Inhibition of EPSPS overexpression of glyphosate-resistant Lolium perenne L. with a clethodim and glyphosate mixture.
Pest Manag Sci · 2025 · 81:3516-3522 · PMID 39943717 · 등급5 동물·현장 동물실험 · 물질과 작용기전 > EPSPS·시킴산 경로 · 식물
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배경: 일부 풀 종의 글리포세이트 내성 개체군은 글리포세이트와 아세틸-CoA 카르복실화효소(ACCase) 저해제 조합에 높은 민감성을 보였다. 그럼에도 불구하고, 글리포세이트가 클레토디미드와 같은 다른 활성 성분과 결합하여 글리포세이트 내성 식물 제어에 어떻게 기여하는지는 불분명하다. 본 연구는 표적 부위 [5-엔올피르빌시키메이트-3-인산 합성효소(EPSPS)] 과발현 및 EPSPS 돌연변이(P106S)를 내성 메커니즘으로 가진 글리포세이트 내성 *Lolium perenne* L. 생물형이 민감한 대조군과 비교하여 클레토디미드 또는 클레토디미드와 글리포세이트의 조합에 의해 동등하게 제어되는지를 확인하는 것을 목표로 하였다. 결과: EPSPS 과발현 생물형 식물은 클레토디미드와 결합된 글리포세이트에 가장 민감했으며, 글리포세이트에 대해 계산된 최대 반응을 절반으로 줄이는 데 필요한 용량(I50)이 3분의 1로 감소하였다. 그러나 ACCase 저해제는 P106S 생물형에서 잡초 제어에 독특하게 관여하는 것으로 보인다. 클레토디미드에 반응하여, 글리포세이트 내성 EPSPS 과발현 생물형의 EPSPS 발현은 민감한 식물과 유사하거나 그 이하 수준으로 억제되었다. 글리포세이트와 클레토디미드의 혼합액은 단독 글리포세이트에 비해 민감하고 EPSPS 과발현 생물형의 잎에서 시키미산 농도를 1.7배 증가시켰다. 결론: 글리포세이트와 클레토디미드의 조합 효과는 관여하는 내성 메커니즘에 따라 다른 방식으로 영향을 미치며, 두 제초제의 수렴적 작용이 민감하고 EPSPS 과발현 생물형을 제어하였다. 이와 대조적으로, P106S 생물형은 혼합액의 클레토디미드 성분으로 인해 사멸하였다. 제초제 혼합 사용은 제초제 내성 관리에 대한 완전한 해결책으로 간주되어서는 안 되며, 그 잠재력은 관련된 내성 메커니즘에 따라 달라지는 것으로 보인다. © 2025 Society of Chemical Industry.ORIGINAL ABSTRACT
BACKGROUND: Glyphosate-resistant populations of some grass species have demonstrated high sensitivity to combinations of glyphosate and acetyl-CoA carboxylase (ACCase)-inhibiting herbicides. Nevertheless, it is unclear how glyphosate contributes to the control of glyphosate-resistant plants when combined with other active ingredients such as clethodim. The current work aimed to detect if glyphosate-resistant Lolium perenne L. biotypes associated with target-site [5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase (EPSPS)] overexpression and EPSPS mutation (P106S) as mechanisms of resistance are equally controlled by clethodim or clethodim plus glyphosate compared to a susceptible counterpart. RESULTS: Plants of the EPSPS overexpression biotype were most sensitive to glyphosate when it was combined with clethodim, and the dose required to halve the maximal response (I50) calculated for glyphosate was reduced to a third. However, the ACCase inhibitor seems to be uniquely responsible for weed control in the P106S biotype. In response to clethodim, EPSPS expression was inhibited in the glyphosate-resistant EPSPS overexpression biotype to a level like or lower than that of susceptible plants. The glyphosate plus clethodim mixture caused a 1.7-fold increase in shikimate concentration in the leaves of susceptible and EPSPS overexpression biotypes compared to glyphosate alone. CONCLUSION: The effects of glyphosate plus clethodim impact in different senses according to the mechanism of resistance involved, where the convergent action of both herbicides controlled the susceptible and EPSPS overexpression biotypes. In contrast, the P106S biotype died because of the clethodim component in the mixture. Mixing herbicides should not be considered a complete solution to herbicide resistance management, and its potential seems dependent on the resistance mechanism involved. © 2025 Society of Chemical Industry.| 저자 | Yanniccari, M.; Gigón, R. |
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| 저널 | Pest management science |
| 권·호·쪽 | 81(7), 3516-3522 |
| PMID | 39943717 |
| DOI | 10.1002/ps.8719 |
| MeSH | Glyphosate; Glycine; Lolium; 3-Phosphoshikimate 1-Carboxyvinyltransferase; Herbicides; Herbicide Resistance; Plant Proteins; Digitaria; Cyclohexanones |