Introduction
مبيدات الأعشاب هي الأكثر استخداما على نطاق واسع التدبير مكافحة الأعشاب الضارة، وهو ما يمثل ما يصل إلى 50٪ من السوق العالمي وقاية النبات 1. هم أدوات رخيصة نسبيا، وتجنب الممارسات زراعة التربة وتستغرق وقتا طويلا كثيفة العمالة، ويؤدي في نهاية المطاف إلى إنتاج وآمنة فعالة من حيث التكلفة والمواد الغذائية مربحة 2. ومع ذلك، فإن الفيزيولوجية والوراثية كبير الحاضر تقلب في العديد من أنواع الأعشاب، جنبا إلى جنب مع الاعتماد المفرط على استخدام مبيدات الأعشاب، والنتائج في كثير من الأحيان في اختيار السكان الاعشاب مقاومة لمبيدات الأعشاب. إدخال مبيدات الأعشاب انتقائية مع هدف الأيض محددة للغاية 05/03 قد ازداد بشكل ملحوظ عدد الحالات المقاومة على مر السنين. حتى الآن، 240 أنواع الأعشاب (140 dicots و 100 ذوات الفلقة) في جميع أنحاء العالم تطورت المقاومة لمبيدات الأعشاب مواقع مختلفة عمل (SOA) 4 من. هذا هو مصدر قلق كبير لإدارة الاعشاب وأكثر من ذلك في عام لإنتاج المحاصيل المستدام.
e_content "> الكشف المبكر عن المقاومة، بناء على اختبارات موثوقة، يقوم في كثير من الأحيان في دفيئة، هو خطوة رئيسية لإدارة الحشائش المقاومة لمبيدات الأعشاب. وقد تم تطوير مناهج مختلفة وفقا لأهداف والمستوى المطلوب من الدقة والوقت والموارد المتاحة، و كذلك أنواع الأعشاب تعتبر 12/06. ومع ذلك، عندما يطلب تأكيد حالة مقاومة الحشائش نمط حيوي جديد (أي مجموعة من الأفراد التي تشترك العديد من الخصائص الفسيولوجية، بما في ذلك القدرة على البقاء على قيد الحياة واحد أو أكثر مبيدات الأعشاب ينتمي إلى مجموعة معينة تستخدم في جرعة من شأنها أن تتحكم عادة لهم)، يحتاج إلى قوة الأحيائي مصنع كامل ليتم تنفيذها في بيئة تسيطر عليها 4، 11.A نمط حيوي نادرا ما تكون مقاومة لمبيدات الأعشاب واحدة فقط. ولذلك يتميز كل نمط حيوي من نمط المقاومة معين، أي عدد ونوع الخدمية للمبيدات الأعشاب هو مقاومة ل، ومقاومة معينةالمستوى إلى كل مبيدات الأعشاب 13. تحديد أوائل وموثوق بها لنمط الصليب أو مقاومة متعددة 5، 14 مهم لإدارة المقاومة المجال.
ومن الجدير بالذكر أن مقاومة مبيدات الأعشاب له علاقة مع التسامح الطبيعي شيئا أن بعض أنواع الأعشاب المعرض نحو بعض مبيدات الأعشاب، مثل الأنواع dicot مقابل ACCase المثبط للمبيدات الأعشاب، والأنواع monocot مقابل 2،4-D، كنباث الحقول مقابل الغليفوسات.
تقدم هذه الورقة نهجا قويا لاختبار biotypes المقاومة لمبيدات الأعشاب المفترض عينات في المجالات التي تم الإبلاغ عن ضعف الرقابة من قبل مبيدات الأعشاب (ق). وتعرض المتغيرات ذات الصلة البروتوكولات القياسية فيما يتعلق الحشائش المعنية. ترتبط المزايا أكثر من التقنيات البديلة / البروتوكولات على أساس إما اختبارات بيولوجية مصنع كامل باستخدام واحد فقط جرعة مبيدات الأعشاب 15، أو بذور علاج في أطباق بتري 8 إلى reliab العاليility وإمكانية استنتاج مستوى المقاومة بسبب إدراج جرعتين مبيدات الأعشاب في التجارب. ومع ذلك، لاختبار مقاومة الروتيني، نفس الأساليب يمكن تطبيقها في جرعة مبيد واحد فقط، مما يقلل من التكاليف.
فضلا عن السماح تأكيدا للمكانة المقاومة، فإن المعلومات التي تم الحصول عليها يمكن استخدامها على حد سواء الاستفادة المثلى من خطوات البحث التالية و / أو وضع استراتيجيات الإدارة السليمة للمقاومة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. بذور أخذ العينات والتخزين
- مراقبة الحقول المزروعة عن مبرر ضعف الأداء مبيدات الأعشاب، أي ليس بسبب الظروف المناخية المعاكسة أو منخفضة العلاجات مبيدات الأعشاب الجودة.
