Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Измерение Курсы гербицида обмена веществ в двудольных сорняков с Пробирной вырезали Leaf

11.7K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/53236

⸱

7 сентября 2015 г.

 ,  , 
1Department of Crop Sciences, University of Illinois

В этой статье

Краткое содержание

В этой рукописи описывается, как скорость метаболизма гербицидов может быть эффективно количественно определена с помощью удаленных листьев двудольных сорняков, тем самым уменьшая изменчивость и устраняя любые возможные искажающие эффекты поглощения или транслокации гербицидов, обычно наблюдаемые при анализах всего растения.

Аннотация

Чтобы изолировать и точно определить скорость метаболизма гербицидов в облигатно-ауткрещирующемся двудольном сорняке, водяной конопле (Amaranthus tuberculatus), мы разработали анализ иссеченных листьев в сочетании со стратегией вегетативного клонирования для нормализации поглощения гербицидов и удаления транслокаций как способствующих факторов в популяциях устойчивых к гербицидам (R) и чувствительных (S) популяций водяной конопли. Биокинетический анализ органических пестицидов в растениях обычно включает определение поглощения, транслокации (доставки к целевому участку), метаболической судьбы и взаимодействия с целевым участком. Метаболизм гербицидов является важным параметром для измерения у устойчивых к гербицидам сорняков и устойчивых к гербицидам культур и обычно достигается с помощью тестов всего растения с использованием гербицидов с радиоактивной меткой. Тем не менее, одна из трудностей с интерпретацией биокинетических параметров, полученных с помощью методов цельного растения, заключается в том, что транслокация часто зависит от скорости метаболизма гербицидов, поскольку полярные метаболиты обычно не подвижны внутри растения после реакций детоксикации гербицидов. Преимущества протокола, описанного в данной рукописи, включают воспроизводимое, точное и быстрое определение скорости деградации гербицидов в популяциях R и S, существенное уменьшение количества потребляемых радиоактивно меченых гербицидов, значительное сокращение количества радиоактивно меченых растительных материалов, требующих дальнейшей обработки и утилизации, а также возможность проведения экспериментов с мечеными гербицидами в лаборатории или камере выращивания, а не в теплице. В связи с тем, что устойчивость к гербицидам продолжает развиваться и распространяться в популяциях двудольных сорняков по всему миру, разработанный и описанный в настоящем документе метод анализа листьев станет бесценным методом для исследования нецелевой устойчивости к участкам из-за повышенных скоростей метаболизма гербицидов и детоксикации.

Введение

Устойчивости к гербицидам сорняков в представляет серьезную угрозу для мирового производства продовольствия и волокон 1,2. В настоящее время тысячи устойчивых популяций и биотипов из более чем ста видов сорняков во всем мире были задокументированы и изучены 3. Основным механизмом, который придает устойчивость к гербициду в растениях является изменение гербицидов генов и белков-мишеней, в том числе сайта генетических мутаций, которые влияют на гербицид-белка кинетики связывания или амплификацию гена-мишени сайте 2. Метаболический детоксикации с помощью повышенных деятельности цитохрома P450 P450 (монооксигеназы) или глутатион S -transferase (GST) ферментов является еще одним механизмом, который придает устойчивость к гербициду в сорняков, которая отличается несколькими способами от целевой сайт на основе механизмов 2. Метаболический основе сопротивления имеет значительные последствия для того, завод фитнес расходы (ака фитнес штрафов) может привести от mechanis гербицидам сопротивлениям, а также в отношении возможности для единого механизма детоксикации придания поперечного или нескольких гербицидам в сорняков населения 1,2,4. Как правило, к гербициду растений обмен веществ в можно разделить на три фазы 5. Этап I включает превращение гербицидам или активации такого как Р450 опосредованного гидроксилирования ароматических колец или алкильных групп, или путем N - O- или реакций деалкилирования, что приводит к увеличению полярности и частичное гербицида детоксикации 5,6. Недавно введены функциональные группы в фазе я могу предоставить сайтов сцепления для сопряжения с восстановленного глутатиона по GSTS или глюкозы UDP-зависимых гликозилтрансфераз в фазе II 5,7. Например, основная первоначальная метаболит примисульфурон-метил кукурузы представляет собой гидрокси-примисульфурон-метил 8, которые могут быть дополнительно метаболизируется гидрокси-примисульфурон-глюкозид (этап II), а затем транспортируется в вакуоль для длительного хранения или дальнейшей метаболических заботки 5,6 (Фаза III).

