شناسایی توده‌های علف خونی سنبله کوتاه (Phalaris brachystachys Link.) مقاوم به علف‌کش‌های بازدارنده ACCase به روش زیست‌سنجی بذر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران

2 دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 گروه زراعت دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

4 محقق، گروه شیمی کشاورزی، دانشگاه کوردوبا، اسپانیا

5 محقق، مرکز تحقیقات علمی و فناوری اکسترمادورا، باداخوز، اسپانیا

6 پروفسور، گروه شیمی کشاورزی، دانشگاه کوردوبا، اسپانیا

چکیده

به‌منظور پی‌جویی مقاومت علف خونی سنبله کوتاه (Phalaris brachystachys) به علف­کش­های بازدارنده استیل کو آنزیم A کربوکسیلاز در مزارع گندم استان گلستان، 43 توده مشکوک به مقاومت از مناطق مختلف و یک توده حساس از منطقه‌ای بدون سابقه مدیریت شیمیایی در سال 1397 جمع‌آوری شدند. این آزمایش در سه مرحله شامل تعیین غلظت تفکیک­کننده برای توده حساس، غربال توده­های مشکوک به مقاومت  P. brachystachysبا غلظت تفکیک­کننده و آزمایش غلظت-پاسخ در سال 1397 در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان اجرا شد. بر اساس آزمایش زیست‌سنجی بذر انجام‌شده، غلظت­تفکیک‌کننده برای کلودینافوپ پروپارژیل، دیکلوفوپ متیل، هالوکسی فوپ-آر-متیل، سیکلوکسیدیم و پینوکسادن، به‌ترتیب 02/0، 36/1، 03/0، 06/0 و 08/0 میلی‌گرم ماده مؤثر در لیتر برآورد شد. در آزمایش غربال توسط غلظت تفکیک­کننده، به‌ترتیب 36 (84 درصد)، 36 (84 درصد)، 19 (44 درصد)، 23 (53 درصد) و 21 (48 درصد) بیوتیپ به‌عنوان بیوتیپ‌های مقاوم به علف‌کش‌های کلودینافوپ پروپارژیل، دیکلوفوپ متیل، هالوکسی فوپ-آر-متیل، سیکلوکسیدیم و پینوکسادن تعیین شدند. به‌طورکلی نتایج نشان داد که بیوتیپ‌های موردبررسی، از نظر مقاومت به گروه‌های مختلف علف‌کش‌های بازدارنده ACCase، الگوهای متنوعی داشتند. همچنین نتایج آزمون غلظت-پاسخ نشان داد که از میان 43 توده مشکوک به مقاومت، 19 بیوتیپ دارای مقاومت عرضی به هر پنج علف‌کش موردمطالعه بودند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Identifying short-spike canarygrass (Phalaris brachystachys) accessions resistant to ACCase-inhibiting herbicides using seed bioassay technique

نویسندگان [English]

  • Sajedeh Golmohammadzadeh 1
  • Javid Gherekhloo 2
  • Behnam Kamkar 1
  • Farshid Ghaderi Far 3
  • Antonia Rojano-Delgado 4
  • Maria Osuna 5
  • Rafael De Prado 6
1 Department of Agronomy, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Iran
2 Department of Agronomy, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Iran
3 Department of Agronomy, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Iran
4 Department of Agricultural Chemistry and Soil Science, University of Córdoba, Spain
5 Center for Scientific and Technological Research of Extremadura (CICYTEX), Badajoz, Spain
6 Department of Agricultural Chemistry and Soil Science, University of Córdoba, Spain
چکیده [English]

In order to investigate the resistance of short spike canarygrass (Phalaris brachystachys) biotypes to acetyl coenzyme A carboxylase inhibiting herbicides in wheat fields of Golestan province, 43 suspected resistance were collected from different areas in 2018. The susceptible biotype was also collected from regions with no chemical control record. The study was carried out in three steps including determination of discriminating concentration for susceptible biotype, screening P. brachystachys biotypes with the discriminating concentrations, and concentration-response experiment for suspected resistant biotypes at Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources in 2018. According to the seed bioassay test, the discriminating concentration of sensitive biotype for clodinafop propargyl, diclofop methyl, haloxyfop-r-methyl, cycloxydim and pinoxaden were 0.02, 1.36, 0.03, 0.06 and 0.08 mg a.i.L-1, respectively. In the screening test using the discriminating concentration, 36 (84%), 36 (84%), 19 (44%), 23 (53%) and 21 (48%) out of 43 biotypes were identified as suspected resistant to clodinafop propargyl, diclofop methyl, haloxyfop-R-methyl, cycloxydim and pinoxaden, respectively. In general, the results showed that the studied biotypes had different patterns in terms of resistance to different groups of ACCase-inhibiting herbicides. The results of the concentration-response test also showed that among 43 suspected resistant, 19 biotypes were resistant to all five herbicides.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Concentration-response
  • discriminating concentration
  • screening test
  • seed bioassay
  • resistance factor