- جمع عينة البذور من نوع واحد في وقت واحد وتعيين رمز فريد من نوعه. وعادة ما جمعت البذور الناضجة قبل الحصاد المحاصيل من النباتات التي قد نجا من العلاج مبيدات الأعشاب (ق). رصد في الوقت المناسب لمراقبة إذا تم التخلص من البذور النباتية الأم عندما تنضج.
- ملء استمارة لكل عينة مما يدل على رمز فريد المعينة، اسم الأنواع، وتاريخ جمع، الإحداثيات GPS، بلدية، اسم المزارع، حجم الحقل، ومستوى الإصابة، والمحاصيل، مبيدات الأعشاب (ق) المستخدمة خلال موسم والسجلات التاريخية للمجال .
- جمع البذور من لا يقل عن 30 النباتات المختارة عشوائيا التي تمثل الإصابة المجال. تأكد من أن عينة البذور تحتوي على ما لا يقل عن 5000 البذور الناضجة. لتلزم التهجين أنواع الأعشاب (على سبيل المثال، Lolium النيابة. Amaranthus أو النيابة.)، والحد من عدد من النباتات إلى 10-15، والحفاظ على عدد من البذور في جميع أنحاء 5000 11.
- فرعية عينة مجال إذا تتناثر بقع من الأعشاب على مساحات واسعة (أكثر من هكتار) ويتم اختيار مختلفة كما biotypes مقاومة مبيدات الأعشاب.
- بذور تخزينها في أكياس الورق تفض المسمى مع رمز فريد معين.
- السماح للرطوبة بالتبخر ولكن لا تعرض البذور لدرجة حرارة عالية (أي تجنب تركهم في السيارة تحت الشمس) أو لتقلبات كبيرة في درجات الحرارة لتجنب تحريض السكون الثانوي.
- نظيفة (إزالة القشر والبذور دي البدن، وما إلى ذلك) وتخزينها في درجة حرارة الغرفة في غرفة جافة. بعد إجراء اختبارات المقاومة الأولى، وتخزين البذور لفترات طويلة من الوقت في غرفة مظلمة في 4 درجات مئوية، ويفضل أن يكون في أكياس بلاستيكية مختومة فراغ. بهذه الطريقة بذور الحفاظ على بقائها لفترة أطول بكثير.
= "jove_title"> 2. البذور الخمول يكسر
يوفر السكون البذور آلية مرنة وفعالة تمكن الحشائش على التكيف والاستمرار في الأنظمة الإيكولوجية الزراعية: ملاحظة. لكسر السكون والسماح إنبات البذور، وبروتوكولات مختلفة لا بد من استخدامها اعتمادا على أنواع الأعشاب، أي نوع من السكون 16.
هناك ثلاث طرق رئيسية لإزالة السكون:
- Vernalization
ملاحظة: للحصول على الإنبات في وقت واحد وظهور البادرات، وهي فترة من vernalization البذور تتراوح بين بضعة أيام إلى أسبوع مطلوب لإزالة السكون الفسيولوجي من العديد من الأنواع: على سبيل المثال، Amaranthus retroflexus، رجل الوز الألبوم، Lolium النيابة، أفينا fatua، persicaria بوليغونوم ، التناقضي الميلاد فالاريس 17-19. مطلوب فترة أطول تصل إلى 15 يوما لخشخاش منثور، difformis السعدة وAmmania coccinea وتصل إلى 30 يوما لSchoenoplectus mucronatus- وضع بعض الماء منزوع الأيونات في أطباق بلاستيكية. قطع طبقتين من ورق الترشيح ونقع عليها في المياه، وإزالة أي فائض. وضع البذور المجفف في الهواء على ورقة. نقل أطباق بلاستيكية لثلاجة عند 4 درجة مئوية لمدة الفترة المطلوبة من الزمن.
ملاحظة: بعض أنواع الأعشاب هي أكثر المتمردة على الإنبات من غيرها بسبب السكون الميكانيكية، أي الخصائص غلاف البذرة، وتتطلب استخدام خدش الكيميائية باستخدام حمض الكبريتيك على الإنبات 21.
- إعداد كوب مع حمض الكبريتيك المركز (95-98٪). إعداد كوب كامل من الماء. وضع البذور في مغلف من الأقمشة غير المنسوجة.
- نقع على سبيل المثال، Echinochloa النيابة. أو الذرة بذور halepense لمدة 20 دقيقة أو 5 دقائق، على التوالي، في حامض الكبريتيك المركز.
- اتخاذ المغلف من الدورق باستخدام زوج من ملاقط ووضعه في كوب كامل من الماء. افتح المغلف، وضع البذور في مصفاة صغيرة وشطف لهم جيدا تحت الماء الجاري.
- نقع البذور لمدة 2 دقيقة في الكلوروفورم. شطف البذور مع الماء منزوع الأيونات وتجفيفها مع ورقة ماصة. دونك البذور في حامض الكبريتيك 80٪ لمدة 5 دقائق.
- وضع البذور في مصفاة صغيرة وشطف لهم جيدا تحت الماء الجاري.
