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sábado, febrero 27, 2021
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Nuevos métodos para probar en malezas resistentes a los herbicidas

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Las malezas resistentes a los herbicidas son cada vez más comunes en los paisajes agrícolas. Los métodos existentes para confirmar la resistencia a herbicidas requieren el conocimiento de los genes responsables de la resistencia del sitio objetivo…

Las malezas resistentes a los herbicidas son cada vez más comunes en los paisajes agrícolas. Los métodos existentes para confirmar la resistencia a herbicidas requieren el conocimiento de los genes responsables de la resistencia del sitio objetivo, pero esta información no siempre se conoce. Un nuevo método, desarrollado por investigadores de la Universidad de Illinois para waterhemp, puede evaluar la resistencia a herbicidas sin conocimiento previo de los genes involucrados.

Pregúntele a cualquier agricultor, y escuchará que las malezas son un gran dolor de cabeza. Peor aún son las malezas que han desarrollado resistencia a los herbicidas diseñados para matarlos. Este es el caso de la cizaña de agua, una hierba de hoja ancha que se encuentra comúnmente en los campos de maíz y soja. Muchas poblaciones de cizaña y su primo agresivo, Palmer amaranto, se han vuelto resistentes a la atrazina, la mesotriona y otros herbicidas de uso común, lo que a veces provoca importantes pérdidas de rendimiento en los cultivos de maíz y soja.

“Si continúa rociando el mismo herbicida en las plantas, existe la posibilidad de que un número muy pequeño de ellas sobreviva y se reproduzca. Algunas de sus crías serán resistentes al herbicida. Al usar el mismo herbicida durante generaciones, estamos seleccionando para las malas hierbas que son resistentes a ese químico “, dice el investigador postdoctoral de la Universidad de Illinois, Rong Ma.

Las plantas usan una variedad de mecanismos para evitar los efectos tóxicos de los herbicidas. El mecanismo más común, conocido como resistencia del sitio objetivo, proviene de una mutación genética que evita que el herbicida se adhiera a las proteínas que está diseñada para destruir. La presencia de estas mutaciones en las poblaciones de cigalas se puede analizar rápidamente genéticamente, si el sitio de la mutación se conoce de antemano.

Otro mecanismo se conoce como resistencia metabólica. En este caso, la planta utiliza enzimas comunes para desintoxicar el herbicida antes de que llegue a la proteína que debe destruir.

“Los humanos también tienen estas enzimas amplias y desintoxicantes. Pueden ayudar a desintoxicar las drogas o los productos químicos que consumimos”, explica Rong.

Las enzimas responsables de la resistencia metabólica no siempre son conocidas, aunque generalmente se clasifican en una o dos clases amplias, P450 o GST.

“El problema es que las plantas tienen cientos de estos P450 o GST y todavía no hemos identificado cuáles son los responsables de la resistencia al herbicida en particular”, dice el científico de hierbas Dean Riechers.

Dado que los genes de esas enzimas generalmente son desconocidos, no es posible analizarlos utilizando los métodos genéticos tradicionales . Ma, junto con un equipo de investigadores de U of I dirigido por Riechers, han desarrollado una nueva técnica que puede evaluar con precisión la resistencia metabólica sin depender del conocimiento de los genes específicos involucrados.

El nuevo método implica exponer una sola cuchilla pequeña a un herbicida marcado radioactivamente y luego determinar qué cantidad de herbicida queda después de que la hoja tiene la posibilidad de metabolizarlo. Mientras menos herbicida permanezca en el tiempo, más resistente será la planta.

El estudio probó tres poblaciones de waterhemp y dos herbicidas, mesotriona (Callisto, un inhibidor de HPPD) y primisulfuron-methyl (Beacon, un inhibidor de ALS). Aunque diferentes poblaciones parecían desintoxicar las dos sustancias químicas utilizando diferentes mecanismos bioquímicos, el nuevo método funcionó para ambos.

“El método debería funcionar para herbicidas adicionales e incluso diferentes malezas o cultivos”, dice Riechers. “Probamos un tercer herbicida usando el método con hojas de soja cortadas, y funcionó. Y mientras la hoja o el pecíolo puedan caber en el tubo, debería funcionar para casi cualquier planta”.

Aunque el nuevo método no identifica los genes exactos responsables del metabolismo mejorado de herbicidas en poblaciones resistentes, sí indica la clase general de genes y el mecanismo implicado. El próximo paso para el equipo de investigación es identificar genes específicos y eventualmente desarrollar marcadores para pruebas rápidas usando métodos genéticos convencionales.

 

Referencia de la revista: Journal of Visualized Experimentsbúsqueda y más información sitio web

Proporcionado por: Universidad de Illinois

Información de: phys.org  

Vía: mundoagropecuario
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