Waterhemp (амарант tuberculatus) является трудной к контролю, двудольные однолетние виды сорняков, что препятствует производство кукурузы (Zea Mays), соевое (Глицин макс), и хлопок (хлопчатник обыкновенный) в Соединенных Штатах. Высокая степень генетического разнообразия waterhemp способствует его двудомное биологии и междугородной ветра опыления, и один женский waterhemp завод может производить до миллиона семян 9. Эти семена мелкие и легко распространяться, что, естественно, наделить waterhemp эффективным механизмом разгона. Waterhemp отображает непрерывную прорастание всей вегетации 9, и его семена могут прорасти через несколько лет покоя. Waterhemp является С 4 растение, обладает более высокой скоростью роста, чем большинство широколиственных сорняков в сельскохозяйственных системах земледелия 10. Кроме того, многочисленные популяции waterhemp устойчивы к многократному семИлиеш гербицидов 3.

Популяция waterhemp (обозначенной MCR) из Иллинойс устойчив к 4-гидрокси-phenylpyruvate диоксигеназой (HPPD) -inhibiting гербициды 11, такие как мезотрионом, а также атразина и ацетолактатсинтазу (ALS) -inhibiting гербициды, в том числе примисульфурон-метил , из-за механизмов, основанных 12,13 нецелевых-сайта. Другой население waterhemp обозначены ACR 14, который примисульфурон-метил-стойкие (из-за мутации в гене АЛС) и атразина устойчивостью, но чувствительны к мезотрионом и населением waterhemp назначенного WCS 14, чувствительного к примисульфурон-метил, мезотрион и атразин были использованы в сравнении с MCR в нашем исследовании 12 предварительного и текущего экспериментов (приведены в таблице 1). Первоначальные исследования не обнаружили изменений в уровнях последовательность гена HPPD или выражение или уменьшается поглощение мезотриона, в MCRНаселение по сравнению с Мезотрион чувствительных популяций 12. Тем не менее, исследования метаболизма с целыми растениями показали, значительно более низкие уровни родительского мезотриона гербицида в MCR по сравнению с ACR и WCS, который коррелирует с предыдущих ответах фенотипических к Мезотрион 11,12.

Waterhemp Население Сокращение Фенотип Мезотрион Мезотрион Сопротивление Механизм Фенотип примисульфурон Примисульфурон Сопротивление Механизм
Маклин Каунти устойчивостью MCR Стойкий Метаболизм * Стойкий Метаболизм
Адамс Каунти устойчивостью ACR SensitIve - Стойкий Целевая-сайт мутация в ALS 14
Уэйн Каунти-Чувствительный WCS Чувствительный - Чувствительный -

* Механизмы сопротивления Номера целевой сайт, чем другие расширения метаболизма, также может придавать устойчивость мезотриона в популяции MCR 12.

Таблица 1: Описание waterhemp населения от Иллинойса, используемых в данном исследовании.