ملاحظة: بذور الحشائش الأخرى لا تنبت في كل لبضعة أشهر بعد النضج، بغض النظر عن الطريقة المستخدمة لكسر السكون.
- تخزين البذور لمدة 3-4 أشهر على الأقل في RT وانخفاض نسبة الرطوبة وثم اتبع البروتوكولات المذكورة أعلاه لكسر السكون (على سبيل المثال، أوريزا ساتيفا فار. sylvatica أو rhoeas P.).
إنبات البذور 3.
- بذور المكان المراد نبتت في بلاسأطباق التشنج التي تحتوي على 0.6٪ (م / ت) أجار مع نترات البوتاسيوم 0.1٪ (كنو 3) وأضافت:
- يعد حل أجار عند 0.6٪ + 0.1٪ كنو 3 باستخدام الماء منزوع الأيونات. حل أجار في فرن الميكروويف.
- من أجل حل أجار في أطباق بلاستيكية. تبريد الركيزة ومن ثم وضعت في البذور.
- وضع أطباق بلاستيكية في خزانة الإنبات لمدة اسبوع تقريبا مع الضوء ودرجة الحرارة الظروف اعتمادا على الظروف المثلى لكل أنواع الأعشاب. بالنسبة لمعظم الأنواع فصل الشتاء، وتتراوح درجة الحرارة هو 15/25 ° C يلة / يوم و 12 ساعة الضوئية مع أنابيب النيون توفير الكثافة الضوئي الفوتون الجريان (PPFD) من 15-30 ميكرومول م -2 ثانية -1. بالنسبة لكثير من الأنواع الصيف، وتتراوح درجة الحرارة هو 15/30 ° C يلة / يوم.
البديل: Sلى بعد الأنواع، مثل S. halepense، في حاجة الى المعالجة الحرارية. لذلك بعد تخديش، بذور S. يتعرض halepense للشروط التالية: دورات 4 ساعة على 45 درجة مئوية و 20 ساعة على 24 درجة مئوية لمدة ثلاثة أيام في مجلس الوزراء الإنبات، ثم ثلاثة أيام في الظروف العادية.
4. الشتلات زرع والنمو
- زراعة خمسة عشر إلى عشرين الشتلات في صواني بلاستيكية (325 X 265 × 95 ملم) مليئة مزيج القياسية بوتينغ (60٪ طمي التربة والرمل 15٪، 15٪ و 10٪ agriperlite الجفت - من حيث الحجم).
ملاحظة: زرع، بدلا من البذر المباشر، ويسمح موقف موحد من النباتات في مرحلة النمو نفسها التي يمكن الحصول عليها، وهو شرط مسبق هام لتحسين أداء معالجة مبيدات الأعشاب. - تحديد كل علبة مع الباركود بما في ذلك جميع المعلومات عن هوية فريدة: كود السكان، مبيدات الأعشاب التي يجري اختبارها، وتكرار عدد وعدد صينية التدريجي <./ لى>
- مكان الصواني في ساخنة المسببة للاحتباس الحراري والمياه النباتات حسب الحاجة للحفاظ على الركيزة عند أو بالقرب من السعة الحقلية.
ملاحظة: درجة حرارة النمو تتفاوت تبعا للأنواع الأعشاب الضارة. وغالبا ما تتم الاختبارات خلال فصل الخريف / الشتاء / الربيع، بحيث يتم استكمالها ضوء باستخدام 400 W مصابيح هاليد المعدنية، والتي توفر PPFD من حوالي 150 ميكرومول م -2 ثانية -1 والضوئية 12 ساعة 24، 19. الحشائش الصيفية مع C 4 دورة الضوئي وعادة ما يتطلب شدة الضوء أعلى، وبالتالي يتم عمل اختبارات في أواخر الربيع والصيف أو شدة الضوء تستكمل حوالي 400 ميكرومول م -2 -1 المجلس الأعلى للتعليم مع الضوئية 14 ساعة. - استخدام بروتوكول آخر لبعض أنواع الأعشاب التي تصيب الأرز الشعير، على سبيل المثال، A. لسان الحمل-أكواتيكا، S. mucronatus وC. difformis كما هو موضح في 22.
- زرع الشتلات في صواني البوليسترين مع 24 خلايا الجولة (55 مم، 64 مم عميق) فيلقاد مع 60٪ طمي التربة والرمل 30٪ و 10٪ الجفت (من حيث الحجم).
- تعيين الصواني في 12 سم حاويات أو أواني بلاستيكية عميقة مملوءة بالماء واستعدت بنسبة قضبان الفولاذ المقاوم للصدأ مشدود إلى منعهم العائمة (الشكل 1).
- الحفاظ على منسوب المياه في حاويات في 1-2 سم تحت مستوى سطح التربة وإضافة 1.5 غرام من كبريتات النحاس في كل حاوية (الذي يحتوي على 10-12 لتر من الماء) لتجنب انتشار الطحالب.
