alla metà di quello delle piante non trattate, con piante che presentano una biomassa comparabile al controllo non trattato in cui le piante non sono state influenzate dai trattamenti erbicidi e risultano quindi altamente resistenti, corrisponde a un VEB di 10. Durante l'esecuzione di questa procedura, è importante ricordare che la qualità dei semi delle infestanti, che devono essere stati raccolti a maturità e successivamente conservati, ha un forte impatto sul successo degli esperimenti seguendo questo protocollo. Altri metodi, come quelli basati sulla risposta, possono essere eseguiti per rispondere con precisione ad ulteriori domande relative al livello di resistenza.
Dopo aver visionato questo video, si dovrebbe avere una buona comprensione di come eseguire test sulla resistenza agli erbici e di come adattare i diversi passaggi a specie infestanti differenti. In particolare, la rottura della dormienza dei semi e la germinazione dei semi. Non dimenticare che lavorare con erbici o acidi concentrati può essere estremamente pericoloso e che è sempre necessario adottare precauzioni, come indossare maschere, guanti e altre dotazioni di protezione individuale, durante l'esecuzione di questa procedura.
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Questo articolo presenta un approccio solido e flessibile per confermare la resistenza agli erbicidi nelle popolazioni infestanti. Il protocollo consente di determinare i livelli di resistenza agli erbicidi in diverse specie infestanti e nei confronti di diversi erbicidi, con adattamenti minimi.
Il test di resistenza agli erbicidi nelle popolazioni infestanti fornisce un modello predittivo per i meccanismi di resistenza a livello del sito bersaglio, rilevanti per la ricerca e sviluppo di agrochimici. L'approccio basato su saggio biologico sull'intera pianta consente di ridurre i rischi meccanicistici dei candidati erbicidi, confermando i livelli funzionali di resistenza tra diverse specie. Questo approccio supporta la validazione precoce del bersaglio e l'ottimizzazione dei composti promettenti nei processi di protezione delle colture.
Il metodo si inserisce nelle fasi iniziali della scoperta fino all'identificazione del composto attivo, fornendo dati di conferma della resistenza che informano le relazioni struttura-attività degli erbicidi.