Ανταγωνιστική ικανότητα ανθεκτικών και ευαίσθητων πληθυσμών λεπτής ήρας (Lolium rigidum) και αγριοβρώμης (Avena sterilis) σε ζιζανιοκτόνα
Creators: name: Πασκώνη, Ελένη Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2017
Subjects: Ανταγωνιστική ικανότητα
Λεπτή ήρα
Αγριοβρώμη
Competitive ability
Ryegrass
Sterile oat

description: Σε πειράματα φυτοδοχείων αξιολογήθηκαν τέσσερις πληθυσμοί λεπτής ήρας (Lolium rigidum) ως προς την ανθεκτικότητά τους σε ζιζανιοκτόνα που αναστέλλουν τη δράση του ενζύμου ALS ή και ACCase. Η αλληλούχηση του γονιδίου als έδειξε ότι η ανθεκτικότητα των τριών πληθυσμών (Η1, Η2, Η3) οφείλεται σε σημειακή μετάλλαξη που είχε ως συνέπεια την αντικατάσταση του αμινοξέος προλίνη (Pro) από σερίνη (Ser) ή γλουταμίνη (Gln) στη θέση 197 (Pro197-Ser/Gln) του ενζύμου ALS. Η αλληλούχηση του γονιδίου ACCase έδειξε ότι η ανθεκτικότητα των πληθυσμών Η1 και Η2 σε ζιζανιοκτόνα-αναστολείς του ενζύμου ACCase οφείλεται σε σημειακή μετάλλαξη που είχε ως συνέπεια την αντικατάσταση του αμινοξέος ισολευκίνη (Ile) από ασπαραγίνη (asn) στη θέση 2041 (Ile2041-Asn) του ενζύμου ACCase. Ο ευαίσθητος πληθυσμός Η4 δεν είχε μετάλλαξη στα γονίδια als και ACCase. Η αλληλούχηση του γονιδίου ACCase των τεσσάρων πληθυσμών αγριοβρώμης έδειξε ότι η ανθεκτικότητα των δύο πληθυσμών (A1, A2) οφείλεται σε αντικατάσταση του αμινοξέος ισολευκίνη από ασπαραγίνη στη θέση 2041 (Ile 2041- Asn) του ενζύμου ACCase, ενώ του πληθυσμού A3 σε αντικατάσταση του αμινοξέος ισολευκίνη από λευκίνη (Leu) στη θέση 1781 (Ile 1781-Leu) (Papapanagiotou κ.ά.,2015). Ο ευαίσθητος πληθυσμός Α4 δεν είχε μετάλλαξη στο γονίδιο ACCase. Παράλληλα, με τα προαναφερθέντα πειράματα, έγιναν πειράματα στον αγρό και σε φυτοδοχεία (2015 και 2016) όπου διερευνήθηκε η προσαρμοστικότητα των προαναφερθέντων πληθυσμών λεπτής ήρας και αγριοβρώμης. Τα πειράματα αγρού έδειξαν ότι η φθίνουσα σειρά του νωπού βάρους των πληθυσμών της λεπτής ήρας ήταν Η4 (ευαίσθητος) = Η3 &gt; Η2 &gt; Η1, ενώ η αντίστοιχη σειρά του αριθμού αδελφιών-στελεχών ήταν Η4 = Η2 &gt; Η3 = Η1. Η μεγαλύτερη συσσώρευση νωπού βάρους σε όλους τους πληθυσμούς παρατηρήθηκε στην πυκνότητα των 4 φυτών σε ανταγωνισμό με 5 φυτά αγριοβρώμης, ενώ η μικρότερη στην πυκνότητα των 9 και 6 φυτών σε ανταγωνισμό με 0 και 3 φυτά αγριοβρώμης. Στην αγριοβρώμη, η φθίνουσα σειρά του νωπού βάρους των τεσσάρων πληθυσμών ήταν Α1 = Α2 &gt; Α3 &gt; Α4 (ευαίσθητος), ενώ η μεγαλύτερη συσσώρευση νωπού βάρους παρατηρήθηκε στην πυκνότητα των 9 φυτών όλων των πληθυσμών και η μικρότερη στην πυκνότητα των 5 και 3 φυτών σε ανταγωνισμό με 4 και 6 φυτά λεπτής ήρας. Στα πειράματα φυτοδοχείων, ο πληθυσμός Η3 της λεπτής ήρας και ο πληθυσμός Α3 αγριοβρώμης είχαν το μεγαλύτερο νωπό βάρος και τον μεγαλύτερο αριθμό αδελφιών. Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ότι τα αγροκομικά χαρακτηριστικά της προσαρμοστικότητας των πληθυσμών της αγριοβρώμης και της λεπτής ήρας επηρεάζονται από τη γενετική τους σύσταση, την περιοχή προέλευσης και τον χώρο εγκατάστασης του πειράματος και όχι από το γονίδιο της ανθεκτικότητας ή της ευαισθησίας τους σε ζιζανιοκτόνα
description: In pots experiments four ryegrass populations (Lolium rigidum) were evaluated for possible development of resistance to ALS and ACCase inhibiting herbicides. The als gene sequencing revealed that the observed resistance of the three ryegrass populations (H1, H2, H3) is attributed to the point mutation of the ALS enzyme and particularly on codon 197, which leads to substitution of Pro197 (CCT) amino by Ser (TCG) or Gln (CAG) (Pro197-Ser/Gln). The sequencing of the ACCase gene revealed that the observed resistance το ACCase-inhibiting herbicides of two resistant ryegrass populations (H1, H2) is attributed to the substitution of Ile2041 (ATT) amino acid by Asn (AAT) (Ile2041-Asn) of the ACCase enzyme. The susceptible population H4 did not reveal any mutation in either als or ACCase gene. The sequencing of the ACCase gene from sterile oat populations revealed that the resistance of two populations (A1, A2) to ACCase-inhibiting herbicides is attributed to the substitution of Ile2041 (ATT) amino acid by Asn (AAT) (Ile2041-Asn) (Papapanagiotou κ.ά., 2015). The third resistant sterile oat population (A3) had the substitution of Ile1781 (ATT) amino acid by Leu (Ile1781-Leu), whereas the susceptible population A4 did not reveal any mutation in ACCase gene. The one field and one pot experiment, which were conducted in the Farm of the Aristotle University of Thessaloniki during 2015 and 2016 to study the fitness of the above mentioned four ryegrass populations and four sterile oat populations, indicated that the fresh weight descending order of the rigid ryegrass populations was H4 (sensitive) = H3&gt; H2&gt; H1, while the respective order of their stem number was H4 = H2&gt; H3 = H1. The greatest fresh weight in all populations was observed in the density of four plants grown with five sterile oat plants and the smallest in the density of 9 plants and 6 plants grown with three sterile oat plants. In sterile oat populations, the descending order of their fresh weight was A1 = A2&gt; A3&gt; A4 (sensitive), and the greater fresh weight was recorded in the density of nine plants and the smallest in the density of 5 and 3 plants grown with 4 and 6 rigid ryegrass plants, respectively. In pot experiments, the resistant rigid ryegrass population H3 and the resistant sterile oat population A3 had the highest fresh weight and greater stem number. These results show that the adaptation characteristics of the sterile oat and rigid ryegrass populations are affected influenced by their genetic background, their origin and the environmental conditions of evaluation experiments and not by their resistance gene to herbicides