EPSPS amplification in glyphosate-resistant spiny amaranth (Amaranthus spinosus): a case of gene transfer via interspecific hybridization from glyphosate-resistant Palmer amaranth (Amaranthus palmeri).
Pest Manag Sci · 2014 · 70:1902-9 · PMID 24497375 · 등급8 기타 사례보고 · 농업과 정책 > 저항성 잡초 · 식물
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배경: 목초지의 흔한 잡초인 Amaranthus spinosus는 광범위하게 글리포세이트 내성을 보이는 문제가 되는 농업 잡초인 Amaranthus palmeri와 가까운 친연종이다. 이 두 종은 교잡하여 글리포세이트 내성이 전이될 수 있음이 알려져 왔다. 최근 미시시피주의 목화밭에서 글리포세이트 내성 A. spinosus가 의심되었다. 결과: 글리포세이트 내성 A. spinosus 생물형은 글리포세이트 감수성 생물형에 비해 5배 증가된 내성을 보였다. EPSPS는 글리포세이트 내성 A. spinosus 생물형에서 감수성 생물형보다 33-37배 증폭되었고 37배 더 많이 발현되었다. 내성 A. spinosus 식물의 EPSPS 서열은 글리포세이트 내성 A. palmeri의 EPSPS와 동일했으나, 감수성 A. spinosus 식물의 EPSPS와는 29개의 뉴클레오타이드에서 차이를 보였다. PCR 분석 결과, 글리포세이트 내성 A. palmeri 증폭산물과 글리포세이트 내성 A. spinosus 사이에 유사성이 발견되었다. 결론: A. spinosus의 글리포세이트 내성은 EPSPS 유전자 증폭에 의해 야기된다. 증거는 내성 A. palmeri의 일부 EPSPS 증폭산물이 글리포세이트 내성 A. spinosus에 존재함을 시사한다. 이는 글리포세이트 내성 A. spinosus 식물의 계통 중 어딘가에서 발생한 A. spinosus와 글리포세이트 내성 A. palmeri 간의 교잡 사건 때문일 가능성이 높다. 2014년 출판. 본 논문은 미국 정부의 저작물이며 미국에서는 공공 영역에 속한다.ORIGINAL ABSTRACT
BACKGROUND: Amaranthus spinosus, a common weed of pastures, is a close relative of Amaranthus palmeri, a problematic agricultural weed with widespread glyphosate resistance. These two species have been known to hybridize, allowing for transfer of glyphosate resistance. Glyphosate-resistant A. spinosus was recently suspected in a cotton field in Mississippi. RESULTS: Glyphosate-resistant A. spinosus biotypes exhibited a fivefold increase in resistance compared with a glyphosate-susceptible biotype. EPSPS was amplified 33-37 times and expressed 37 times more in glyphosate-resistant A. spinosus biotypes than in a susceptible biotype. The EPSPS sequence in resistant A. spinosus plants was identical to the EPSPS in glyphosate-resistant A. palmeri, but differed at 29 nucleotides from the EPSPS in susceptible A. spinosus plants. PCR analysis revealed similarities between the glyphosate-resistant A. palmeri amplicon and glyphosate-resistant A. spinosus. CONCLUSIONS: Glyphosate resistance in A. spinosus is caused by amplification of the EPSPS gene. Evidence suggests that part of the EPSPS amplicon from resistant A. palmeri is present in glyphosate-resistant A. spinosus. This is likely due to a hybridization event between A. spinosus and glyphosate-resistant A. palmeri somewhere in the lineage of the glyphosate-resistant A. spinosus plants. Published 2014. This article is a U.S. Government work and is in the public domain in the USA.| 저자 | Nandula, V. K.; Wright, A. A.; Bond, J. A.; Ray, J. D.; Eubank, T. W.; Molin, W. T. |
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| 저널 | Pest management science |
| 권·호·쪽 | 70(12), 1902-9 |
| PMID | 24497375 |
| DOI | 10.1002/ps.3754 |
| MeSH | 3-Phosphoshikimate 1-Carboxyvinyltransferase; Amaranthus; Gene Amplification; Gene Dosage; Glycine; Herbicide Resistance; Herbicides; Hybridization, Genetic; Mississippi; Plant Weeds; Glyphosate |