مراجع

Ahmadi, K., Ebadzadeh, H.R., Hatami, F., Abdshah, H. and Kazemian, A. 2019. Agricultural statistics, Years 2016-2017, Volume 1: Crop products. Publication of Ministry of Jihad Agriculture, Department of Planning and Economics, Center of Information and Communication Technology.
Beckie, H.J., Heap, I.M., Smeda, R.J. and Hall, L.M. 2000. Screening for herbicide resistance in weeds. Weed Technol. 41:523-534.
Burgos, N.R., Tranel, P.J., Strebig, J.C., Davis, V.M., Shaner, D., Norsworthy, J.K. and Ritz, C. 2013. Review: Confirmation of resistance to herbicides and evaluation of resistance levels. Weed Sci. 61(1): 4-20.
Burgos, N.R. 2015. Whole-plant and seed bioassays for resistance confirmation. Weed Sci. 63: 152–165.
Burke, I.C., Thomas, W.E., Burton, J.D., Spears, J.F. and Wilcut, J.W. 2006. A seedling assay to screen aryloxyphenoxypropionic acid and cyclohexanedione resistance in johnsongrass (Sorghum halepense). Weed Technol. 20: 950–955.
Cruz-Hipolito, H., Domínguez-Valenzuela, J., Osuna, M.D. and De Prado, R. 2012. Resistance mechanism to acetyl coenzyme A carboxylase inhibiting herbicides in Phalaris paradoxa collected in Mexican wheat fields. Plant Soil. 355: 121–130.
Chhokar, R.S. and Sharma, R.K. 2008. Multiple herbicide resistance in littleseed canarygrass (Phalaris minor): a threat to wheat production in India. Weed Biol Manag. 8: 112-123.
Délye, C., Zhang, X.G., Michel, S., Matejicek, A. and Powles, S. 2002.  Molecular bases for sensitivity to Acetyl-Coenzyme A Carboxilase inhibitors in black-grass. Plant Physiol. 137: 794–80.
Délye, C. 2005. Weed resistance to acetyl coenzyme A carboxylase inhibitors: An update. Weed Sci. 53: 728-746.
Elahifard, E., Rashed Mohassel, M.H., Zand, E. and Nassiri Mahallati, M. 2008. The investigation of the resistance against fenoxaprop P ethyl herbicide in little seed canary grass (Phalaris minor). J Agric. Nat. Resour. Sci. 14(6): 53-61.
Golmohammadzadeh, S., Gherekhloo, J., Rojano-Delgado, A.M., Osuna-Ruiz, M.D, Kamkar, B., Ghaderi-Far, F. and De Prado, R. 2019. The first case of short-spiked Canarygrass (Phalaris brachystachys) with cross-resistance to ACCase-inhibiting herbicides in Iran. Agron. 9: 377-389.
Golmohammadzadeh, S. 2020. Studying some mechanisms of resistance to aryloxyphenoxy propionate herbicides and relative fitness of resistant shortspike canarygrass (Phalaris brachystachys Link.) biotypes in wheat fields of Golestan province (Doctoral dissertation). Agriculture and Natural Resources Science of Gorgan. 210 Pp.
Gherekhloo J. and A. Derakhshan. 2013. Investigating cross resistance of resistant-Phalaris minor to ACCase herbicides. Weed. Res. 4(1):15-25.
Gherekhloo, J., Rashed Mohassel, M.H., Nassiri Mahalati, M., Zand, E., Ghanbari, A., Osunam M.D. and De Prado, R. 2008. Seed bioassay and ACCase enzyme assay to study the resistance of Phalaris minor to aryloxyphenoxypropionate (APP) inhibitors. Environ. Sci. 4: 43-52.
Gherekhloo, J., Rashed Mohassel, M.H., Nassiri Mahalati, M., Zand, E., Ghanbari, A., Osuna, M.D. and De Prado, R. 2011. Confirmed resistance to aryloxyphenoxypropionate herbicides in Phalaris minor populations in Iran. Weed Biol. Manag. 11: 29–37.
Gherekhloo, J., Oveisi, M., Zand, E. and De Prado, R. 2016. A review of herbicide resistance in Iran. Weed Sci. 64: 55–561.
Heap, I. 2020. International survey of herbicide resistant weeds. Available at: http://www.weedscience.org (accessed February 03/2020).
Hochberg, O., Sibony, M. and Rubin, B. 2009. The response of ACCase-resistant Phalaris paradoxa populations involves two different target site mutations. Weed Res. 49: 37–46.
Najari Kalantari, N., Gherekhloo, J. and Kamkar, B. 2013. Tracing and map of canary grass (Phalaris minor) and hood grass (P. paradoxa) biotypes resistant to clodinafoppropargyl herbicide in wheat fields of Aq-qala. Weed Res. 5(1): 85-97.
Ritz, C. and J.C. Streibig. 2005. Bioassay analysis using R. J. Stat. Softw. 12: 1–22.
Sasanfar, H., Zand, E., Baghestani, M.A., Mirhadi, M.J. and Mesgaran, M.B. 2017. Cross-resistance patterns of winter wild oat (Avena ludoviciana) populations to ACCase inhibitor herbicides. Phytoparasitica. 45: 419-48.
Tal, A., Kotoula-Syka, E. and Rubin, B. 2000. Seed-bioassay to detect grass weeds resistant to acetyl coenzyme A carboxylase inhibiting herbicides. Crop Prot. 19: 467-472.
Tatari, S., J. Gherekhloo, A. Siahmarguee and H. Kazemi. 2018. Identification of resistant Avena ludoviciana Dur. accessions to ACCase inhibitor herbicides in Gonbad-E Kavus wheat fields and mapping their distribution. Plant Prod. 41(2): 103-116.
Yang, C.H., Dong, L.Y., Li, J. and Moss, S.R. 2007. Identification of Japanese foxtail (Alopecurus japonicus) resistant to haloxyfop using three different assay techniques. Weed Sci. 55: 537–540.
Zand, E., Baghestani, M.A., Shimi, P., Nezamabadi, N., Mousavi, M.R and Mousavi, S.K. 2012. Chemical weed control guideline for major crops of Iran (In Persian). 176 Pp.
Zand, E., Baghestani, M.A., Shimi, P., Nezamabadi, N. and Mousavi, M. 2020. Chemical weed control guide of Iran (Sixth Edition) (In Persian). 216Pp.
دانش علف‌های هرز ایران
دوره 16، شماره 2
مهر 1399
صفحه 155-168

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار