Non-target-site glyphosate resistance in Conyza bonariensis is based on modified subcellular distribution of the herbicide.
Pest Manag Sci · 2017 · 73:246-253 · PMID 27098558 · 등급6 세포·모델 세포실험 · 농업과 정책 > 저항성 잡초 · 식물
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배경: Conyza spp.는 글리포세이트 내성을 가진 것으로 보고된 최초의 광엽 잡초이다. 글리포세이트 내성에 대해 여러 메커니즘이 제안되어 왔다. Conyza bonariensis에서 이 내성의 메커니즘을 규명하기 위해, 글리포세이트 내성(GR) C. bonariensis 생물형에서 가능한 표적 부위 및 비표적 부위 메커니즘이 조사되었다. 결과: 차등적인 글리포세이트 처리와 시키미산 축적 분석을 이용하여, 우리는 다양한 식물 기관에서의 제초제 효과를 추적하고 제초제의 명백한 이동성을 모니터링하였다. 우리는 적용 부위에 관계없이 글리포세이트 민감성(GS) 식물의 뿌리와 어린잎에서 높은 시키미산 수치를 발견하였으나, GR 식물에서는 시키미산이 주로 처리된 어린잎에 축적되었다. 그러나 ${}^{14}\text{C-글리포세이트}$ 연구는 GS 및 GR 식물 모두에서 예상되는 공급원-흡수원 이동 패턴을 보여주었다. GR 및 GS 식물의 적절한 EPSPS DNA 단편 염기서열 분석 결과, Pro106 위치의 변화는 발견되지 않았다. 결론: 이러한 데이터는 본 C. bonariensis GR 생물형의 글리포세이트 내성이 글리포세이트의 세포소기관 분포 변화와 관련되어 있으며, 이로 인해 제초제가 엽록체 내 EPSPS 표적 부위로부터 격리되어 유지됨을 시사한다. © 2016 Society of Chemical Industry.ORIGINAL ABSTRACT
BACKGROUND: Conyza spp. were the first broadleaf weeds reported to have evolved glyphosate resistance. Several mechanisms have been proposed for glyphosate resistance. In an effort to elucidate the mechanism of this resistance in Conyza bonariensis, possible target-site and non-target-site mechanisms were investigated in glyphosate-resistant (GR) C. bonariensis biotypes. RESULTS: Using differential glyphosate applications and analyses of shikimate accumulation, we followed the herbicide effect in different plant organs and monitored the herbicide's apparent mobility. We found high shikimate levels in the roots and young leaves of glyphosate-sensitive (GS) plants, regardless of the site of application, whereas in GR plants, shikimate accumulated mainly in treated young leaves. 14 C-glyphosate studies, however, revealed the expected source-to-sink translocation pattern in both GS and GR plants. Sequencing of the appropriate EPSPS DNA fragments of GR and GS plants revealed no alteration at the Pro106 position. CONCLUSION: These data support the hypothesis that the glyphosate resistance of our C. bonariensis GR biotypes is associated with altered subcellular distribution of glyphosate, which keeps the herbicide sequestered away from the EPSPS target site in the chloroplast. © 2016 Society of Chemical Industry.| 저자 | Kleinman, Z.; Rubin, B. |
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| 저널 | Pest management science |
| 권·호·쪽 | 73(1), 246-253 |
| PMID | 27098558 |
| DOI | 10.1002/ps.4293 |
| MeSH | 3-Phosphoshikimate 1-Carboxyvinyltransferase; Conyza; Glycine; Herbicide Resistance; Herbicides; Sequence Analysis, Protein; Glyphosate |