5. علاجات الاعشاب
- العلاج بالمبيدات قبل ظهور:
- بعد حوالي ثلاثة أيام في مجلس الوزراء إنبات كما وصفها في الباب 3، زرع بذور الإنبات في صواني بلاستيكية تحتوي على الركيزة المذكورة أعلاه، وتغطي بطبقة من التربة (حوالي 1 سم). هذا هو خطوة حاسمة من أجل ضمان الشتلات لن تظهر بسبب تأثير مبيدات الأعشاب بدلا من عمق الدفن المفرط.
- اتخاذ الركيزة لكابا الحقلالمدينة عن طريق وضع الصواني، والتي لديها عدد قليل من الثقوب في الجزء السفلي، على الصحون مملوءة بالماء.
- بعد يوم واحد زرع، وعلاج الصواني مع المبيد قبل ظهور 25.
- الحفاظ على الركيزة عند أو بالقرب من السعة الحقلية من خلال إضافة الماء حسب الحاجة، سواء من فوق وتحت كتبها الشعرية من الصحن. تفضل هذا الإجراء الدوام من مبيدات الأعشاب على عمق مناسب (أي، حيث البذور النابتة هي) لفعالية العلاج جيدة.
- العلاجات مع مبيدات الأعشاب بعد ظهور:
- رش النباتات عندما تصل إلى مرحلة 2-3 أوراق (أي مرحلة النمو 12-13 من تمديد نطاق النمو BBCH 26).
- ابتداء من اليوم بعد العلاج، وتعيين نظام الري وفقا لمتطلبات المياه من أنواع الأعشاب وموسم (على سبيل المثال، لEchinochloa النيابة. ايصاله الماء لمدة 3 دقائق 4 مرات في اليوم الواحد، على فترات منتظمة من الساعة 9 صباحا الى 9 مساء). المياه ديسtributed باستخدام نظام الري بالرش التلقائي.
يتم تطبيق الغليفوسات في مصنع مرحلة BBCH 14-21: البديل.
- إعداد مبيدات الأعشاب والتوزيع.
ملاحظة: جميع الأعشاب (قبل وبعد ظهور) يجري تطبيقها على المستحضرات التجارية مع السطحي الموصى بها في جرعتين، الجرعة الموصى بها الميدان (1X) وثلاثة أضعاف (3X).- إذا لزم الأمر، وإعداد حل للتوتر السطحي في معظم فقا لتعليمات التسمية. عادة ما يتم التعبير عن التركيز النهائي كنسبة مئوية من الحجم النهائي (على سبيل المثال، 0.3٪) أو من حيث حجم التجارة ليتم توزيعها في وحدة المساحة (على سبيل المثال، 1 L هكتار -1).
- استخدام الحل السطحي كمذيب من أجل حل مبيدات الأعشاب (المذاب) من اجل الحفاظ على الحق في تركيز المادة الفعالة. إعداد الحل مبيدات الأعشاب الأكثر تركيزا أولا (3X). حساب كمية من منتج تجاري لتحل في حل السطحي (أو في الماء منزوع الأيونات إذا كانالسطحي ليس من الضروري) باستخدام المعادلة التالية:
جرعة عشب = [(الجرعة المجال س الجرعة كحد أقصى) س V زعنفة] / V ديل
حيث: الجرعة عشب = جرعة مبيدات الأعشاب (مل)، الجرعة جرعة مجال = الحقل مبيدات الأعشاب (مل هكتار -1)، الجرعة الحد الأقصى = الجرعة القصوى تسليمها، V = زعنفة الحجم النهائي من الحل (L)، V = ديل حجم أدلى به بخاخ مقاعد البدلاء (L هكتار -1). - تمييع (2: 1، V / V) الحل 3X مبيدات الأعشاب لإعداد واحد أقل تركيزا (1X). يقلل هذا الإجراء من فرص الوقوع في الخطأ عندما وزنها أو pipetting لمبيدات الحشائش. وأعرب عن مبيدات الأعشاب تركيز المحلول من حيث حجم التجارة ليتم توزيعها في وحدة المساحة (L هكتار -1).
- بدء تسلسل العلاج مع أقل جرعة مبيدات الأعشاب (1X). في هذه الطريقة ليست هناك حاجة لغسل مجلس الوزراء الرش بين اثنين من العلاجات بنفس مبيدات الأعشاب.
- توزيع solutio مبيدات الأعشابن باستخدام البخاخ الدقة مقاعد البدلاء تقديم 300 L هكتار -1 (± 1٪)، عند ضغط 215 كيلو باسكال، وبسرعة 0.75 متر في الثانية -1، مع طفرة مجهزة ثلاثة مروحة مسطحة (المدى الموسعة) فوهات هيدروليكية .
- غسل مجلس الوزراء الرش مرتين عند تغيير المبيد استخدام التبييض 1٪ (ت / ت)، ثم شطف.
يتم تطبيق جلايوفوسات مع حجم الرش من 200 L هكتار -1 27: البديل.
