Vacuolar glyphosate-sequestration correlates with glyphosate resistance in ryegrass (Lolium spp.) from Australia, South America, and Europe: a 31P NMR investigation.
J Agric Food Chem · 2012 · 60:1243-50 · PMID 22224711 · 등급5 동물·현장 현장조사 · 농업과 정책 > 저항성 잡초 · 식물
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호주, 브라질, 칠레 및 이탈리아산의 글리포세이트 저항성 수준이 다른 Lolium spp., 라이그라스 변이체들을 (31)P NMR로 조사하였다. 칠레와 브라질산 글리포세이트 내성(GR) 및 글리포세이트 민감성(GS) Lolium multiflorum Lam. 변이체들에 대해 글리포세이트의 (i) 저항성(LD(50)), (ii) 5-엔오니루빌-쉬키미테-3-인산 합성효소(EPSPS) 활성 저해(IC(50)), 및 (iii) 이동 정도를 정량화하였다. 비교를 위해 이탈리아산 Lolium rigidum Gaudin 변이체들의 LD(50) 및 IC(50) 데이터도 분석하였다. 모든 변이체들은 (31)P NMR로 글리포세이트의 유사한 세포 흡수를 보였다. 모든 GR 변이체들은 세포 액포 내에 글리포세이트 격리를 보인 반면, GS 변이체들에서는 액포 내 격리가 미미하거나 없었다. 액포 격리의 정도는 저항성 수준과 정성적으로 상관관계가 있었다. 이전에 수행된 개나리(Conyza canadensis (L.) Cronquist)의 (31)P NMR 연구들은 글리포세이트 격리가 글리포세이트 저항성을 부여함을 밝힌 바 있다. 본 연구에서 제시된 데이터는 라이그라스에서도 글리포세이트 액포 격리가 강력하게, 혹은 주요한 기여를 하는 저항성 메커니즘임을 시사한다.ORIGINAL ABSTRACT
Lolium spp., ryegrass, variants from Australia, Brazil, Chile, and Italy showing differing levels of glyphosate resistance were examined by (31)P NMR. Extents of glyphosate (i) resistance (LD(50)), (ii) inhibition of 5-enopyruvyl-shikimate-3-phosphate synthase (EPSPS) activity (IC(50)), and (iii) translocation were quantified for glyphosate-resistant (GR) and glyphosate-sensitive (GS) Lolium multiflorum Lam. variants from Chile and Brazil. For comparison, LD(50) and IC(50) data for Lolium rigidum Gaudin variants from Italy were also analyzed. All variants showed similar cellular uptake of glyphosate by (31)P NMR. All GR variants showed glyphosate sequestration within the cell vacuole, whereas there was minimal or no vacuole sequestration in the GS variants. The extent of vacuole sequestration correlated qualitatively with the level of resistance. Previous (31)P NMR studies of horseweed ( Conyza canadensis (L.) Cronquist) revealed that glyphosate sequestration imparted glyphosate resistance. Data presented herein suggest that glyphosate vacuolar sequestration is strongly contributing, if not the major contributing, resistance mechanism in ryegrass as well.| 저자 | Ge, X.; d'Avignon, D. A.; Ackerman, J. J.; Collavo, A.; Sattin, M.; Ostrander, E. L.; Hall, E. L.; Sammons, R. D.; Preston, C. |
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| 저널 | Journal of agricultural and food chemistry |
| 권·호·쪽 | 60(5), 1243-50 |
| PMID | 22224711 |
| DOI | 10.1021/jf203472s |
| MeSH | Australia; Biological Transport; Europe; Glycine; Herbicide Resistance; Herbicides; Lolium; Magnetic Resonance Spectroscopy; South America; Vacuoles; Glyphosate |