LrGSTU181 Contributes to Glufosinate Resistance in the Multiple Resistant Lolium rigidum Populations.
J Agric Food Chem · 2026 · 74:14322-14334 · PMID 42047551 · 등급8 기타 원저 · 농업과 정책 > 저항성 잡초 · 식물
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글루포시네이트는 글리포세이트에 더해 글리포세이트 내성 잡초를 방제하기 위해 점점 더 많이 사용되고 있으며, 이러한 관행은 새로운 내성 문제를 야기하였다. 본 연구에서는 두 개의 다중내성 로리움 리지둠(Lolium rigidum) 개체군(글리포세이트, ALS 및 ACCase 저해제 포함)인 NLR70과 WALR70에서 글루포시네이트 내성이 확인되었으며, 표적 부위의 GS 내성 돌연변이는 발견되지 않았다. GST 및 P450 저해제 연구를 통해 뚜렷한 메커니즘이 규명되었다: NBD-Cl은 두 개체군 모두에서 글루포시네이트 내성을 역전시켰으나, 말라티온은 NLR70 개체군에서만 내성을 역전시켰다. NLR70 개체군의 내성은 LrGS1-2 및 LrGS2의 과발현과 LrGSTU181, CYP94B3 및 기타 GST와 P450의 상향 조절을 모두 포함하였다. 반면 WALR70 개체군에서는 내성이 LrGSTU181 및 기타 GST에 의해 유도되었을 가능성이 있다. 형질전환 검증은 LrGSTU181이 글루포시네이트 내성 및 클로디나폭-프로파르길에 기여함을 입증하였다. 이러한 발견들은 장기간의 제초제 압력 하에서 선택된 해독 유전자들이 화학적으로 다른 제초제에 대한 내성 진화에 기여하는 가능한 사전 적응 시나리오를 시사한다.ORIGINAL ABSTRACT
Glufosinate is increasingly applied alongside glyphosate to control glyphosate-resistant weeds, a practice that has led to emerging resistance issues. Here, glufosinate resistance was confirmed in two multiple-resistant Lolium rigidum (glyphosate, ALS- and ACCase inhibitors) populations, NLR70 and WALR70 (RIs of 4.47 and 2.17, respectively), with no target-site GS resistance mutations. GST and P450 inhibitor studies identified distinct mechanisms: NBD-Cl reversed glufosinate resistance in both populations, while malathion reversed resistance only in population NLR70. Resistance in population NLR70 involved both the overexpression of LrGS1-2 and LrGS2 and the upregulation of LrGSTU181, CYP94B3, and possibly other GSTs and P450s. Whereas in population WALR70, resistance likely involved LrGSTU181 and possibly other GSTs. Transgenic validation demonstrated that LrGSTU181 contributes to glufosinate resistance and clodinafop-propargyl. These findings suggest a possible preadaptation scenario wherein detoxification genes selected under long-term herbicide pressure contribute to the evolution of resistance to chemically distinct herbicides.| 저자 | Zeng, Y.; Qian, H.; Zhao, H.; Fu, M.; Pan, L.; Liu, M. |
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| 저널 | Journal of agricultural and food chemistry |
| 권·호·쪽 | 74(18), 14322-14334 |
| PMID | 42047551 |
| DOI | 10.1021/acs.jafc.5c17635 |
| MeSH | Aminobutyrates; Herbicide Resistance; Herbicides; Plant Proteins; Lolium; Plant Weeds; Glutathione Transferase; Cytochrome P-450 Enzyme System; Glyphosate; Plants, Genetically Modified |