Дикая пуансеттия удивляет ученых

Ученые из отделения агрохимии и почвоведения, Университет Кордовы, Испания, в сотрудничестве с коллегами из MAIBA-INTA, Аргентина, принесли бразильским соеводам плохие новости – один из опасных для сои сорняков эволюционировал в нежелательном для аграриев направлении.

В своей работе, опубликованной на портале MDPI авторы (Канделарио Пальма-Баутиста, Антония М. Рохано-Дельгадо, Хосе Г. Васкес-Гарсия, Маркос Янниккари и Рафаэль Де Прадо) пишут следующее: «Дикая пуансеттия - однолетнее растение с коротким жизненным циклом и двумя или более поколениями в год. Этот вид является очень распространенным сорняком в Южной Америке, который позже распространился на Мексику и юг Соединенных Штатов.

На полях сои присутствие E. heterophylla может вызывать суточную потерю урожая до 5,1 кг га на гектар, в зависимости от плотности сорняков. Благодаря высокому уровню перекрестного опыления и повышенной генетической рекомбинации, существует высокая изменчивость среди популяций E. heterophylla, что способствует быстрой эволюции устойчивости к гербицидам.

Соя является самой важной культурой в Бразилии, и в 2018 году она занимала более 30 миллионов гектаров, что соответствует 45% посевных площадей (~ 35 миллионов га) в стране.

В 1980-х годах борьба с E. heterophylla велась с помощью гербицидов, ингибирующих протопорфириногеноксидазу (PPO) (фомесафен), а позже, в середине 1980-х годов, начали использоваться гербициды, ингибирующие ацетолактатсинтазу (ALS) (в основном имидазолиноны).

Однако в начале 2000-х годов уже были отобраны биотипы этого вида на предмет множественной устойчивости к фомесафену и имазамоксу.

С другой стороны, быстрое внедрение устойчивых к глифосату (GR) соевых бобов привело к исключительному использованию глифосата для контроля.E. heterophylla в первые годы после внедрения этой технологии.

Сорта сои GR были официально представлены в Бразилии в 2005 году, с 2000 года их начали выращивать в Риу-Гранди-ду-Сул и в 2017-ом обнаружили там биотипы E. heterophylla с признаками устойчивости к глифосату, то есть всего через несколько лет после внедрения сои GR. И устойчивость дикой пуансеттии к глифосату была подтверждена в регионе Вале-ду-Ивай, Парана, в посевной сезон 2018/2019 гг.

Таким образом, появление биотипов E. heterophylla, устойчивых к ингибиторам ALS и PPO, на соевых полях в Бразилии произошло более 16 лет назад, а затем возникла и устойчивость к глифосату.

И хотя не было зарегистрировано множественной устойчивости к этим трем группам гербицидов (ALS, EPSPS и PPO), это не означает, что на бразильских полях сои нет биотипов с таким профилем устойчивости к гербицидам.

Целью данной работы было изучить уровни устойчивости к фомесафену, имазамоксу и глифосату у популяции, полученной путем периодического отбора, и определить физиологические и биохимические эффекты этих гербицидов.

Семена молочая, устойчивые (R) и чувствительные (S) к глифосату, были предоставлены профессором Рибасом Видалем. Популяция R была собрана в Порту-Алегри, Риу-Гранди-ду-Сул (Бразилия). Подтверждено, что эта популяция устойчива к фомесафену, имазамоксу и умеренно устойчива к глифосату. Популяция S была подтверждена как чувствительная к глифосату, и их семена были собраны в местах, которые не обрабатывались гербицидами в течение последних 15 лет.

Выживаемость сорняков, подвергнутых ежегодной разовой обработке глифосатом, в опыте росла в геометрической прогрессии, быстро запуская эволюционные адаптации.

При этом периодическом отборе высокие уровни устойчивости были достигнуты через девять лет (одно применение в год), однако в полевых условиях время возникновения устойчивости может быть меньше, поскольку площади, используемые для выращивания GR-сои в летнем цикле обычно заселяются GR-кукурузой в зимнем цикле. Кроме того, часто более одного применения глифосата производится за сезон, летом или зимой, если выращиваются сорта GR.

Исследования зависимости реакции от дозы, проведенные в популяциях S и R E. heterophylla, показали высокую устойчивость к фомесафену, имазамоксу и глифосату.

Таким образом, множественная устойчивость - путем периодической селекции с 2011 по 2019 гг – подтверждена.

В случае двудольных сорняков во всем мире ранее было известно только четыре случая множественной устойчивости (три участка действия) к этим гербицидам.

Первой была популяция Amaranthus palmeri (амарант Палмера), обнаруженная в 2016 году в Арканзасе (США), вторая - популяция A. Tuberculatus (или высокий амарант), обнаруженная в 2017 году в Онтарио (Канада), и оба вида были обнаружены на устойчивых к глифосату полях хлопчатника и сои.

Третья популяция была Epilobium ciliatum (кипрей железистостебельный или реснитчатый), подтвержденная в 2018 году в Лололе (Чили) в оливковом саду, и четвертая популяция Parthenium hystherophorus (так называемая, морковная трава, семейства астровых), подтвержденная в 2020 году в Монте-Кристи (Доминиканская Республика) на банановых плантациях».

«Состояние множественной устойчивости дикой пуансеттии к трем группам гербицидов (ALS, EPSPS и PPO) может вскоре возникнуть на бразильских соевых полях, как продемонстрировал периодический отбор, если не будут включены альтернативы борьбе с сорняками, кроме гербицидов», заключают авторы.

(Источник: www.mdpi.com).