В дополнение к определению ставки гербицидов метаболизма в интактных проростков waterhemp, другая экспериментальный подход был разработан и использован в нашем предыдущем исследовании, чтобы исследовать метаболизм с помощью вырезали waterhemp лист теста 12, а также различные ингибиторы P450 (например, tetcyclacis и Малатион). Этот метод был адаптирован специально для waterhemp из previПодразделения исследование примисульфурон-метил метаболизма в вырезанной кукурузы оставляет 15, так как Иссеченную лист анализ еще не поступало проведения гербицид метаболизм исследования в двудольных растений. Organophophosate инсектицид малатион был часто используется для ин виво и ин витро исследований гербицидам метаболизм указывают на вовлечение P450 16. Например, толерантность и быстрый метаболизм мезотрионом кукурузы обусловлены Р450-катализируемой кольцо гидроксилирования, которая была проверена при малатион повышенная чувствительность к кукурузы мезотрионом 17. Точно так же, малатион ингибирует метаболизм АЛС ингибитор примисульфурон-метил в вырезанной кукурузы оставляет 15. Основным преимуществом вырезанной техники является то, что лист данные, полученные не зависят от целого растительных узоров транслокации, важным фактором при оценке метаболизма системных гербицидов, послевсходовой в растениях. Следовательно, этот метод позволяет количественный иКачественный метаболический анализы сосредоточиться на одной обработанной листа 12.

Растительный стратегией клонирования, в сочетании с протоколом вырезанной листьев, ранее использовались в waterhemp проводить исследования метаболизма 12. Из-за скрещивания природы waterhemp (отдельный мужской и женских растений), и большой степенью генетического разнообразия внутри вида двудомных амаранта 9, этот протокол гарантировал, что генетически идентичные саженцы waterhemp были проанализированы в экспериментах времени курса. Эта статья демонстрирует полезность вырезали методом листьев для измерения скорости метаболизма гербицида в двудольных сорняков (waterhemp). Количество родительского гербицида остальные определяли в каждой временной точке (рис 1) с помощью нелинейной регрессии наименьших квадратов анализа, и согласуется с простой кривой первого порядка для того, чтобы оценить время для 50% поглощенной гербицида деградировать ( DT 50). Представительныйхроматограммы из обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ОФ-ВЭЖХ) показаны на АЛС-стойкие и, чувствительными к популяции waterhemp, которые указывают на исчезновение головной гербицида и сопутствующим образованием метаболита полярной (ов) во время исследования блюд (рис 2). В центре внимания нашей статьи является описание и продемонстрировать полезность вырезанной листьев анализа в сочетании с растительным методом клонирования для определения точных и воспроизводимых ставки гербицидов метаболизма в двудольных растений, используя единообразно кольцо меченных (url- 14 С) гербициды в три популяции waterhemp, которые отличаются по их реакции целого растительных HPPD- и ALS-гербицидов, ингибирующих (Таблица 1).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Материал завод, условия роста, и растительное Клонирование

Примечание: Три населения waterhemp были исследованы в этом исследовании: MCR (от McLean Каунти, IL), ACR (с округе Адамс, штат Иллинойс), и WCS (Уэйн Каунти, штат Иллинойс) (Таблица 1).

