Los agricultores de maíz, soja y algodón se estremecen al pensar que el amaranto Palmer invade sus campos. El primo agresivo del cáñamo, un adversario formidable, crece extremadamente rápido, produce cientos de miles de semillas por planta y es resistente amúltiples clases de herbicidas, incluido el glifosato.
La resistencia de Palmer a los herbicidas inhibidores de PPO, un grupo de químicos que interrumpen la síntesis de clorofila, es especialmente problemática con el glifosato fuera de la imagen. Los agricultores habían recurrido a los inhibidores de PPO como una alternativa efectiva, hasta que se descubrió resistencia en el cáñamo en 2001y en Palmer en 2011.
Pat Tranel de la Universidad de Illinois ha estado trabajando para comprender los mecanismos de resistencia a los inhibidores de PPO durante años, y fue el primero en descubrir mutaciones clave en ambas especies de malezas. Ahora, en dos nuevos estudios, va más allá para explicarEl malvado genio de Palmer.
"Sabíamos que Palmer tenía el mismo mecanismo molecular que el cáñamo de agua para resistir los inhibidores de PPO, una mutación genética conocida como la deleción gly-210, y al menos una más. Ahora sabemos que evolucionó la deleción gly-210 de forma independiente, más bienque recogerlo a través de la hibridación con cáñamo de agua ", dice Tranel, director asociado y profesor de ciencia de malezas moleculares en el Departamento de Ciencias de Cultivos en la U de I.
Esto es importante de dos maneras. Es una buena noticia que los científicos no estén encontrando evidencia de hibridación entre las dos súper malezas, al menos no hasta ahora. Pero el hecho de que Palmer desarrolló la misma mutación de forma independiente, y al menos una más para arrancar, muestra cuán astuta es la hierba.
Tranel y su equipo determinaron los orígenes evolutivos de la mutación gly-210 observando la genética de las plantas resistentes de ambas especies que crecían juntas en un campo de Kentucky. Estar muy cerca durante varios años debería haber brindado la oportunidad de hibridación,si iba a suceder
"Sabemos por experimentos de laboratorio que son capaces de hibridar, por lo que el hecho de que no esté sucediendo en el campo es algo bueno. Cuanto más puedan hibridarse y más hibridicemos, más preocupaciones tendremos", dice Tranel.
Solo alrededor de un tercio de las plantas de Palmer en el campo de Kentucky tuvieron la deleción de gly-210. El resto estaba usando una mutación diferente, una sustitución de arginina, para evitar el daño del inhibidor de PPO.
"El hallazgo de que esta población de Palmer tiene dos mutaciones diferentes es preocupante porque si mira hacia adelante en el futuro, Palmer está bien posicionado para lidiar con las futuras químicas de PPO. Puede usar lo que sea más efectivo contra un nuevo PPO.
"También está bien posicionado para combinar las dos mutaciones para crear un doble mutante, con ambas mutaciones en la misma copia del cromosoma. La química diseñada para matar plantas con la deleción gly-210 no podrá matar dobles mutantes,"Tranel dice." En mi opinión, es solo cuestión de tiempo hasta que veamos mutantes dobles en el campo ".
El segundo estudio nuevo de Tranel explica por qué el amaranto Palmer tardó una década más que el cáñamo en desarrollar la deleción de gly-210, y revela otra verdad diabólica sobre la especie: el amaranto Palmer parece ser naturalmente tolerante a la aplicación de inhibidores de PPO post-emergencia.
Hace tiempo que se reconoce que el momento de la aplicación de PPO posterior a la emergencia es especialmente crítico para el amaranto Palmer, en relación con el cáñamo. Si las plantas Palmer no se rocían antes de que alcancen aproximadamente 4 pulgadas, se acabó.
"Si espera demasiado, los echa de menos. Y demasiado puede ser cuestión de un solo día porque Palmer crece muy rápido. Puede pasar de una planta de 4 pulgadas donde podría controlarlo a una de 6 pulgadasplantar literalmente en un día ", dice Tranel.
Para Tranel, el patrón sugiere una tolerancia natural a los inhibidores de PPO posteriores a la emergencia. La tolerancia describe la capacidad de una especie para manejar una sustancia, en este caso herbicidas PPO. La resistencia, por otro lado, ocurre a nivel de la población;las poblaciones localizadas de la especie desarrollan mutaciones en respuesta a la exposición repetida a la sustancia. Por ejemplo, el maíz es tolerante a la atrazina. Puede manejar la pulverización y no necesita desarrollar una mutación para manejarlo en una población en particular.
La idea es que el amaranto de Palmer tiene una tolerancia natural a los inhibidores de PPO y no necesita desarrollar resistencia. Es por eso que llevó más tiempo desarrollar la mutación gly-210. Pero, hasta ahora, nadie había estudiado específicamente la tolerancia de Palmer ala química antes
Tranel lo confirmó cultivando plantas de Palmer y cáñamo con y sin la mutación gly-210 una al lado de la otra y aplicando diferentes formulaciones de inhibidores PPO pre-emergencia y post-emergencia. Las aplicaciones de post-emergencia se realizaron temprano más pequeñasde 4 pulgadas o tarde más de 4 pulgadas.
"Descubrimos que las plantas Palmer 'sensibles' sin la mutación sobrevivieron tan bien como el cáñamo resistente cuando se rociaron después de la emergencia", dice Tranel.
Por otro lado, el equipo de investigación descubrió que las formulaciones previas a la emergencia controlaban efectivamente ambas especies.
"La diferencia en la tolerancia entre Palmer y el cáñamo desaparece en la etapa previa a la emergencia", dice Tranel. "En última instancia, ese es el mensaje para llevar a casa aquí. Si se trata de estas malas hierbas, especialmente el amaranto de Palmer, y ustedSi desea incorporar un inhibidor de la PPO como un modo de acción eficaz alternativo, tendrá mucha mejor suerte si lo usa en una aplicación previa a la emergencia ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y del Medio Ambiente de la Universidad de Illinois . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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