El metabolismo mejorado de herbicidas y las mutaciones en el sitio objetivo confieren resistencia múltiple a Fomesafen y Nicosulfuron en L
Autores: Yang, Cheng; Wang, Hao; Duan, Yunxia; Bei, Feng; Jia, Sisi; Wang, Jinxin; Wang, Hengzhi; Liu, Weitang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
El metabolismo mejorado de herbicidas y las mutaciones en el sitio objetivo confieren resistencia múltiple a Fomesafen y Nicosulfuron en L
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Competitivo
Resistencia
Herbicidas
Mecanismos
Mutación
Inhibidores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
L. es una maleza de hoja ancha altamente competitiva en la rotación de maíz-soja en el noreste de China. En los últimos años, la evolución de la resistencia a herbicidas ha amenazado su manejo efectivo en los campos de cultivo. Se recolectó una población resistente (HW-01) que sobrevivió al inhibidor de protoporfirinógeno oxidasa (PPO) fomesafen y al inhibidor de acetolactato sintasa (ALS) nicosulfuron, aplicados a la dosis recomendada en el campo, de un campo de soja en la ciudad de Wudalianchi, provincia de Heilongjiang. Este estudio tuvo como objetivo investigar los mecanismos de resistencia a fomesafen y nicosulfuron y determinar el perfil de resistencia de HW-01 a otros herbicidas. Los bioensayos de respuesta a dosis en planta completa revelaron que HW-01 había evolucionado resistencia a fomesafen (50.7 veces) y nicosulfuron (5.2 veces). La secuenciación de genes mostró que la población HW-01 tiene una mutación en (Arg-128-Gly) y una mutación rara en (Ala-205-Val, ocho/diecisiete mutaciones/plantas totales). Los ensayos de actividad enzimática in vitro mostraron que la ALS extraída de las plantas HW-01 era menos sensible a nicosulfuron (3.2 veces) que las plantas ST-1. El pretratamiento con los inhibidores de citocromo P450 malatión, butóxido de piperonilo (PBO), 3-amino-1,2,4-triazol (amitrole) y el inhibidor de GSTs 4-cloro-7-nitrobenzofurazano (NBD-Cl) aumentó significativamente la sensibilidad a fomesafen y nicosulfuron en la población HW-01 en comparación con la población sensible (S) ST-1. Además, el rápido metabolismo de fomesafen y nicosulfuron en las plantas HW-01 también fue confirmado mediante análisis HPLC-MS/MS. Además, la población HW-01 mostró resistencia múltiple (MR) a inhibidores de PPO, ALS y PSII, con valores de índice de resistencia () que oscilan entre 3.8 y 9.6. Este estudio confirmó la MR a herbicidas inhibidores de PPO, ALS y PSII en la población HW-01, así como que los mecanismos de metabolismo de herbicidas basados en citocromo P450 y GST, junto con los mecanismos de TSR, contribuyen a su resistencia múltiple a fomesafen y nicosulfuron.
Descripción
L. es una maleza de hoja ancha altamente competitiva en la rotación de maíz-soja en el noreste de China. En los últimos años, la evolución de la resistencia a herbicidas ha amenazado su manejo efectivo en los campos de cultivo. Se recolectó una población resistente (HW-01) que sobrevivió al inhibidor de protoporfirinógeno oxidasa (PPO) fomesafen y al inhibidor de acetolactato sintasa (ALS) nicosulfuron, aplicados a la dosis recomendada en el campo, de un campo de soja en la ciudad de Wudalianchi, provincia de Heilongjiang. Este estudio tuvo como objetivo investigar los mecanismos de resistencia a fomesafen y nicosulfuron y determinar el perfil de resistencia de HW-01 a otros herbicidas. Los bioensayos de respuesta a dosis en planta completa revelaron que HW-01 había evolucionado resistencia a fomesafen (50.7 veces) y nicosulfuron (5.2 veces). La secuenciación de genes mostró que la población HW-01 tiene una mutación en (Arg-128-Gly) y una mutación rara en (Ala-205-Val, ocho/diecisiete mutaciones/plantas totales). Los ensayos de actividad enzimática in vitro mostraron que la ALS extraída de las plantas HW-01 era menos sensible a nicosulfuron (3.2 veces) que las plantas ST-1. El pretratamiento con los inhibidores de citocromo P450 malatión, butóxido de piperonilo (PBO), 3-amino-1,2,4-triazol (amitrole) y el inhibidor de GSTs 4-cloro-7-nitrobenzofurazano (NBD-Cl) aumentó significativamente la sensibilidad a fomesafen y nicosulfuron en la población HW-01 en comparación con la población sensible (S) ST-1. Además, el rápido metabolismo de fomesafen y nicosulfuron en las plantas HW-01 también fue confirmado mediante análisis HPLC-MS/MS. Además, la población HW-01 mostró resistencia múltiple (MR) a inhibidores de PPO, ALS y PSII, con valores de índice de resistencia () que oscilan entre 3.8 y 9.6. Este estudio confirmó la MR a herbicidas inhibidores de PPO, ALS y PSII en la población HW-01, así como que los mecanismos de metabolismo de herbicidas basados en citocromo P450 y GST, junto con los mecanismos de TSR, contribuyen a su resistencia múltiple a fomesafen y nicosulfuron.