  1. Собирают семена и приостановить waterhemp в 0,1 г L-1 агара: водном растворе при 4 ° С в течение не менее 30 дней, чтобы повысить всхожесть. Примечание: Некоторые популяции waterhemp находятся в состоянии покоя, но этот шаг поможет преодолеть дремоту и сделать семена прорастают более равномерно.
  2. Прорастают семена каждой популяции waterhemp (как в таблице 1) в 12 х 12 см лотками, содержащих заливки среды в теплице.
    1. Поддержание тепличные условия на 28/22 ° C температурах день / ночь в пределах 16/8 ч фотопериода 12.
    2. Дополнение естественного света в теплице с света из ртути ламп, чтобы обеспечить минимум 500 мкмоль м -2 поток фотонов с -1 на уровне растительного покрова.
  3. Пересадка рассады появились, когда они 2 см высотой в 80 см 3 кастрюли в теплице.
  4. Пересадка рассады в 950 см 3 кастрюли, содержащие 3: 1: 1: 1 смесь заливки смеси: почва: торфяные: песок, когда рассада 4 см в высоту. Добавить 5 г гранул с медленным высвобождением удобрений для каждого банка и смешать с этой почвенной смеси.
  5. Отрежьте апикальной меристемы побега, содержащий три молодые листья от 7 см высотой растений, чтобы устранить доминирования верхушки.
    Примечание: Этот шаг гарантирует, что каждое растение будет расти достаточно 3 см подмышечные побеги, чтобы клонировать.
  6. Акцизные пять подмышечные побеги (3 см в длину), когда рассада около 14 см высотой с каждой популяции waterhemp (как в таблице 1). Удалить большинство листьев на этих подмышечных побегов, чтобы уменьшить потери воды при дальнейшем обращении, но сохраняют два молодых листьев, чтобы дальнейший рост на пересадки.
    Примечание: Обращайтесь бережно и постарайтесь не повредить побеги, удаляя листья. На каждом растение с угрозой.
  7. Пересадка подмышечных стреляет в 80 см 3 горшках (один горшок рассады в) в заливки среды, который является тем же среда, используемая для прорастания. Герметичные среда должна быть насыщенной, первоначально, пока корни образуют в камере роста, затем поддерживать постоянную влажность и место горшки в ростовой камере в течение 7 дней, чтобы установить корни.
    Примечание: Растения очень чувствительны в этой точке и не следует подчеркнуть.
    1. Поддержание роста условия в камере при 28/22 ° C температурах день / ночь в пределах 16/8 ч фотопериода 12.
    2. Сочетание ламп накаливания и люминесцентных может быть использован для обеспечения свет в камере роста и должны доставить по крайней мере, 550 мкмоль м -2 с -1 поток фотонов на заводе навеса уровне 12.
  8. Пересадка снова в 950 см 3 горшках (один саженец на горшок) сontaining 3: 1: 1: 1 смесь заливки смеси: почва: торфяная: песок (также 5 г медленно релиз гранулы удобрений), когда клонированные растения 4 см высотой, а затем перенести обратно в теплицу.
  9. Клонировать растения второй раз, используя тот же метод, описанный выше (то есть, повторить шаги от 1,5 до 1,8, а затем перейдите к шагу 2.1). Для типичного исследования времени, конечно, генерировать клоны, по крайней мере шесть независимых заводов из каждой популяции waterhemp и записывать их как линии MCR 1-6, 1-6 и ACR WCS 1-6.
    1. Установите по крайней мере шесть различных "родитель" клоновых линий для того, чтобы повторить эксперимент и адекватно представлять генетическую изменчивость внутри каждой популяции waterhemp.
    2. В зависимости от того, сколько раз пункты будут проанализированы, генерировать достаточно суб-клонов от каждого "родительской" клонального линии провести исследование времени курс.

2. Проведение метаболизм исследования с акцизных Waterhemр Листья

  1. Акцизный третьим самым молодым листья (от 2 до 3 см в длину, включать 0,5 см прикрепленного черешках), когда клонированные waterhemp растения от 10 до 12 см высотой для гербицидов метаболизма и ДТ 50 анализа.
  2. Вырезать черешки листьев с каждого растения waterhemp второй раз (обеспечение, что 0,3 см черешка остается) под водой, и разместить их обрезанными концами в 1,5 мл пластиковые флаконы (один лист на флакон) 15.
    Примечание: Резка второй раз под водой предотвращает образование пузырьков воздуха от формирования и подключения ксилемы суда.
    1. Во-первых, частично погрузить вырезали листья с вырезом черешка в предварительно инкубационном буфере (200 мкл) в 0,1 М Трис-HCl (рН 6) в течение 1 ч.
    2. Во-вторых, каждый лист двигаться к новому 1,5 мл пробирку, содержащую инкубационном буфере (200 мкл) в 0,1 М Трис-HCl (рН 6) плюс 150 мкм [url- 14 C] гербицида, и инкубируют при 28 ° С в течение 1 часа к позволяют поглощения гербицида в листья.
      Примечание: Оба 14 C-мезотрион и 14 С-примисульфурон-метил использовались в наших исследованиях на конкретных мероприятий около 20 мКи ммоль -1. Оба диффузии и поглощение через поток ксилемы транспирации способствовать количества гербицида, принятых до расчете на лист.
      Примечание: Эффект метаболическими ингибиторами метаболизма гербицида на можно определить путем модификации шаги 2.2.1, 2.2.2 выше. Добавить 100 мкм ингибитора в буфере предварительной инкубации и пусть инкубировать в течение 2 ч, а затем перенести в инкубационном буфере с гербицидом и снова добавить 100 мкм ингибитор. Например, малатион и tetcyclacis подавляют определенные виды деятельности цитохрома P450 в растениях 15-17.
    3. Промыть погруженной части вырезанных листьев с деионизированной водой и передавать вырезанные листья на четверть силы Мурашига и Скуга (МС) соли раствор (500 мкл) при 0 ч, 5 ч, 11 ч, ​​23 ч, или 35 ч, соответственно, в камере роста для времени курс обмена исследования.
  3. Урожай путем удаления отпускс от инкубационный раствор в соответствующий момент времени и вручную измельчить Каждый лист ткани в жидком азоте с использованием полипропиленовой трубки (15 мл) и пестик стекла.
  4. Экстракт меченного радиоактивным изотопом гербицид и его метаболитов из каждого листа 7 мл 90% ацетона с лабораторной ткани гомогенизатора в том же полипропиленовую пробирку, как описано выше. Промыть ткани гомогенизатора с дополнительными 7 мл 90% ацетона и продолжают гомогенизации до ткани полностью не измельчают (обычно около 2 мин). Примечание: 90% ацетона можно использовать для извлечения большинстве гербицидов из растительных тканей. Однако, если этот способ не может извлечь больше, чем 90% меченых соединений, поглощаемых, то 90% метанол или 90% ацетонитрил может быть замещен, как экстракционного растворителя.
  5. Этикетка 90% ацетон экстракты (14 мл всего) и хранят при температуре 4 ° С в течение 16 часов, чтобы позволить дополнительное извлечение происходит.
    Примечание: После этого извлечения обработанных листьев, количество экстрагируемого радioactivity обычно составляет по меньшей мере 98% от меченных радиоактивным изотопом соединений, поглощаемых обработанный лист. Неэкстрагируемых радиоактивность (связанные остатки) в вырезанных листьев в среднем лишь 0,3% во всех временных точках в нашем предыдущем исследовании 12, но это количество может варьироваться в зависимости от используемого гербицида и момент времени рассматривается.
  6. Центрифуга образцов при 5000 х г в течение 10 мин и концентрируют супернатанты при 40 ° С с помощью роторного испарителя до конечного объема 0,5 мл получается. Перевести этот объем до 2,0 мл пластиковую трубку.
  7. Добавить смеси ацетонитрил: вода (1: 1, по объему), чтобы отрегулировать конечный объем растительных экстрактов 1,25 мл и повторно центрифугируют при 10000 х г в течение 10 мин, чтобы удалить любые твердые частицы.
  8. Измерение общей радиоактивности в аликвоте, взятой из каждого образца (распадов в минуту мкл -1) с помощью жидкостной сцинтилляционной спектроскопии (LSS) 12 и нормализовать количество [14 С-меченого] соединения вводили в ВЭЖХ-анализа (например, 10,000 всего DPM / образец / Run), так у-оси будет равномерным среди образцов, когда графический результатов.

3. Анализ ВЭЖХ гербицида обмена веществ в листьях вырезали

Примечание: Решение общей радиоактивности в экстрагируемого из родителей к гербицидам и к гербицидам метаболитов в следующих условиях ОФ-ВЭЖХ 12.

