Changes in the herbicide sensitivity and competitive ability of Abutilon theophrasti over 28 years: Implications for hormesis and weed evolution.
Pest Manag Sci · 2023 · 79:4048-4056 · PMID 37309719 · 등급2 코호트·RCT 코호트연구 · 농업과 정책 > 저항성 잡초 · 식물
요약 생성 대기 중입니다.
초록 전문 번역 · gemma4:e4b
배경: 잡초 종이 경쟁 능력과 같은 잡초 형질의 진화에 영향을 미치는 선택 압력에 반응할 잠재력은 잘 알려져 있지 않다. 본 연구는 1988년부터 2016년까지 수집된 여러 세대의 단일 *Abutilon theophrasti* Medik. 개체군에서 진화적 생장 변화를 특성화하였다. 경쟁 능력의 변화를 이해하기 위해 경쟁 연구가 수행되었고, 시간이 지남에 따른 아세토락테이트 합성효소 저해제 및 글리포세이트에 대한 민감도 변화를 평가하기 위해 제초제 용량-반응 연구가 실시되었다. 결과: 단일 재배 조건에서 *A. theophrasti*의 식물당 생체량 생산은 연도별로 꾸준히 증가하였으나 잎 수는 감소하였다. 대체 실험에서, 더 새로운 세대의 *A. theophrasti* 개체는 가장 오래된 세대보다 경쟁력이 높고 더 많은 생체량과 엽면적을 생산하였다. 이마자목스에 대한 민감도에서는 연도별로 뚜렷한 차이가 관찰되지 않았다. 그러나 1995년부터 이 *A. theophrasti* 개체군은 글리포세이트의 아저치사 용량(52 g a.e. ha$^{-1}$)에 반응하여 생장이 점진적으로 증가하는 양상을 보였으며, 2009년 및 2016년 세대는 처리되지 않은 대조군보다 50% 이상 높은 생체량을 나타냈다. 결론: 본 연구는 잡초가 경쟁 능력을 빠르게 진화시킬 수 있음을 보여준다. 또한, 그 결과는 시간이 지남에 따른 글리포세이트 호르메시스 변화의 가능성을 시사한다. 이러한 결과는 생장 형질의 빠른(즉, 10년 미만의) 진화가 잡초 관리 전략의 지속 가능성에 가질 수 있는 중요성을 강조한다. © 2023 The Authors. Pest Management Science는 John Wiley & Sons Ltd에서 Society of Chemical Industry를 대신하여 출판하였다.ORIGINAL ABSTRACT
BACKGROUND: The potential of weed species to respond to selection forces affecting the evolution of weedy traits such as competitive ability is poorly understood. This research characterized evolutionary growth changes in a single Abutilon theophrasti Medik. population comparing multiple generations collected from 1988 to 2016. A competition study was performed to understand changes in competitive ability, and a herbicide dose-response study was carried out to assess changes in sensitivity to acetolactate synthase-inhibiting herbicides and glyphosate over time. RESULTS: When grown in monoculture, A. theophrasti biomass production per plant increased steadily across year-lines while leaf number decreased. In replacement experiments, A. theophrasti plants from newer year-lines were more competitive and produced more biomass and leaf area than the oldest year-line. No clear differences in sensitivity to imazamox were observed among year-lines. However, starting in 1995, this A. theophrasti population exhibited a progressive increase in growth in response to a sublethal dose of glyphosate (52 g a.e. ha-1 ), with the 2009 and 2016 year-lines having more than 50% higher biomass than the nontreated control. CONCLUSION: This study demonstrates that weeds can rapidly evolve increased competitive ability. Furthermore, the results indicate the possibility of changes in glyphosate hormesis over time. These results highlight the importance of the role that rapid (i.e., subdecadal) evolution of growth traits might have on the sustainability of weed management strategies. © 2023 The Authors. Pest Management Science published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of Society of Chemical Industry.| 저자 | Ethridge, S. R.; Chandra, S.; Locke, A. M.; Everman, W. J.; Jordan, D. L.; Owen, M. D. K.; Leon, R. G. |
|---|---|
| 저널 | Pest management science |
| 권·호·쪽 | 79(10), 4048-4056 |
| PMID | 37309719 |
| DOI | 10.1002/ps.7604 |
| MeSH | Herbicides; Hormesis; Weed Control; Plant Weeds; Malvaceae; Herbicide Resistance |