Sub-lethal glyphosate exposure alters flowering phenology and causes transient male-sterility in Brassica spp.
BMC Plant Biol · 2014 · 14:70 · PMID 24655547 · 등급8 기타 원저 · 농업과 정책 > 저항성 잡초 · 식물 · 직업
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배경: 잡초 개체군에서 제초제 저항성은 작물 종으로부터 적합한 잡초 종으로의 제초제 저항성 유전자 이동(gene flow)과 같은 다양한 메커니즘이나 선택 압력에 따른 자연적인 제초제 저항성 또는 내성 진화를 통해 발생할 수 있다. 이전 연구 결과들은 글리포세이트라는 제초제의 아급성 수준이 글리포세이트 저항성 카놀라(Canola®), *Brassica napus*, 그리고 글리포세이트 민감성 *B. napus* 및 *B. rapa* 품종 간의 유전자 이동 패턴을 변화시킬 수 있음을 시사한다. 본 연구의 목적은 글리포세이트와 글루포시네이트라는 제초제의 아급성 용량 노출 후 배추(Brassica) 작물 및 잡초 종에서 발생하는 계절학적 및 발달적 변화를 조사하는 것이었다. 우리는 온실 환경에서 아급성 제초제 살포로 처리된 화분 식물의 여러 영양 및 생식 형질을 검사하였다. 결과: 우리의 결과는 *Brassica* spp.가 글리포세이트의 아급성 용량에 노출될 경우 개화 계절학과 생식 기능이 변화함을 나타낸다. 모든 민감종의 개화가 유의하게 지연되었으며, 특히 수컷 생식능력이 억제되었다. 더 높은 용량 수준은 일반적으로 표현형 변화의 크기 증가에 기여하였다. 결론: 이러한 결과는 글리포세이트의 아급성 용량에 노출된 *Brassica* spp. 식물들이 매우 다른 수분 패턴과 종 간 개화 계절학의 중첩 변화로 인해 변형된 유전자 이동 패턴을 겪을 수 있음을 보여준다. 시사점으로는 아급성 글리포세이트에 노출된 잡초 군집에서 글리포세이트 저항성 진화 및 확산 증가 가능성이 포함된다.ORIGINAL ABSTRACT
BACKGROUND: Herbicide resistance in weedy plant populations can develop through different mechanisms such as gene flow of herbicide resistance transgenes from crop species into compatible weedy species or by natural evolution of herbicide resistance or tolerance following selection pressure. Results from our previous studies suggest that sub-lethal levels of the herbicide glyphosate can alter the pattern of gene flow between glyphosate resistant Canola®, Brassica napus, and glyphosate sensitive varieties of B. napus and B. rapa. The objectives of this study were to examine the phenological and developmental changes that occur in Brassica crop and weed species following sub-lethal doses of the herbicides glyphosate and glufosinate. We examined several vegetative and reproductive traits of potted plants under greenhouse conditions, treated with sub-lethal herbicide sprays. RESULTS: Our results indicate that exposure of Brassica spp. to a sub-lethal dose of glyphosate results in altering flowering phenology and reproductive function. Flowering of all sensitive species was significantly delayed and reproductive function, specifically male fertility, was suppressed. Higher dosage levels typically contributed to an increase in the magnitude of phenotypic changes. CONCLUSIONS: These results demonstrate that Brassica spp. plants that are exposed to sub-lethal doses of glyphosate could be subject to very different pollination patterns and an altered pattern of gene flow that would result from changes in the overlap of flowering phenology between species. Implications include the potential for increased glyphosate resistance evolution and spread in weedy communities exposed to sub-lethal glyphosate.| 저자 | Londo, J. P.; McKinney, J.; Schwartz, M.; Bollman, M.; Sagers, C.; Watrud, L. |
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| 저널 | BMC plant biology |
| 권·호·쪽 | 14, 70 |
| PMID | 24655547 |
| DOI | 10.1614/WS-03-134R |
| MeSH | Brassica; Flowers; Glycine; Plant Infertility; Glyphosate |