Protokoły solidnych testów odporności na herbicydy u różnych gatunków chwastów

Ogólnym celem niniejszej procedury jest przetestowanie i potwierdzenie odporności na herbicydy w szerokim zakresie gatunków chwastów i rodzajów herbicydów, a także określenie poziomu tej odporności. Osiąga się to poprzez przełamanie stanu uśpienia nasion zebranych z roślin, które przeżyły zabieg herbicydowy, w celu uzyskania jednoczesnego kiełkowania i wyłonienia się siewek. Wymagany jest okres wernalizacji nasion trwający od kilku dni do ponad tygodnia.

W drugim kroku należy wlać do plastikowych szalek pożywkę agarową z azotanem potasu. Następnie na stężałym agarze umieszcza się nasiona Vern, a szalki przenosi do komory kiełkowania z zapewnionymi optymalnymi warunkami dla każdego gatunku chwastu. Następnie od 15 do 20 siewek przesadza się do plastikowych tacek wypełnionych standardową mieszanką doniczkową.

Każdej tacy przypisuje się kod kreskowy zawierający wszystkie informacje niezbędne do jej jednoznacznej identyfikacji, a następnie tace umieszcza się w ogrzewanej szklarni do momentu, aż siewki osiągną stadium dwóch do trzech liści. Ostatnim krokiem jest zabieg herbicydowy z użyciem precyzyjnego opryskiwacza laboratoryjnego; wszystkie herbicydy stosuje się w formie preparatów handlowych z zalecanymi surfaktantami w dwóch dawkach: dawce zalecanej polowo oraz dawce trzykrotnie wyższej. Końcową ocenę przeprowadza się trzy do czterech tygodni po zabiegu. Do zarejestrowania liczby przeżyłych roślin oraz wizualnej oceny biomasy na jednostkę eksperymentalną wykorzystuje się czytnik kodów kreskowych.

Następnie dane są pobierane do komputera i analizowane w celu określenia statusu odporności na herbicydy. Główna zaleta tej metody w porównaniu z diagnostycznymi testami przesiewowymi in vivo lub in vitro wiąże się z jej odpornością i elastycznością. Innymi słowy, metoda ta jest niezawodna i może być łatwo dostosowana do szerokiego zakresu gatunków poprzez niewielkie modyfikacje.

Niniejsza metoda pomaga w uzyskaniu odpowiedzi na kluczowe pytania związane z badaniem i zarządzaniem populacjami chwastów odpornych na herbicydy w polach CRO, takich jak wzorzec i poziom odporności. Pozwala ona również na właściwe zaplanowanie kolejnych kroków doświadczalnych, takich jak eksperymenty określające odpowiedź roślin. Zazwyczaj badacze rozpoczynający testy na odporność na herbicydy napotykają trudności ze względu na liczne etapy oraz aspekty, które muszą zostać uwzględnione i dostosowane do konkretnych warunków doświadczalnych.

Zacznij od zebrania próbki nasion z jednego gatunku na raz i przypisania jej unikalnego kodu. Oczyść nasiona, usuwając plewy i oddzielając ogonki. Wypełnij formularz dla każdej próbki, wskazując przypisany unikalny kod.

Nazwa gatunku, data zbioru, współrzędne GPS, gmina, imię i nazwisko rolnika, wielkość pola, stopień porażenia, uprawa, herbicydy stosowane w sezonie oraz historia pola. Przechowywać nasiona w niezamkniętych papierowych torebkach oznaczonych przypisanym kodem unikalnym. Pozostawić do odparowania wilgoci, unikając jednak wystawiania nasion na wysoką temperaturę lub ekstremalne wahania temperatury.

Aby uniknąć indukowania wtórnej dormancji, oczyszczone nasiona należy przechowywać w temperaturze czterech stopni Celsjusza w ciemnym pomieszczeniu w celu przeprowadzenia wernalizacji. Do plastikowych naczyń należy wlać wodę dejonizowaną.

Wytnij dwa krążki i pasek papieru filtrującego, który dzięki kapilarności stworzy mostek między wodą a dwoma krążkami. Namocz papier filtrujący w wodzie i umieść go w plastikowych naczyniach. Następnie ułóż na papierze wysuszone na powietrzu nasiona.

Przenieś plastikowe płytki do temperatury 4°C na wymagany czas, w zależności od gatunku. Następnie przygotuj 0,6% roztwór agaru zawierający 0,1% azotanu potasu, używając wody dejonizowanej; rozpuść agar w kuchence mikrofalowej i wlej roztwór agaru do plastikowych płytek. Po ostygnięciu podłoża, umieść nasiona Vern przeznaczone do kiełkowania na zestalonej agarze.

Umieść plastikowe naczynia w komorze kiełkowania; czas wernalizacji, warunki oświetlenia oraz temperatura różnią się w zależności od gatunku chwastu. Przesadzanie zamiast siewu bezpośredniego pozwala na uzyskanie jednorodnego stanu roślin w tym samym stadium wzrostu, co jest istotnym warunkiem optymalizacji skuteczności zabiegu herbicydowego. Przesadź od 15 do 20 siewek do plastikowych tacek wypełnionych standardową mieszanką doniczkową składającą się z 60% gliny piaszczystej, 15% piasku, 15% perlitu ogrodniczego i 10% torfu. Oznacz każdą tackę kodem kreskowym zawierającym wszystkie informacje niezbędne do jednoznacznej identyfikacji: kod populacji, testowany herbicyd, numer powtórzenia oraz kolejny numer tacki.

Umieść tace w ogrzewanej szklarni i podlewaj rośliny w razie potrzeby, aby utrzymać podłoże w pojemności polowej lub blisko niej. Temperatura wzrostu różni się w zależności od gatunku chwastu w przypadku herbicydów stosowanych po wschodach. Opryskaj rośliny po osiągnięciu przez nie stadium dwóch do trzech liści; przygotuj roztwór surfaktanta w większej ilości zgodnie z instrukcją na etykiecie. Końcowe stężenie jest zazwyczaj wyrażone jako procent końcowej objętości lub jako objętość przeznaczona do rozprowadzenia na jednostkę powierzchni.

Oblicz ilość produktu handlowego, którą należy rozpuścić w roztworze surfaktanta. Zgodnie z tym równaniem dawkę herbicydy oblicza się, mnożąc zalecaną dawkę polową przez maksymalną badaną dawkę oraz końcową objętość roztworu, a następnie dzieląc wynik przez objętość dostarczaną przez opryskiwacz laboratoryjny. Przygotuj najbardziej skoncentrowany roztwór herbicydy. Następnie rozcieńcz roztwór herbicydy trzykrotnie, aby przygotować roztwór o mniejszym stężeniu.

Niniejsza procedura zmniejsza ryzyko wystąpienia błędów podczas odważania lub pipetowania herbicydów. Roztwór herbicydu. Stężenie jest wyrażone jako objętość przeznaczona do rozprowadzenia na jednostkę powierzchni.

Rozpocznij sekwencję zabiegów od niższej dawki herbicydu. W ten sposób nie ma potrzeby mycia komory natryskowej pomiędzy dwoma zabiegami z zastosowaniem tego samego herbicydu. Rozprowadź roztwór herbicydu za pomocą precyzyjnego opryskiwacza stołowego, aplikując 300 litrów na hektar pod ciśnieniem 215 kilo pascali i z prędkością 0,75 metra na sekundę, używając belki wyposażonej w trzy hydrauliczne dysze z płaskim strumieniem.

Przy zmianie herbicydu dwukrotnie umyj komorę natryskową, używając 1% roztworu wybielacza, a następnie wypłucz ją. Ocenę przeprowadź trzy lub cztery tygodnie po zabiegu, w zależności od testowanych herbicydów; zapisz liczbę roślin, które przeżyły zabieg, oraz szacowaną wizualnie biomasę (VEB), korzystając z czytnika kodów kreskowych, który automatycznie identyfikuje każdą tacę. Rośliny uznaje się za martwe, jeśli nie wykazują aktywnego wzrostu, niezależnie od koloru lub innego wyglądu.