  1. Выполнение RP-HPLC на колонке с C 18 (4,6 х 250 мм, 5 мкм размер частиц для аналитической ВЭЖХ) при скорости потока 1 мл мин -1 для большинства неполярных гербицидов.
    Примечание: Столбцы С 4 или С 12 ОФ-ВЭЖХ также может быть использован для оптимизации разделение родительского гербицида из его метаболитов. Фильтр предварительной колонки и / или защитная колонка также может быть использован для защиты и продлить срок службы колонки RP.
    1. Используйте следующий состав подвижной фазы для ВЭЖХ с обращенной фазой: элюент А, 0,1% муравьиной кислоты (объем / объем) в воде, и элюент В 100% ВЭЖХ-сорт ацетонитрила.
      Примечание: ВЭЖХ-сорт метанол также могут быть использованы как Эльuent В для решения более полярные соединения и метаболитов, но знать, что время удержания также может меняться.
      Примечание: Профиль элюции, используемый для разрешения мезотрион или примисульфурон-метил от их полярных метаболитов в нашем исследовании 12, Шаг 1, A: B (4: 1, об / об), A: B (3: 2, об / об ) в линейном градиенте (12 мин); Шаг 2, A: B (3: 2, об / об) с A: B (3: 7, об / об) в линейном градиенте (5 мин); Шаг 3, A: B (3: 7, об / об) с A: B (1: 9, об / об) в линейном градиенте в течение 2 мин (включающий в общей сложности 19 мин).
      Примечание: Градиенты и изократические шаги, возможно, потребуется отрегулировать на основе физических свойств исходного материала в целях оптимизации разрешения.
    2. Выполните описанные выше линейные шаги градиент A: B (1: 9, об / об), A: B (4: 1, об / об) в линейном градиенте (3 мин) и A: B (4: 1, об / объем) изократическая шаг (по крайней мере 2 мин) повторно уравновешивают колонку RP перед инъекцией следующего экстракт 12.
  2. Обнаружение и визуализировать радиоактивную метку соединений с Scinti Flowllation анализатор. Запишите количество родительского гербицида оставшихся в каждом образце в процентах от общей радиоактивности в каждом образце (обнаружены и количественно с помощью потока сцинтилляционного анализатора в соответствии с инструкциями завода-изготовителя), чтобы определить темпы гербицидов метаболизма в каждой популяции waterhemp за время курса.

