A robust and flexible approach to confirm herbicide resistance in weed populations is presented. This protocol allows the herbicide resistance levels to be inferred and applied to a wide range of weed species and herbicides with minor adaptations.
Robust protocols to test putative herbicide resistant weed populations at whole plant level are essential to confirm the resistance status. The presented protocols, based on whole-plant bioassays performed in a greenhouse, can be readily adapted to a wide range of weed species and herbicides through appropriate variants. Seed samples from plants that survived a field herbicide treatment are collected and stored dry at low temperature until used. Germination methods differ according to weed species and seed dormancy type. Seedlings at similar growth stage are transplanted and maintained in the greenhouse under appropriate conditions until plants have reached the right growth stage for herbicide treatment. Accuracy is required to prepare the herbicide solution to avoid unverifiable mistakes. Other critical steps such as the application volume and spray speed are also evaluated. The advantages of this protocol, compared to others based on whole plant bioassays using one herbicide dose, are related to the higher reliability and the possibility of inferring the resistance level. Quicker and less expensive in vivo or in vitro diagnostic screening tests have been proposed (Petri dish bioassays, spectrophotometric tests), but they provide only qualitative information and their widespread use is hindered by the laborious set-up that some species may require. For routine resistance testing, the proposed whole plant bioassay can be applied at only one herbicide dose, so reducing the costs.
Gli erbicidi sono la misura diserbo più ampiamente utilizzato, che rappresentano fino al 50% del mercato globale fitosanitari 1. Si tratta di strumenti relativamente a buon mercato, di evitare di suolo pratiche di coltivazione e di tempo ad alta intensità di manodopera, e concludersi con la produzione di costo-efficace, sicuro e redditizio cibo 2. Tuttavia, la grande variabilità genetica fenologica e presente in molte specie infestanti, insieme con un eccessivo affidamento sulla erbicidi, spesso si traduce nella selezione delle popolazioni infestanti resistenti agli erbicidi. L'introduzione di erbicidi selettivi con una specifica destinazione metabolica 3-5 è notevolmente aumentato il numero di casi di resistenza nel tempo. Ad oggi, 240 specie di piante infestanti dicotiledoni (140 e 100) in tutto il mondo monocotiledoni sono evoluti resistenza a diversi siti erbicidi di Azione (SOA) 4. Questa è una grande preoccupazione per la gestione delle infestanti e più in generale per la produzione agricola sostenibile.
e_content "> La diagnosi precoce della resistenza, basata su prove attendibili, spesso eseguiti in una serra, è un passo fondamentale per gestire le erbe infestanti resistenti agli erbicidi. Diversi approcci sono stati sviluppati secondo le finalità, richiesto livello di precisione, il tempo e le risorse disponibili, come nonché le specie infestanti considerate 6-12. Tuttavia, quando è richiesta la conferma dello stato di resistenza di un nuovo biotipo infestanti (cioè, un gruppo di individui che condividono alcune caratteristiche fisiologiche, inclusa la capacità di sopravvivere uno o più erbicidi appartenenti ad un particolare gruppo utilizzato in una dose che normalmente li controllo), un robusto tutta saggio biologico impianto deve essere eseguita in un ambiente controllato 4, 11.Un biotipo è raramente resistente a un solo erbicida. Ogni biotipo è quindi caratterizzato da un certo profilo di resistenza, cioè, il numero e il tipo di SoA degli erbicidi è resistente, e da una determinata resistenzalivello per ogni erbicidi 13. La determinazione precoce e affidabile del modello di croce o resistenza multipla 5, 14 è importante per la gestione della resistenza di campo.
Vale la pena ricordare che la resistenza agli erbicidi non ha nulla a che fare con la tolleranza naturale che alcuni presentano erbaccia specie nei confronti di alcuni erbicidi, per esempio, dicot specie contro erbicidi ACCase-inibitori, specie monocot vs 2,4-D, equiseto arvense vs. glifosato.