Wskaźnik VEB uzyskuje się poprzez wizualne porównanie biomasy roślin między grupą poddaną działaniu środka a niepoddaną kontrolą z tej samej populacji. Każdej tacy z roślinami poddanymi zabiegowi przypisuje się ocenę w skali od 10 dla roślin niewrażliwych na herbicyd do zera, gdy rośliny są ewidentnie martwe. Aby ocenić ogólną skuteczność zabiegu, we wszystkich eksperymentach należy uwzględnić populację wrażliwą, na przykład populację pobraną z miejsca, które nigdy lub rzadko było traktowane herbicydami.

Przeżywalność roślin wyraźcie jako procent liczby roślin poddanych działaniu środka chwastobójczego, policzonych bezpośrednio przed zabiegiem, a następnie obliczcie błąd standardowy. Na podstawie wyników uzyskanych dla dwóch dawek herbicydu przypiszcie populacje do czterech kategorii: wrażliwe, gdy przeżyło mniej niż 5% roślin po zastosowaniu dawki herbicydu; lekko odporne, gdy odsetek przeżyłych roślin w danej dawce herbicydu mieścił się w przedziale od 5% do 20%.

Odporność jedenkrotna (1x), gdy przeżywa ponad 20% roślin po zastosowaniu dawki herbicydu. Odporność jedenkrotna i wysoka, gdy przeżywalność wynosi ponad 20% przy dawce herbicydu 1x oraz ponad 10% przy dawce herbicydu 3x. Przedstawiono reprezentatywne wyniki zabiegu herbicydem Panolam na czterech populacjach iopa.

Kontrolna grupa podatna została całkowicie opanowana, natomiast populacja 1410 zaklasyfikowano jako słabo oporną, ponieważ przeżyło mniej niż 20% roślin. Populacja 1411 została opanowana przy dawce trzykrotnej, lecz przeżywalność roślin przy dawce pojedynczej wyniosła ponad 20%, w związku z czym przypisano jej odpowiedni status. Wreszcie, populacja 1412 nie została opanowana ani przy zalecanej polowej dawce pojedynczej, ani przy dawce trzykrotnej, dlatego została zaklasyfikowana do kategorii silnie opornych.

Drugi przykład wizualnej oceny biomasy w populacji roślin traktowanych trien Ron methyl pokazano tutaj. Wynik 10 przypisuje się nie traktowanej kontroli, natomiast tace z roślinami całkowicie opanowanymi mają VEB równą zero. Tace o stopniu pośrednim otrzymują wynik pięć.

W przypadku całkowitej biomasy roślin wynoszącej połowę biomasy z tac z roślinami niepoddanymi działaniu herbicydów, a rośliny o biomasie porównywalnej z niepoddaną kontrolą, w której rośliny nie zostały dotknięte zabiegami herbicydowymi i w związku z tym okazały się wysoce odporne, wartość VEB wynosi 10. Podczas przeprowadzania tej procedury należy pamiętać, że jakość nasion chwastów, które powinny zostać zebrane w fazie dojrzałości, a następnie odnowione, ma silny wpływ na powodzenie eksperymentów realizowanych zgodnie z tą procedurą. W celu precyzyjnego udzielenia odpowiedzi na dodatkowe pytania dotyczące poziomu odporności można zastosować inne metody, takie jak analiza odpowiedzi.

Po obejrzeniu tego filmu powinni Państwo dobrze rozumieć, jak podejść do testowania odporności na herbicydy oraz jak dostosować poszczególne etapy do różnych gatunków chwastów, w szczególności w zakresie przełamywania spoczynku nasion oraz ich kiełkowania. Proszę pamiętać, że praca z herbicydami lub stężonymi kwasami może być niezwykle niebezpieczna, dlatego podczas wykonywania tej procedury należy zawsze przestrzegać środków ostrożności, takich jak noszenie masek, rękawiczek i innego osobistego sprzętu ochronnego.