ملاحظة: اهتمام خاص يجب أن يدفع عند المبيدات البيولوجية للغاية، مثل وsulfometuron السلفونيل يوريا أو flazasulfuron، وتستخدم. في الحالة الأخيرة قيام غسل واحد مع محلول التبييض وآخر مع الأمونيا (2.5٪ V / V)، تليها شطف بعناية بالماء.
6. جمع وتحليل البيانات
- من خلال قارئ الباركود، الذي يحدد تلقائيا كل علبة، تسجيل عدد من النباتات التي نجت من العلاج وكذلك الكتلة الحيوية البصرية التقديرية (VEB). النباتات هي الحمارإسيد كونه ميتا إذا كانت تظهر أي نمو نشط بغض النظر عن اللون أو المظهر الآخر.
- جعل التقييم بعد ثلاثة أو أربعة أسابيع من المعالجة (WAT) تبعا لمبيدات الأعشاب اختبار (على سبيل المثال، ثلاثة WAT لمثبطات ACCase وأربعة WAT لمثبطات ALS أو جلايوفوسات).
- تقييم فعالية العلاج العامة من قبل بما في ذلك السكان عرضة (راجع S) في جميع التجارب، أي السكان التي تم جمعها في الموقع الذي كان أبدا أو نادرا ما تعامل مع الأعشاب.
- البقاء على قيد الحياة النباتية صريح كنسبة مئوية من عدد من محطات المعالجة، وتحسب فقط قبل العلاج مبيدات الأعشاب، وحساب الخطأ المعياري (SE) في القيمة المتوسطة (يعني قيمة مكررات اثنين).
- يتم الحصول على VEB من خلال المقارنة البصرية من الكتلة الحيوية النباتية بين المعالجة والاختيار من نفس السكان 25 و 28 لم يتم علاجها. والنتيجة، التي تتراوح بين 10 لمحطات لم تتأثر مبيدات الأعشاب (مقارنة مع الاختيار لم تعالج) 0 متىالنباتات قد لقوا حتفهم بشكل واضح، ويعطى لكل علبة المعالجة.
- السكان قدموا لأربع فئات استنادا إلى نتائج التي تم الحصول عليها من العلاجات بجرعتين مبيدات الأعشاب: S عندما نجا أقل من 5٪ من مصانع 1X جرعة مبيدات الأعشاب، SR عندما تراوح الناجين من 5٪ إلى 20٪ في 1X جرعة مبيدات الأعشاب، R عند أكثر من نجا 20٪ من مصانع 1X جرعة مبيدات الأعشاب وRR عندما الناجين أكثر من 20٪ في جرعة مبيدات الأعشاب 1X وأكثر من 10٪ في جرعة مبيدات الأعشاب 3X 17.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
لتقييم حالة مقاومة للسكان مقاومة المفترض، أنه أمر أساسي لتشمل الاختيار عرضة في الفحص من أجل التأكد من فعالية مبيدات الأعشاب. نتائج اختبار الفحص التي أجريت على P. السكان rhoeas، والأعشاب الضارة التي تغزو حقول القمح، والتي أعلن عنها في الشكل 2، حيث تم عرض فعالية أربعة مبيدات الأعشاب بعد ظهور على الاختيار عرضة (09-36) وعلى ما يشتبه في واحدة مقاومة (10-91). السكان 09-36 وتمت السيطرة تماما على المرض المانع iodosulfuron في حين نجا مصنع واحد فقط جرعة 1X الأخريين مبيدات الأعشاب ALS اختبارها، florasulam وtribenuron ميثيل (الشكل 2). بدلا من ذلك، نجا حوالي 60٪ من النباتات من السكان 10-91 كل من جرعات مبيدات الأعشاب من iodosulfuron وtribenuron ميثيل ونجا حوالي 50٪ من الجرعة 1X من florasulam. هذه النتائج تؤكد أن السكان 10-91 شديدة المقاومة (RR) لiodosulfuron وtribenuron ميثيل ومقاومة(R) لflorasulam. ولوحظ وجود استجابة مختلفة مع 2،4-D، ومبيدات الأعشاب وجود سوا مختلفة (أي أنه يحاكي أوكسين الذاتية)، وتستخدم على نطاق واسع للسيطرة على الأعشاب الضارة dicot في القمح. قتل 33٪ فقط من محطات الشيك S مع هذه مبيدات الأعشاب في جرعة 1X وكان قيمة VEB> 20٪ (الشكل 2). نقص فعالية على السكان الاختيار لا تأكيد ما اذا السكان 10-91 مقاوم للمبيدات الأعشاب أو لا. في هذه الحالة ينصح بإجراء هذه التجربة مرة أخرى وإذا تأكدت هذه النتائج، لتغيير السكان S. وذكرت مثالا على مراقبة جيدة من الاختيار عرضة في الشكل (3). إن النيابة Echinochloa. و07-16L السكان تسيطر تماما من جميع الأعشاب في الحقل جرعة موصى بها (1X). في هذه الحالة، فمن الممكن القول بأن السكان 08-42 هو عبر مقاومة للغاية لجميع مثبطات ALS اختبار، أي azimsulfuron، bispyribac نا، imazamox وpenoxsulam. في الفصل لم تعالج-وتفيد التقارير إك كل من السكان على اليسار. وتستخدم هذه النباتات لحساب VEB. وتقدر كمية الكتلة الحيوية بصريا صينية بواسطة علبة إعطاء درجة من 10 إلى الاختيار لم يعالج، ومن ثم تعيين على درجة من 0، لتكرار دون أي نوع من الأنسجة النباتية الخضراء، إلى 10 عندما الكتلة الحيوية هي مماثلة ليست المعاملة تحقق (الشكل 3).
وذكر مثال آخر على الانتاج في الشكل (4)، حيث البقاء على قيد الحياة النباتية من Lolium النيابة. لالغليفوسات هو مبين. تم جمع السكان اختبارها في نظم الزراعة المعتمدة على القمح حيث جلايوفوسات تمارس ضغوطا اختيار مختلفة (أي، في بعض الأحيان أو 1-2 العلاجات سنويا أو 3 مرات أكثر في السنة). تم رش النباتات في مرحلة التفريع المبكر (BBCH 14-21) باستخدام جرعتين من الغليفوسات: 480 و 1440 غرام AE هكتار -1، والتي تمثل الحد الأدنى والحد الأقصى الموصى به جرعة المجال لالحشائش الحولية (أي therophytes) في ذلك النمو الواحدعمر. وقد تم جمع بيانات أربعة أسابيع بعد العلاج. استنادا إلى كل التجارب، وكان سبعة من السكان اختبار معدل البقاء على قيد الحياة من 80٪ أو أكثر (السكان 343، 383، 384، 403، 509، 512 و 537) بأقل جرعة تطبيقها ولكن 50٪ فقط من محطات السكان 403 و 509 نجت من أعلى جرعة الغليفوسات. كان سكان واحدة معدل البقاء على قيد الحياة من حوالي 40٪ في 1X جرعة، في حين فقط عدد قليل من النباتات من السكان 509 نجت بأقل جرعة والسكان 508 وتسيطر بشكل كامل في أي جرعة. باختصار، أظهرت هذه التجارب مستويات مختلفة من المقاومة إلى جلايوفوسات التي غالبا ما تعكس التاريخ مجال استخدام مبيدات الأعشاب. كان مستوى المقاومة جلايوفوسات العالي للسكان التي تم علاجها بشكل مكثف: أي أن عدد التطبيقات الميدانية سنويا وعدد سنوات الضغط اختيار العالي.
بروتوكول صفها لمبيدات الأعشاب واحد (الشكل 4) يمكن تطبيقها على العديد من الآخرين وجود زراعية مختلفةاستئجار سوا. بهذه الطريقة يمكن تحديد نمط المقاومة للسكان واحدة أو أكثر. مثال على المقاومة نمط تقلب Echinochloa النيابة. وذكر سكان في الجدول 1. وأشارت السجلات التاريخية لاستخدام هذه المبيدات وإدارة المحاصيل التي تم الحصول عليها من المزارع التي مبيدات الأعشاب ALS-تثبيط كانت كيل اختيار (أي penoxsulam أو imazamox). ولذلك تم إجراء اختبار مقاومة مع ثلاثة تثبيط ALS-مبيدات الأعشاب (azimsulfuron، penoxsulam وimazamox) الذين ينتمون إلى الأسر الكيميائية المختلفة، ومبيدات الأعشاب واحد وجود سوا آخر، ACCase المثبط للمبيدات الأعشاب profoxydim. الاختيار عرضة (07-16L) كان يسيطر تماما من قبل جميع الأعشاب اختبار (الجدول 1). تم الكشف عن ثلاثة أنماط المقاومة: أدت ثلاثة عشر السكان بأنها مقاومة فقط لمثبطات ALS وأدت أربع السكان بأنها مقاومة فقط إلى profoxydim ACCase المانع، وأظهرت ثلاثة السكان متعددة نمط المقاومة إلى كل من profoxydim ACCase المانع ومثبطات ALS. داخل كل نمط المقاومة فمن الممكن التمييز biotypes مختلفة، على سبيل المثال، أربعة السكان مقاومة للمثبطات ALS نجا العلاجات فقط مع azimsulfuron السلفونيل يوريا في حين نجا اثنان من السكان مقاومة متعددة العلاج فقط مع azimsulfuron ALS المانع ولكن كانت تسيطر عليها تماما من قبل penoxsulam و imazamox.
الشكل 1. مثال على C. يتم وضع difformis، والحشائش التي تصيب الأرز غير المقشور، تجربة انشاء. صواني البوليسترين في حاويات من البلاستيك ومنعه من قضبان الفولاذ المقاوم للصدأ مشدود إلى منعهم العائمة. يتم الحفاظ على المياه في 1-2 سم تحت مستوى سطح التربة لمحاكاة الظروف الأرز الأرز. واتخذت صورة أربعة أسابيع بعد العلاج.p_upload / 52923 / 52923fig1large.jpg "الهدف =" _ فارغة "> اضغط هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2. استجابة اثنين P. السكان rhoeas لمرحلة ما بعد ظهور مبيدات الأعشاب. تأثير iodosulfuron، tribenuron، florasulam و2،4-D اختبارها في الميدان جرعة موصى بها (1X) وعلى ثلاثة أضعاف (3X) على بقاء النبات (أشرطة زرقاء) والكتلة الحيوية تقدير البصري ( VEB؛ الحانات الحمراء) من الاختيار عرضة (09-36) ويبلغ عدد سكانها مقاومة (10-91). وقد تم تقييم بعد أربعة أسابيع من العلاج مبيدات الأعشاب. يتم التعبير عن البقاء على قيد الحياة النباتية وVEB كنسبة مئوية من عدد من محطات المعالجة وVEB من الشيكات لم يعالج (٪). الخط الأفقي عند 20٪ من البقاء على قيد الحياة النباتية يمثل عتبة تميز بين السكان مقاومة وعرضة عندما يتم التعامل مع النباتات في جرعة 1X. أشرطة عموديةتمثل الأخطاء المعيارية محسوبة على القيمة المتوسطة للمكررات اثنين. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3. النتائج البصرية للفحص على اثنين من Echinochloa النيابة. السكان. وجرى اختبار الاختيار عرضة، 07-16L (S)، والسكان مقاومة، 08-42، مع أربعة ALS مثبطات (ذكرت الموجود على اليمين) في جرعتين، 1X و 3X، (ذكرت في الجزء السفلي). للتحقق S يتم الإبلاغ سوى نتائج 1X جرعة، وذلك لأن جميع النباتات التي كانت تسيطر بالفعل على هذه الجرعة. وأفاد ثلاثة أمثلة من VEB النتيجة باللون الأحمر: 0 = كل النباتات الميتة، 10 = نجا جميع النباتات والكتلة الحيوية يماثل لم يعالج (NT) الاختيار (تقريرا عن اليسار)، 5 = الكتلة الحيوية حوالي نصف ذلك في علبة من لا المعاملةتحقق. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.
الرقم 4. نسبة البقاء على قيد الحياة النباتية لمدة عشر Lolium النيابة. السكان اختبار مع الغليفوسات. البقاء على قيد الحياة النباتية المسجلة في تجربتين (أشرطة زرقاء والحانات البرتقال لإكسب. الأول والثاني، على التوالي). يتم التعبير عن البيانات كنسبة مئوية (٪) من عدد من محطات المعالجة. كانت تسيطر عليها شيكين عرضة بشكل كامل في جرعة 1X وبالتالي فهي ليست ذكرت في الرسم البياني. تم اختبار جرعتين، والحد الأدنى (1X = 480 غرام AE هكتار -1) والحد الأقصى (3X = 1440 غرام AE هكتار -1) الجرعات تقريرا عن المنتج. الخط الأفقي عند 20٪ من البقاء على قيد الحياة النباتية يمثل عتبة تميز بين السكان مقاومة وعرضة عندما كانت النباتات في علاجإد في جرعة 1X. أشرطة عمودية تمثل الأخطاء المعيارية محسوبة على القيمة المتوسطة للمكررات اثنين. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.
وذكر الجدول 1. وضع المقاومة من واحد وعشرين سكان Echinochloa النيابة. الاختيار الحساسة (07-16L) بالخط العريض. أبلغ عن مستويات المقاومة لكل من مبيدات الأعشاب الأربعة اختبار (واحد المانع ACCase، profoxydim، وثلاثة مثبطات ALS، azimsulfuron، penoxsulam وimazamox) وفقا لأربع فئات: S = أقل من 5٪ من النباتات نجا من 1X جرعة مبيدات الأعشاب، SR = تراوحت بقاء النبات من 5٪ إلى 20٪ في مبيدات الأعشاب جرعة 1X، R = نجا أكثر من 20٪ من مصانع 1X جرعة مبيدات الأعشاب، RR = بقاء النبات كان أكثر من 20٪ في جرعة مبيدات الأعشاب1X وأكثر من 10٪ في جرعة 3X. ويسلط الضوء على أنماط المقاومة المختلفة: الأحمر = المقاومة فقط لمثبط ACCase، أصفر = المقاومة فقط لALS المانع (ق)، والبرتقال = مقاومة المانع ACCase واحد على الأقل المانع ALS.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
عدة خطوات داخل البروتوكولات هي حاسمة لتقييم النجاح في مقاومة مبيدات الأعشاب في عدد السكان: 1) يجب أن يتم جمع البذور عندما تنضج من النباتات التي قد نجا من العلاج مبيدات الأعشاب (ق). نضج البذور على النبات الأم هو أمر حاسم لتجنب الصعوبات في إنبات البذور في وقت لاحق. 2) ينصح التخزين السليم للبذور لتجنب انتشار القوالب التي من شأنها أن تمنع انبات؛ 3) يجب أن تعامل الشتلات في مرحلة النمو المناسبة، كما ورد على تسمية حزمة مبيدات الأعشاب. يجب توخي الحذر حتى أن النباتات في أن يعامل وصلت إلى ما يقرب من نفس مرحلة النمو. 4) يجب أن تكون مستعدة للحلول مبيدات الأعشاب والتعامل معها بدقة بحيث يتم رش النباتات مع التركيز الصحيح من العنصر النشط بالتالي تجنب الأخطاء التحقق منها. 5) بعد كل معاملة مبيد فمن المستحسن لتنظيف شامل لمجلس الوزراء الرش والأواني الزجاجية المستخدمة في إعداد حلول لتجنبالتلوث في علاج مبيدات الأعشاب التالية، خصوصا عندما يتعلق الأمر الأعشاب العالية النشطة بيولوجيا.