4. Статистические процедуры

  1. Упорядочить процедуры в совершенно произвольном порядке (или другого подходящего устройства для статистического анализа).
  2. Выполнение двух независимых экспериментов с каждой обработки, состоящей из трех повторностей для биологических каждого эксперимента. Два независимых экспериментов включает в себя шесть биологических повторяет в целом. Если эксперимент эффект не является значимым (α = 0,05), комбинировать и анализировать данные из каждой независимой эксперимента. Если эксперимент эффект будет значительным, а затем проанализировать каждый эксперимент по отдельности.
    Примечание: Включите первые три биологические повторяет ян эксперимент 1 и в ближайшие три биологических повторяет в эксперименте 2. Каждый биологический повторной представляет собой отличный "родителя" клональный линия получена из каждой популяции (MCR 1-6, 1-6 ACR, и WCS 1-6), так что каждый по времени Анализ Конечно использует генетически идентичных растений. Два независимых экспериментов включает в себя шесть биологических повторяет в общей сложности, что позволяет для адекватного представления генетической изменчивости и определения медианы DT 50 для каждой популяции waterhemp.
  3. Анализ данных с нелинейной наименьших квадратов регрессионного анализа и соответствовать им с простой кривой первого порядка для того, чтобы оценить DT 50 с. Уравнение ниже описывается модель:
    figure-protocol-1
  4. где в этой модели у представляет процент материнской гербицида, остающейся в момент времени Т, μ I является DT 50 для каждогоwaterhemp населения я, а параметр С 0 представляет собой оценку суммы материнского гербицидов настоящее при Т = 0 12.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Большие различия в темпах мезотриона метаболизма были обнаружены между любом WCS или ACR и MCR (рисунок 1). В каждый момент времени, MCR были быстрее, чем двух Мезотрион чувствительных групп населения, WCS и ACR, что коррелирует с предыдущими ответами фенотипических целого растений 11 метаболизируется мезотрион. Клонированием достаточно растений из одного родительского растения из каждой популяции, анализ времени курс обмена гербицида являются однородными и воспроизводимыми из-за отсутствия г...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Метод вырезали лист описано ранее использовался в исследовании примисульфурон метаболизм в листьях кукурузы 15, но наши результаты показывают, что этот протокол является также эффективным, точным и воспроизводимым для измерения гербицид обмен веществ в двудольных видов сорняков 12. Основным преимуществом метода вырезанной листьев по сравнению с исследований целого растения является то, что Иссеченную лист не зависит от целого растительных транслокации форм послевсходовой системных гербицидов или ра...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Мы благодарим Венди Чжан, Остина Тома, Жаки Дженни, Эрин Лемли и Бриттани Дженни за помощь в выращивании растений и экстракции, доктора Анатолия Лыгина за помощь в хроматографическом анализе и Syngenta Crop Protection за финансирование.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
АгарSigma-AldrichA1296для предварительного проращивания семян
Горшечная средаSun Gro Садоводческий49040233для роста растений
NutricoteAgrivert TOTAL BLEND 13-13-13 T100удобрение с медленным высвобождением
Камера роста E15Controlled Environments Limited20207выращивание растений
Трис базаFisher ScientificBP152-500буфер для вырезанных листьев
HCl (концентрированный)Fisher ScientificA144500регулировка pH буфера
солей Мурашиге и Скуга (MS) Sigma-AldrichM0404инкубация вырезанных листьев
МетанолFisher ScientificA452-4промывка листьев после инкубации
АцетонSigma-Aldrich179124растительных экстрактов
Ацетонитрил (класс ВЭЖХ)Macron Fine ChemicalsMKH07610подвижная фаза ВЭЖХ
Муравьиная кислота Mallinckrodt АналитическаяMK259205подкисление подвижной фазы pH
МикроцентрифугаEppendorf5417R1,5 или 2,0 мл
Центрифуга (с регулируемой температурой)Eppendorf5810RПробирки 15 или 50 мл
Полипропиленовая центрифугаCorning Inc.43079015 мл, стерильный
ротационный испарительBÜ Концентрат CHIR200
Жидкая сцинтилляционная спектрометрия (LSS)Packard Instruments104470количественная оценка 14C
Высокоэффективная жидкостная хроматографияPerkin ElmerN2910401растворяют метаболиты гербицидов
Проточный сцинтилляционный анализатор LabLogic System1103303для анализа ВЭЖХ 14C
Hypersil Gold C18 column Термо-Научный03-050-522 Обратная фаза
Коктейль Ultima-Flo MPerkin Elmer6013579для сцинтилляционного анализатора
Scintillation Cocktail (ScintiVerse BD)Fisher ScientificSX18для LSS; биоразлагаемый
лабораторный гомогенизаторKinematicaCH-6010 гомогенизация образцов листьев

