Inheritance and mechanism of glyphosate resistance in annual bluegrass (Poa annua L.).
Pest Manag Sci · 2022 · 78:1377-1385 · PMID 34894201 · 등급5 동물·현장 현장조사 · 농업과 정책 > 저항성 잡초
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초록 전문 번역 · gemma4:e4b
배경: 초기 선별 과정에서 글리포세이트는 다섯 개체군(Poa annua)의 방제에 효과적이지 않았다. 이들 개체군은 내성 여부를 검사하였고, 내성 메커니즘 및 유전 양상을 규명하기 위한 연구가 수행되었다. 결과: 16/12°C와 27/20°C에서 다섯 개의 추정 내성 개체군을 대상으로 실시한 용량-반응 연구에서 글리포세이트에 대한 낮은 수준의 내성(1.4~2.5배)이 나타났다. 글리포세이트 반응에 따른 시키미산 축적은 개체군 간 차이를 확인하였으며, 감수성 개체군에서 더 큰 시키미산 축적이 관찰되었다. EPSPS 유전자 copy 수는 한 내성 개체군(HT)에서 감수성(S) 개체군보다 0.5~5.2배 높았으나 다른 개체군에서는 그렇지 않았다. EPSPS 유전자 발현은 HT가 감수성 개체군에 비해 다섯 배에서 열 배 더 높았다. 표적 부위 돌연변이, 글리포세이트 흡수 또는 이동의 차이, 또는 알도-케토 환원효소(AKR)의 변형된 발현은 내성 개체군 중 어느 곳에서도 확인되지 않았다. 한 내성 개체군과 감수성 개체군 간 교배는 성공적이었으며 (P262-16♂ ✕ S♀), 이 개체군에서 글리포세이트 내성은 단일한 핵 우성 유전자에 의해 조절되는 것으로 보인다. 결론: 본 연구는 남호주 지역의 글리포세이트 내성 P. annua 개체군(HT)에서 EPSPS 유전자 증폭을 확인하였다. 이러한 내성 메커니즘은 다른 네 개의 글리포세이트 내성 개체군에서는 확인되지 않았으며, 다른 일반적인 메커니즘들은 배제되었다. 일부 P. annua 개체군의 내성 메커니즘은 여전히 알려지지 않았으나, 한 개체군을 이용한 유전 연구는 단일 우성 유전자 관여를 시사한다. © 2021 Society of Chemical Industry.ORIGINAL ABSTRACT
BACKGROUND: In initial screening, glyphosate was ineffective in controlling five Poa annua populations. These populations were tested for resistance, and studies undertaken to determine resistance mechanisms and inheritance pattern. RESULTS: Dose-response studies conducted at 16/12°C and 27/20°C on the five putative resistant populations showed low-level resistance (1.4- to 2.5-fold) to glyphosate. Shikimic acid accumulation in response to glyphosate confirmed differences among the populations, with greater shikimic acid accumulation in the susceptible population. The EPSPS gene copy number was 0.5- to 5.2-fold greater in one resistant population (HT) than in the susceptible (S) population, but not in the others. EPSPS gene expression was five- to tenfold higher in HT compared with the susceptible population. Target site mutations, differences in glyphosate absorption or translocation or altered expression of aldo-keto reductase (AKR) were not identified in any of the resistant populations. Crosses were successful between one resistant population and the susceptible population (P262-16♂ ✕ S♀) and inheritance of glyphosate resistance appears to be controlled by a single, nuclear dominant gene in this population. CONCLUSION: Our study identified EPSPS gene amplification in a South Australian glyphosate-resistant P. annua population (HT). This mechanism of resistance was not identified in the other four glyphosate-resistant populations, and other common mechanisms were excluded. Although the resistance mechanism in some P. annua populations remains unknown, inheritance studies with one population suggest the involvement of a single dominant gene. © 2021 Society of Chemical Industry.| 저자 | Barua, R.; Malone, J.; Boutsalis, P.; Gill, G.; Preston, C. |
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| 저널 | Pest management science |
| 권·호·쪽 | 78(4), 1377-1385 |
| PMID | 34894201 |
| DOI | 10.1002/ps.6754 |
| MeSH | 3-Phosphoshikimate 1-Carboxyvinyltransferase; Australia; Glycine; Herbicide Resistance; Herbicides; Inheritance Patterns; Poa; Glyphosate |