Questo articolo presenta un approccio robusto per testare biotipi resistenti agli erbicidi putativo campionati in campi in cui era stato segnalato uno scarso controllo da erbicidi (s). Varianti rilevanti ai protocolli standard in relazione alle specie infestanti coinvolti sono presentati. I vantaggi rispetto alternativi tecniche / protocolli basati su entrambi interi biosaggi vegetali utilizzando soltanto una dose erbicida 15, o semi trattamento in piastre Petri 8 sono legati alla maggiore reliability e la possibilità di ricavare il livello di resistenza a causa dell'inclusione di due dosi erbicidi negli esperimenti. Tuttavia, per la prova di resistenza di routine, gli stessi metodi possono essere applicati a una sola dose erbicida, così riducendo i costi.
Oltre a permettere conferma dello status di resistenza, le informazioni ottenute possono essere utilizzate sia per ottimizzare le seguenti operazioni di ricerca e / o elaborare strategie di gestione della resistenza sonori.
Diversi passaggi all'interno dei protocolli sono critici per una valutazione di successo di resistenza agli erbicidi in una popolazione: 1) semi devono essere raccolti quando sono maturi da piante sopravvissute trattamento erbicida (s). Maturazione dei semi sulla pianta madre è fondamentale per evitare difficoltà nella germinazione del seme più tardi; 2) la corretta conservazione dei semi si consiglia di evitare la proliferazione di muffe che potrebbero impedire la germinazione; 3) piantine devono essere trattati…
The authors have nothing to disclose.
The research was supported by the National Research Council (CNR) of Italy. The authors thank GIRE members for collecting seed samples and are grateful to Alison Garside for revising the English.
Paper bags | Celcar SAS | ||
Plastic dishes | ISI plast S.p.A. | SO600 | Transparent plastic |
Sulfuric acid 95-98% | Sigma-Aldrich | 320501 | |
Non-woven fabric | Carretta Tessitura | Art.TNT17 | Weight 17 gr m–² |
Chloroform >99.5% | Sigma-Aldrich | C2432 | |
Agar | Sigma-Aldrich | A1296 | |
Potassium nitrate >99.0% | Sigma-Aldrich | P8394 | |
Plastic containers | Giganplast | 1875/M | 600 x 400 x 110 mm |
Plastic trays | Piber plast | G1210A | 325 x 265 x 95 mm |
Polystyrene trays | Plastisavio | S24 | 537x328x72 mm, 24 round cells (6×4) |
Copper sulfate | Sigma-Aldrich | 451657 | |
Agriperlite | Blu Agroingross sas | AGRI100 | |
Peat | Blu Agroingross sas | TORBA250 | |
Germination cabinet | KW | W87R | |
Nozzles | Teejet | XR11002-VK, TP11001-VH | The second type of nozzles are used only for glyphosate |
Barcode generator | Toshiba TEC | SX4 | |
Labels with barcode | Felga | TT20200 | Stick-in labels with rounded corners |
Barcode reader | Cipherlab | 8300-L | Portable data terminal |
Bench sprayer | – | – | Built in house |
HERBICIDES INCLUDED IN THE RESULTS: | |||
Commercial product | Active ingredient | Company | Comments |
Altorex | imazamox | BASF | |
Azimut | florasulam | Dow AgroSciences | |
Biopower | Bayer Crop Science | Surfact to be used with Hussar WG | |
Dash | BASF | Surfact to be used with Altorex | |
Granstar | tribenuron-methyl | Dupont | |
Gulliver | azimsulfuron | Dupont | |
Hussar WG | iodosulfuron | Bayer Crop Science | |
Nominee | bispyribac-Na | Bayer Crop Science | |
Roundup | glyphosate | Monsanto | |
Trend | Dupont | Surfact to be used with Granstar and Gulliver | |
Viper | penoxsulam | Dow AgroSciences | |
Weedone LV4 | 2,4-D | Isagro |