Ссылки

  1. Yu, Q., Powles, S. Metabolism-based herbicide resistance and cross-resistance in crop weeds: A threat to herbicide sustainability and global crop production. Plant Physiology. 166, 1106-1118 (2014).
  2. Powles, S. B., Yu, Q. Evolution in action: plants resistant to herbicides. Annual Reviews in Plant Biology. 61, 317-347 (2010).
  3. Heap, I., et al. Global perspective of herbicide-resistant weeds. Pest Management Science. 70 (9), 1306-1315 (2014).
  4. Délye, C., et al. Non-target-site-based resistance should be the centre of attention for herbicide resistance research: Alopecurus myosuroides as an illustration. Weed Research. 51 (5), 433-437 (2011).
  5. Kreuz, K., Tommasini, R., Martinoia, E. Old enzymes for a new job. Herbicide detoxification in plants. Plant Physiology. 111, 349-353 (1996).
  6. Riechers, D. E., Kreuz, K., Zhang, Q. Detoxification without intoxication: herbicide safeners activate plant defense gene expression. Plant Physiology. 153, 3-13 (2010).
  7. Siminszky, B. Plant cytochrome P450-mediated herbicide metabolism. Phytochemistry Reviews. 5 (2-3), 445-458 (2006).
  8. Fonné-Pfister, R., et al. Hydroxylation of primisulfuron by an inducible cytochrome P450-dependent monooxygenase system from maize. Pesticide Biochemistry and Physiology. 37 (2), 165-173 (1990).
  9. Steckel, L. E. The dioecious Amaranthus spp.: here to stay. Weed Technology. 21 (2), 567-570 (2007).
  10. Horak, M. J., Loughin, T. M. Growth analysis of four Amaranthus species. Weed Science. 48 (3), 347-355 (2000).
  11. Hausman, N. E., et al. Resistance to HPPD-inhibiting herbicides in a population of waterhemp (Amaranthus tuberculatus) from Illinois, United States. Pest Management Science. 67 (3), 258-261 (2011).
  12. Ma, R., et al. Distinct detoxification mechanisms confer resistance to mesotrione and atrazine in a population of waterhemp. Plant Physiology. 163, 363-377 (2013).
  13. Guo, J., et al. Non-target-site resistance to ALS inhibitors in waterhemp (Amaranthus tuberculatus). Weed Science. in press, (2015).
  14. Patzoldt, W. L., Tranel, P. J., Hager, A. G. A waterhemp (Amaranthus tuberculatus) biotype with multiple resistance across three herbicide sites of action. Weed Science. 53 (1), 30-36 (2005).
  15. Kreuz, K., Fonné-Pfister, R. Herbicide-insecticide interaction in maize: malathion inhibits cytochrome P450-dependent primisulfuron metabolism. Pesticide Biochemistry and Physiology. 43 (3), 232-240 (1992).
  16. Correia, M. A., Ortiz de Montellano, P. R. Cytochrome P450: Structure, Mechanism, and Biochemistry. Ortiz de Montellano, P. R. , 3rd ed, Kluwer Academic/Plenum Publishers. New York. 247-322 (2005).
  17. Hawkes, T. R., et al. Mesotrione: mechanism of herbicidal activity and selectivity in corn. Proceedings of the Brighton Crop Protection Conference – Weeds. 2, 563-568 (2001).
  18. Patzoldt, W. L., Tranel, P. J., Hager, A. G. Variable herbicide responses among Illinois waterhemp (Amaranthus rudis and A. tuberculatus) populations. Crop Protection. 21 (9), 707-712 (2002).
  19. Jalaludin, A., Yu, Q., Powles, S. B. Multiple resistance across glufosinate, glyphosate, paraquat and ACCase-inhibiting herbicides in an Eleusine indica population. Weed Research. 55 (1), 82-89 (2015).
  20. Iwakami, S., et al. Cytochrome P450 CYP81A12 and CYP81A21 are associated with resistance to two acetolactate synthase inhibitors in Echinochloa phyllopogon. Plant Physiology. 165, 618-629 (2014).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Больше статей

популяции щирицырадиоактивно меченый гербицидобращенно-фазовая ВЭЖХбиохимия растенийанализ клональных линийэкстракция метаболитовисследование временной динамикизначения DT 50
Измерение Курсы гербицида обмена веществ в двудольных сорняков с Пробирной вырезали Leaf
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.