Inheritance of evolved glyphosate resistance in Conyza canadensis (L.) Cronq.
Theor Appl Genet · 2004 · 110:58-70 · PMID 15502914 · 등급5 동물·현장 현장조사 · 농업과 정책 > 저항성 잡초 · 식물
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초록 전문 번역 · gemma4:e4b
N-(phosphonomethyl)glycine(글리포세이트) 저항성은 이전에 델라웨어주 휴스턴 지역의 말풀[Conyza (=Erigeron) canadensis (L.) Cronq.] 개체군에서 보고된 바 있다 (P (0) (R)). 해당 개체군은 감수성 표현형(5%)과 내성 표현형(95%)으로 구성되어 있었기 때문에 재발성 선별이 수행되었다. 2.0 kg ae 글리포세이트 ha$^{-1}$로 두 번의 선별 주기를 거친 후, 부모 P (0) (R)와 첫 번째(RS(1)) 및 두 번째(RS(2)) 재발 세대 간에 식물 성장을 50% 감소시키는 유사한 글리포세이트 농도, 개체군에서 50%의 폐사율을 유발하는 글리포세이트 농도, 그리고 최대 검출 가능 시키미산 농도의 절반 수준의 축적이 관찰되었다. 또한, RS(1)과 RS(2)는 글리포세이트에 대한 저항성 분리가 일어나지 않았다. 이는 RS(2) 개체군이 거의 동형접합인 글리포세이트 내성 계통을 포함하고 있음을 시사하였다. 전 식물 단위의 농도 반응 측정 결과, RS(2)와 순수한 Ames, IA (P (0) (P)) 또는 델라웨어주 조지타운 출신의 감수성 C. canadensis 개체군 (P (0) (S)) 사이에 글리포세이트에 대한 네 배의 저항성 증가가 추정되었다. C. canadensis에서 글리포세이트 저항성의 유전학적 특성은 RS(2)와 P (0) (P) 또는 P (0) (S) 개체군 간의 역교배를 수행하여 조사되었다. 첫 번째(F(1)) 및 두 번째(F(2)) 자손 세대의 평가는 글리포세이트 저항성이 핵게놈에 위치한 불완전 우성 단일 유전자(R 대립유전자)에 의해 조절됨을 시사하였다. 제안된 유전 모델은 F(1)을 원래의 RS(2), P (0) (P), 또는 P (0) (S) 부모의 종자에서 얻은 식물과 역교배함으로써 확인되었다. C. canadensis의 자가수정적 특성, 글리포세이트 저항성의 단순 유전 모델, 그리고 이형접합체 표현형(F(1))이 제조사가 권장하는 수준보다 훨씬 높은 글리포세이트 농도에서도 생존했다는 사실은 지속적인 글리포세이트 선택 하에서 R 대립유전자 빈도의 급격한 증가를 예측하게 하였다. C. canadensis 저항성 관리에 있어 유전학적 요인이 미치는 영향에 대해 논의하였다.ORIGINAL ABSTRACT
N-(phosphonomethyl)glycine (glyphosate) resistance was previously reported in a horseweed [Conyza (=Erigeron) canadensis (L.) Cronq.] population from Houston, DE (P (0) (R) ). Recurrent selection was performed on P (0) (R) , since the population was composed of susceptible (5%) and resistant (95%) phenotypes. After two cycles of selection at 2.0 kg ae glyphosate ha(-1), similar glyphosate rates that reduced plant growth by 50%, glyphosate rates that inflicted 50% mortality in the population, and accumulations of half of the maximum detectable shikimic acid concentration were observed between the parental P (0) (R) and the first (RS(1)) and second (RS(2)) recurrent generations. In addition, RS(1) and RS(2) did not segregate for resistance to glyphosate. This suggested that the RS(2) population comprised a near-homozygous, glyphosate-resistant line. Whole-plant rate responses estimated a fourfold resistance increase to glyphosate between RS(2) and either a pristine Ames, IA (P (0) (P) ) or a susceptible C. canadensis population from Georgetown, DE (P (0) (S) ). The genetics of glyphosate resistance in C. canadensis was investigated by performing reciprocal crosses between RS(2) and either the P (0) (P) or P (0) (S) populations. Evaluations of the first (F(1)) and second (F(2)) filial generations suggested that glyphosate resistance was governed by an incompletely dominant, single-locus gene (R allele) located in the nuclear genome. The proposed genetic model was confirmed by back-crosses of the F(1) to plants that arose from achenes of the original RS(2), P (0) (P) , or P (0) (S) parents. The autogamous nature of C. canadensis, the simple inheritance model of glyphosate resistance, and the fact that heterozygous genotypes (F(1)) survived glyphosate rates well above those recommended by the manufacturer, predicted a rapid increase in frequency of the R allele under continuous glyphosate selection. The impact of genetics on C. canadensis resistance management is discussed.| 저자 | Zelaya, I. A.; Owen, M. D.; Vangessel, M. J. |
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| 저널 | TAG. Theoretical and applied genetics. Theoretische und angewandte Genetik |
| 권·호·쪽 | 110(1), 58-70 |
| PMID | 15502914 |
| DOI | 10.1007/s00122-004-1804-8 |
| MeSH | Alleles; Biological Evolution; Conyza; Crosses, Genetic; Drug Resistance; Genes, Plant; Genetics, Population; Glycine; Herbicides; Models, Genetic; Phenotype; Selection, Genetic; Shikimic Acid; Glyphosate |