Исследование устойчивости зимующих однолетних злаковых сорняков к ингибиторам ACCase и ALS выявило мишенный и немишенный механизмы устойчивости к имазамоксу у одичавшей ржи (Secale cereale)

Введение: Раннее выявление устойчивости сорняков к гербицидам необходимо для успешного внедрения интегрированной системы борьбы с сорняками. Мы исследовали устойчивость к имазамоксу и квизалофопу у одичавшей ржи (Secale cereale), костра кровельного (Bromus tectorum) и эгилопса цилиндрического (Aegilops cylindrica) — зимующих однолетних злаковых сорняков, собранных на полях озимой пшеницы в Колорадо.

Результаты: Все образцы были чувствительны к квизалофопу. Все образцы костра кровельного и эгилопса цилиндрического были чувствительны к имазамоксу. Среди 314 собранных в поле образцов выявили три устойчивые к имазамоксу популяции одичавшей ржи (A, B и C). В популяциях B и C обнаружен мишенный механизм устойчивости: в положении Ser653 гена ацетолактатсинтазы (ALS) произошла замена на Asn в популяции B и на Thr в популяции C. В обеих популяциях ингибирующее действие имазамокса на ALS in vitro было значительно снижено. Моделирование структуры белка ALS одичавшей ржи показало, что стерические взаимодействия, вызванные заменами аминокислоты в положении Ser653, препятствовали связыванию имазамокса. У растений из популяции A мутаций в гене ALS не обнаружено. Чувствительность фермента ALS из популяции A к имазамоксу была такой же, как у известных чувствительных популяций одичавшей ржи. Имазамокс в популяции A разлагался вдвое быстрее, чем в чувствительном контрольном образце. Окисленный метаболит имазамокса образовывался в популяции A быстрее; малатион подавлял эту реакцию детоксикации.

Выводы: В популяции A выявлен немишенный механизм устойчивости, обусловленный усиленным метаболизмом имазамокса и, возможно, опосредованный цитохромами P450. Это первое сообщение об устойчивости одичавшей ржи к имазамоксу, обусловленной как изменением сайта-мишени, так и метаболизмом препарата. © 2022 Авторы. Журнал Pest Management Science издаётся John Wiley & Sons Ltd от имени Society of Chemical Industry.