Glyphosate resistance in Echinochloa colona: phenotypic characterisation and quantification of selection intensity.
Pest Manag Sci · 2016 · 72:67-73 · PMID 25779335 · 등급5 동물·현장 현장조사 · 농업과 정책 > 저항성 잡초
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배경: 서호주 북부 지역 농경지를 감염시키는 *Echinochloa colona* 개체군은 10년간의 글리포세이트 선택 이후 글리포세이트 저항성을 진화시켰다. 본 연구에서는 분리되는 글리포세이트 내성 집단으로부터 두 가지 표현형(감수성 S 대 내성 R)을 확인하였다. 글리포세이트 선택에 대한 이러한 표현형의 생존율, 성장률 및 번식률 추정은 이 종에서 글리포세이트에 대한 저항성 수준, 적합도 및 선택 강도를 특성화하는 데 도움을 주었다. 결과: LD(50)(치사량) 및 GR(50)(성장률)의 추정치는 이 개체군에서 8배의 글리포세이트 저항성을 보였다. 종자 수 추정을 기반으로 한 내성 지수($\text{SY}(n_{50})$)는 13배의 저항성을 나타냈다. 식물 생존율과 번식률의 선형 조합 결과, 270 g 글리포세이트 $\text{ha}^{-1}$의 낮은 농도에 노출되었을 때 S 및 R 표현형의 식물 적합도는 각각 0.2와 0.8로 추정되었다. 권장량인 540 g 글리포세이트 $\text{ha}^{-1}$에서는 S 식물의 적합도가 유의하게 감소(5배)하였으나, R 표현형의 식물은 현저히 유사한 수준(0.7)을 유지하였다. 따라서 540 g 글리포세이트 $\text{ha}^{-1}$에서의 계산된 선택 강도($\text{SI}$)는 270 g 글리포세이트 $\text{ha}^{-1}$ ($\text{SI} = 4$)보다 훨씬 높았다 ($\text{SI} = 17$). 결론: S 및 R 표현형에서 글리포세이트 선택에 대한 식물 생존율과 번식률 평가는 두 표현형 모두의 개체군 적합도와 궁극적으로 *E. colona*에서의 글리포세이트 선택 강도를 추정하는 데 더 높은 정확성을 제공하였다. 제초제 선택 하에서 표현형의 종자 수 또는 질량 추정은 제초제 저항성 진화에 대한 함의를 갖는 진정한 생태학적 저항성 측정치이다.ORIGINAL ABSTRACT
BACKGROUND: A population of Echinochloa colona infesting agricultural fields in the northern region of Western Australia evolved glyphosate resistance after 10 years of glyphosate selection. This study identified two phenotypic (susceptible S versus resistant R) lines from within a segregating glyphosate-resistant population. Estimation of survival, growth and reproductive rates of the phenotypes in response to glyphosate selection helped to characterise the level of resistance, fitness and the selection intensity for glyphosate in this species. RESULTS: Estimations of LD(50) (lethal dose) and GR(50) (growth rate) showed an eightfold glyphosate resistance in this population. The resistant index based on the estimation of seed number (SY(n50)) showed a 13-fold resistance. As a result of linear combination of plant survival and fecundity rates, plant fitness values of 0.2 and 0.8 were estimated for the S and R phenotypes when exposed to the low dose of 270 g glyphosate ha(-1). At the recommended dose of 540 g glyphosate ha(-1) , fitness significantly decreased (fivefold) in S plants but remained markedly similar (0.7) in plants of the R phenotype. Thus, the calculated selection intensity (SI) at 540 g glyphosate ha(-1) was much greater (SI = 17) than at 270 g glyphosate ha(-1) (SI = 4). CONCLUSIONS: The assessment of plant survival and fecundity in response to glyphosate selection in the S and R phenotypes allowed a greater accuracy in the estimation of population fitness of both phenotypes and thus of glyphosate selection intensity in E. colona. The estimation of seed number or mass of phenotypes under herbicide selection is a true ecological measure of resistance with implications for herbicide resistance evolution.| 저자 | Goh, S. S.; Vila-Aiub, M. M.; Busi, R.; Powles, S. B. |
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| 저널 | Pest management science |
| 권·호·쪽 | 72(1), 67-73 |
| PMID | 25779335 |
| DOI | 10.1002/ps.4005 |
| MeSH | Echinochloa; Genetic Fitness; Glycine; Herbicide Resistance; Herbicides; Longevity; Phenotype; Plant Weeds; Reproduction; Selection, Genetic; Western Australia; Glyphosate |