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Die Organisation HRAC (Herbicide Resistance Action Comittee), eine Interessengemeinschaft der Industrieunternehmen zum Management von Herbizidresistenzen, hat ein einheitliches und anerkanntes Schema entwickelt, das Herbizide nach ihren spezifischen biochemischen Wirkmechanismen in Gruppen einteilt. Diese Klassifizierung ermöglicht es Präventionsstrategien gegen die Entwicklung von spezifischen Resistenzen gegenüber den einzelnen Wirkmechanismen zu erarbeiten. Diese Klassifizierung wurde 2020 überarbeitet und basiert nun auf einem numerischen System.
Herbizide wirken grundsätzlich, indem sie für die Entwicklung und das Überleben der Zielpflanze fundamentale Funktionen blockieren. In der Schweiz sind bisher Resistenzen gegenüber vier verschiedenen biochemischen Wirkmechanismen beobachtet worden. Es handelt sich dabei um folgende Herbizid-Gruppen: ACCase-Hemmer (HRAC 1), ALS-Hemmer (HRAC 2), Photosystem-II-Hemmer (HRAC 5) und EPSP-Synthase-Hemmer (HRAC 9).
Es können zwei Arten von Resistenzen entstehen:
- Eine Wirkortresistenz (target-site-resistance, TSR) entsteht durch Punktmutationen in Genen, die für Zielproteine herbizider Wirkstoffe codieren. Eine solche Mutation kann eine stärkere Expression dieses Zielproteins oder eine Veränderung der Bindungsstelle mit dem Wirkstoff des Herbizids bewirken. Diese Art von Resistenz kann mit molekularbiologischen Tests nachgewiesen werden.
- Eine Nicht-Wirkortresistenz (non-target-site-resistance, NTSR) ist auf alle anderen Mechanismen zurückzuführen, wie zum Beispiel eine verlangsamte Aufnahme des Herbizids durch die Pflanze.
Pflanzen, die eine Herbizidbehandlung überleben, können diese Eigenschaft an ihre Nachkommen weitergeben und ihre ökologische Nische durch die Produktion von Samen vollständig erobern, bis dieses Resistenzmerkmal in fast allen Individuen der Art in einer landwirtschaftlichen Parzelle vorhanden ist. Über den Samen und auch den Pollen dieser Pflanzen kann sich die Resistenz auf benachbarte Parzellen ausbreiten.
Einfache und Mehrfachresistenzen
Wenn eine Unkrautpopulation nur gegenüber einer Wirkstoffgruppe (HRAC) resistent ist, spricht man von einer einfachen Resistenz. Wenn die Population gegenüber zwei oder drei verschiedenen Wirkmechanismen resistent ist, handelt es sich um doppelte bzw. dreifache Resistenzen.