Fate and adaptive plasticity of heterogeneous resistant population of Echinochloa colona in response to glyphosate.
글리포세이트에 대한 이질적 내성 집단인 에키노클로아 콜로나의 운명과 적응 가소성
Sci Rep · 2021 · 11:14858 · PMID 34290336 · 등급8 기타 원저 · 농업과 정책 > 저항성 잡초 · 식물
3줄 요약
두 글리포세이트 내성 식물군(2B21 및 2B37)에서 감수성 및 내성 표현형 쌍을 선별하여 글리포세이트 처리 후 그 운명과 적응 가소성을 평가했다. 네 가지 표현형의 LD50 값은 각각 1187, 200, 3064, 192 g a.e. ha-1이었다. 연구는 내성 개체가 글리포세이트 부재 시에는 불리하나, 존재 시 현장에서 우점할 수 있음을 시사하며, 이는 광범위한 글리포세이트 사용이 내성 개체 선택을 촉진할 것임을 의미한다.초록 전문 번역 · gemma4:e4b
이질적인 제초제 내성 잡초 개체군이 관리 관행에 반응하여 가지는 운명을 이해하는 것은 내성 문제를 극복하는 데 도움이 될 수 있다. 본 연구에서는 두 글리포세이트 내성 이질 집단(2B21 및 2B37)으로부터 각각 감수성(S) 및 내성(R) 표현형 한 쌍(2B21-R 대 2B21-S 및 2B37-R 대 2B37-S)을 선별하였고, 글리포세이트 살포 후 이들의 운명과 적응 가소성을 평가하였다. 본 연구 결과에 따르면, 네 가지 표현형인 2B21-R, 2B21-S, 2B37-R 및 2B37-S의 50% 식물 폐사를 유발하는 데 필요한 글리포세이트 농도(LD50)는 각각 1187, 200, 3064, 및 192 g a. e. ha-1이었다. 두 S 표현형 모두 낮은 살포율(글리포세이트 34 및 67.5 g a. e. ha-1)에서 R 표현형보다 더 많은 바이오매스를 축적하였다. 그러나 R 표현형은 성장 기간 전반에 걸쳐 글리포세이트 농도가 100 g a. e. ha-1을 초과하는 경우 일반적으로 더 많은 바이오매스를 생성하였다. 2B21 및 2B37의 R 표현형 식물은 글리포세이트가 없는 조건에서 각각 해당 S 개체군에 비해 32% 및 38% 적은 이삭 수(spikesplant-1)를 생성하였다. 이삭 수와 종자 수는 글리포세이트 농도가 증가함에 따라 R 표현형이 S 표현형보다 유의하게 높았으며, 이러한 관계는 통계적으로 유의했다. 본 연구는 글리포세이트 내성 E. colona 식물이 글리포세이트가 없는 조건에서는 감수성 식물(동일 집단으로부터)보다 적합도가 낮을 것임을 시사한다. 그러나 글리포세이트가 존재하는 경우, R 개체군이 궁극적으로 현장에서 우점할 수 있다. 글리포세이트 사용은 현장에서 광범위하므로 내성 개체군 쪽으로의 선택을 촉진할 것이다.ORIGINAL ABSTRACT
Understanding the fate of heterogenous herbicide resistant weed populations in response to management practices can help towards overcoming the resistance issues. We selected one pair of susceptible (S) and resistant (R) phenotypes (2B21-R vs 2B21-S and 2B37-R vs 2B37-S) separately from two glyphosate resistant heterogeneous populations (2B21 and 2B37) of Echinochloa colona and their fate and adaptive plasticity were evaluated after glyphosate application. Our study revealed the glyphosate concentration required to cause a 50% plant mortality (LD50) was 1187, 200, 3064, and 192 g a. e. ha-1 for the four phenotypes 2B21-R, 2B21-S, 2B37-R, and 2B37-S respectively. Both S phenotypes accumulated more biomass than the R phenotypes at the lower application rates (34 and 67.5 g a. e. ha-1) of glyphosate. However, the R phenotypes generally produced more biomass at rates of glyphosate higher than 100 g a. e. ha-1 throughout the growth period. Plants from the R phenotypes of 2B21 and 2B37 generated 32% and 38% fewer spikesplant-1 than their respective S counterparts in the absence of glyphosate respectively. The spike and seed numbersplant-1 significantly higher in R than S phenotypes at increased rates of glyphosate and these relationships were significant. Our research suggests that glyphosate-resistant E. colona plants will be less fit than susceptible plants (from the same population) in the absence of glyphosate. But in the presence of glyphosate, the R plants may eventually dominate in the field. The use of glyphosate is widespread in field, would favour the selection towards resistant individuals.| 저자 | Asaduzzaman, M.; Koetz, E.; Wu, H.; Hopwood, M.; Shephard, A. |
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| 저널 | Scientific reports |
| 권·호·쪽 | 11(1), 14858 |
| PMID | 34290336 |
| DOI | 10.1897/05-014R.1 |
| MeSH | Adaptation, Physiological; Biomass; Echinochloa; Glycine; Herbicide Resistance; Herbicides; Phenotype; Seeds; Glyphosate |