From tolerance to resistance: mechanisms governing the differential response to glyphosate in Chloris barbata.
Pest Manag Sci · 2018 · 74:1118-1124 · PMID 29384251 · 등급5 동물·현장 현장조사 · 물질과 작용기전 > EPSPS·시킴산 경로
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배경: 글리포세이트에 대한 내성/저항성을 결정하는 민감도와 메커니즘을 두 개의 추정 글리포세이트 저항성 클로리스 바르바타(Chloris barbata) 개체군(R1 및 R2)에서 특성화하였으며, 이는 멕시코 콜리마 주에 위치한 페르시아 라임 과수원에서 채집되었고 비처리된 한 개체군(S로 명명됨)과 비교하였다. 결과: 생체 중량 감소 또는 사망을 유발하는 데 필요한 글리포세이트 용량은 저항성 개체군에서 S 개체군보다 4.2–6.4배 높았다. S 개체군은 R2 및 R1 개체군에 비해 각각 4.3배와 5.2배 더 많은 시키미테를 축적하였다. R과 S 개체군 간의 ${}^{14}\text{C}$-글리포세이트 흡수량에는 차이가 없었으나, 처리 후 96시간이 경과했을 때 R 식물은 나머지 식물체와 뿌리로 최소 12% 적은 양의 제초제를 이동시켰다. R 및 S 식물 모두에서 글리포세이트가 아미노메틸 포스포네이트와 글리옥실레이트로 대사되는 양은 유의하지 않았다. R 개체군의 5-엔올피르빌시키미테-3-인산 합성효소 유전자에는 Pro106-Ser 돌연변이가 포함되어 있어, 표적 부위 수준에서 S 개체군에 비해 각각 12배(R2) 및 14.7배(R1) 더 큰 저항성을 부여하였다. 결론: Pro106-Ser 돌연변이는 R1 및 R2 C barbata 개체군의 글리포세이트 저항성을 결정하며, 이동성 장애가 저항성에 기여할 수 있다. 이러한 결과는 이 종에서 진화한 첫 번째 글리포세이트 저항성의 사례를 확인하였다. © 2018 Society of Chemical Industry.ORIGINAL ABSTRACT
BACKGROUND: Susceptibility and the mechanism (s) governing tolerance/resistance to glyphosate were characterized in two putative-glyphosate-resistant Chloris barbata populations (R1 and R2), collected in Persian lime orchards from Colima State, Mexico, comparing them with one non-treated population (referred to as S). RESULTS: Glyphosate doses required to reduce fresh weight or cause mortality by 50% were 4.2-6.4 times higher in resistant populations than in the S population. The S population accumulated 4.3 and 5.2 times more shikimate than the R2 and R1 populations, respectively. There were no differences in 14 C-glyphosate uptake between R and S populations, but the R plants translocated at least 12% less herbicide to the rest of plant and roots 96 h after treatment. Insignificant amounts of glyphosate were metabolized to aminomethyl phosphonate and glyoxylate in both R and S plants. The 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase gene of the R populations contained the Pro106-Ser mutation, giving them a resistance 12 (R2) and 14.7 (R1) times greater at target-site level compared with the S population. CONCLUSION: The Pro106-Ser mutation governs the resistance to glyphosate of the R1 and R2 C barbata populations, but the impaired translocation could contribute to the resistance. These results confirm the first case of glyphosate resistance evolved in this species. © 2018 Society of Chemical Industry.| 저자 | Bracamonte, E.; Silveira, H. M. D.; Alcántara-de la Cruz, R.; Domínguez-Valenzuela, J. A.; Cruz-Hipolito, H. E.; De Prado, R. |
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| 저널 | Pest management science |
| 권·호·쪽 | 74(5), 1118-1124 |
| PMID | 29384251 |
| DOI | 10.1002/ps.4874 |
| MeSH | 3-Phosphoshikimate 1-Carboxyvinyltransferase; Amino Acid Sequence; Glycine; Herbicide Resistance; Herbicides; Mexico; Mutation; Plant Proteins; Poaceae; Sequence Alignment; Glyphosate |