البروتوكولات الواردة في هذه الوثيقة يمكن أن تتكيف بسهولة إلى مجموعة واسعة من أنواع الأعشاب مع التعديلات اللازمة وفقا لأنواع ومبيدات الأعشاب من الفائدة. على وجه الخصوص، وأساليب لكسر سكون البذور والإنبات هي الخطوات التي ينبغي إعادة النظر لكل أنواع الأعشاب جديدة (انظر الفقرتين 2 و 3). معدات الرش يحتاج أحيانا التعديلات عند استخدام مبيدات الأعشاب المختلفة، على سبيل المثال، يتطلب جلايوفوسات إعدادات مختلفة من مجلس الوزراء الرش (انظر القسم 5.3)، ويتم التعامل مع النباتات في مرحلة لاحقة من النمو مع معظم المبيدات.
الوقت والمساحة المطلوبة لتنفيذ هذه البروتوكولات يمكن أن يكون عاملا مقيدا وربما لا تكون مناسبة لاختبار روتيني. ومع ذلك، للحد من التكاليف، ويمكن استخدام مبيدات الأعشاب جرعة واحدة فقط. في هذه الطريقة ما زالت قائمة يمكن الحصول على معلومات حول ما إذا كان ركان عدد السكان هو مقاومة. يرتبط وجود قيود المحتمل لنهج إلى حقيقة أن يتم تضمين أية شيكات المقاومة في التجارب. في الواقع، نظرا لوجود عدد كبير من biotypes تقييمها (أي الأنواع ومبيدات الأعشاب تشارك مختلفة)، ينبغي إدراج العديد من الاختبارات في كل تجربة، لذلك زيادة التكاليف.
ومع ذلك، ترتبط المزايا أكثر من التقنيات البديلة / البروتوكولات القائمة على اختبارات بيولوجية مصنع كامل باستخدام واحد فقط مبيدات الأعشاب جرعة 15 إلى درجة أعلى من الموثوقية وإمكانية استنتاج مستوى المقاومة. كما وضعت اختبارات أسرع وأقل تكلفة الفحص التشخيصية، في الجسم الحي أو في المختبر (على سبيل المثال، بيتري اختبارات بيولوجية طبق 8، اختبارات طيفية على مبيدات الأعشاب الهدف الانزيم 29). ومع ذلك، فإنها لا توفر سوى المعلومات النوعية وتتطلب بعض الأعمال التمهيدية، وشاقة في بعض الأحيان، لتحديد جرعة مبيد للتمييز بين الدقةمحطات istant وعرضة. تحتاج فحوصات في المختبر أيضا أن تتكيف وفقا لالعنصر النشط المستخدمة.
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 | |
References
- 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).
- Powles, S. B., Shaner, D. L. Herbicides Resistance and World Grains. , CRC Press LLC. Raton, FL. 308 (2001).
- Sattin, M. Herbicide resistance in Europe: an overview. Proc. BCPC International Congress. , Crop Science & Technology. UK. 131-138 (2005).
- Heap, I. M. International Survey of Herbicide Resistant Weeds. , Available from: http://www.weedscience.org (2015).
- Jasieniuk, M., Le Corre, V. Deciphering the evolution of herbicide resistance in weeds. Trends Genet. 29 (11), 649-658 (2013).
- Heap, I. M. Identification and documentation of herbicide resistance. Phytoprotection. 75 (4), 85-90 (1994).
- 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).
- 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).
- Boutsalis, P. Syngenta Quick-Test: a rapid whole-plant test for herbicide resistance. Weed Technol. 15 (2), 257-263 (2001).
- 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).
- Burgos, N. R., et al. Review: confirmation of resistance to herbicides and evaluation of resistance levels. Weed Sci. 61 (1), 4-20 (2013).
- 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).
- Herbicide Resistance Action Committee. Classification of herbicides according to site of action. , Available from: http://www.hracglobal.com/Education/ClassificationofHerbicideSiteofAction.aspx (2015).
- Beckie, H. J., Tardif, F. J.
- 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).
- Baskin, C. C., Baskin, J. M. Seeds, Ecology, Biogeography and Evolution of dormancy and Germination. , Academic Press. San Diego, USA. 27-42 (1998).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
