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AUTHOR
Fanny Pernin
Validation of a set of reference genes to study response to herbicide stress in grasses
Abstract Background Non-target-site based resistance to herbicides is a major threat to the chemical control of agronomically noxious weeds. This adaptive trait is endowed by differences in the expression of a number of genes in plants that are resistant or sensitive to herbicides. Quantification of the expression of such genes requires normalising qPCR data using reference genes with stable expression in the system studied as internal standards. The aim of this study was to validate reference genes in Alopecurus myosuroides, a grass (Poaceae) weed of economic and agronomic importance with no genomic resources. Results The stability of 11 candidate reference genes was assessed in plants res…
False cleavers (Galium spurium L.) with target-site resistance to ALS inhibiting herbicides in Greece
Galium spurium(Rubiaceae) is a frequent troublesome dicotyledonous weed species, usually controlled with ALS inhibitors, synthetic auxins and their mixtures. In 2016, florasulam+2,4-D failed to adequately control this species in cereal fields (Phthiotida, central Greece) prompting the current study. Seeds from three G. spurium populations (G2, G3, G4) with possible resistance and one from herbicide-free field borders (G1, reference) were collected. These were evaluated in a pot experiment for possible resistance to ALS inhibitors at 0, N and 4N (N= recommended field dose: florasulam+2,4-D 4.375+210 g/ha, florasulam 6.25 g/ha, mesosulfuron+iodosulfuron 7.5+7.5 g/ha) with four replicates (fiv…
Des chercheurs INRAE traquent les mutations de résistance aux herbicides à l’aide du séquençage à très haut débit. Newsletter SPE (Département INRAE Santé des Plantes et Environnement) n°19, 31 aout 2021
Les inhibiteurs de l’ALS en échec face à l’ambroisie à feuilles d’armoiseEn France, la résistance aux herbicides inhibiteurs de l’acétolactate-synthase (ALS) émerge chez l’ambroisie. Très utilisés car applicables sur la majorité des grandes cultures, ces produits phytosanitaires généralistes inhibent l’ALS, une enzyme clé des végétaux dans la synthèse d’acides aminés essentiels. Ils constituent la deuxième famille de désherbants la plus employée, et en paient le tribut : la résistance à cette classe d’herbicides a été identifiée dans plus de 160 espèces d’adventices, ou « mauvaises herbes ». Récemment rajoutée à cette liste, l’ambroisie à feuilles d’armoise (Ambrosia artemisiifolia) est une…
Résistance du coquelicot aux inhibiteurs de l'ALS: La mise au point d'outils de diagnostic rapide a permis de révéler la présence de cette résistance en France
National audience; Les inhibiteurs de l'acétolactate-synthase (ALS) sont actuellement la principale famille d'herbicides utilisés en France. La capacité de diagnostiquer rapidement la présence de plantes résistantes dans les parcelles contribue au maintien de leur efficacité. Des tests « ADN » ont été développés chez les coquelicots (Papaver rhoeas, Papaver dubium et Papaver argemone) pour détecter les mutations de l'ALS conférant une résistance à des herbicides. Les tests ont servi à analyser des plantes de coquelicots provenant de parcelles où des échecs de contrôle par des inhibiteurs de l'ALS ont été observés. Ils ont révélé la présence de mutations de l'ALS en fréquences élevées dans 2…
Herbicides : la résistance existait avant eux... La preuve - L’analyse par PCR de spécimens de vulpin conservés dans des collections d’herbiers le prouve : une mutation à l’origine d’une résistance à des herbicides lancés en 1978 existait déjà en... 1888
➧ QUESTION - Des gènes de résistance aux herbicides peuvent-ils déjà exister dans des populations de mauvaises herbes n'ayant jamais été traitées avec des herbicides ? Pour le savoir, une mutation conférant une résistance à des herbicides a été recherchée dans des parts d'herbiers contenant des spécimens de vulpin ( Alopecurus myosu roides ) collectés entre 1788 et 1975. ➧ RÉPONSE - Un spécimen sur les 734 analysés, collecté en 1888, s'est révélé contenir une mutation au codon 1781 de l'AC-Case qui confère une résistance à des inhibiteurs de l'ACCase (« fops », « dims », « den »). Ceci démontre clairement, si besoin en était encore, que la résistance n'a pas besoin d'herbicides pour exister…
Résistances aux herbicides, autant en emporte le vent
National audience
Herbicides do not fabricate resistance: evidence from herbaria collections
Can herbicide resistance genes be present in weed populations that have never been sprayed with herbicides? In order to answer this question, the presence of a mutation endowing herbicide resistance has been investigated in black-grass (Alopecurus myosuroides) herbarium specimens collected between 1788 and 1975. Among the 734 specimens investigated, one that had been collected in 1888 contained a mutation at ACCase codon 1781 that confers resistance to ACCase-inhibiting herbicides (APPs, CHDs and DEN). This clearly demonstrates that herbicides do not fabricate resistance. Resistance is naturally present in weed populations the fields prior to herbicide use. Herbicides only reveal pre-existi…
Les phytoprotecteurs (« Safeners ») associés aux herbicides jouent-ils un rôle dans la sélection de résistances non liées à la cible ?
Do herbicide-associated "Safeners" play a role in the selection for non-target-site resistances ? To ensure or improve crop selectivity, some herbicide molecules are applied in association with a “safener”. Safeners are compounds that, at the rate applied, enhance herbicide-degrading metabolic pathways supposedly specifically in crop plants. The metabolic pathways enhanced by safeners in crop plants are highly similar to those exacerbated in taxonomically closely related weed species that evolved non-target-site based resistance (NTSR) to herbicides. Herein, we show an enhancing effect of herbicide safeners on NTSR in a major noxious grass weed: rye-grass (Lolium sp.).
A whole-transcriptome approach to unravel non-target-site-based resistance to ALS inhibitors in Ambrosia artemisiifolia
International audience; Non-target-site-resistance (NTSR) to herbicides is a major cause for chemical control failure in a number of weeds. Studies investigating NTSR essentially considered grass weeds. Here, we investigated the transcriptomic bases of NTSR to ALS inhibitors in the global, allergenic weed Ambrosia artemisiifolia. Our objectives were to establish a transcriptome resource for A. artemisiifolia and to use a comparative, quantitative transcriptome sequencing approach (RNA-Seq) to identify candidate NTSR genes in this species. Using the PacBio sequencing technology that generate long sequence reads, a transcriptome resource was obtained from the apical part of one 4-leaf plant, …
Vulpin et ivraies, détecter vite les résistances à certains herbicides blé
Herbicides inhibiting acetolactate-synthase (ALS) are currently of major importance for grass weed control in wheat in France. Rapid resistance diagnosis can help upholding their efficacy. Most cases of resistance to ALS-inhibiting herbicides are due to mutations in the gene encoding ALS. DNA-based assays were developed to detect any ALS mutation endowing resistance in black-grass (Alopecurus myosuroides) and ryegrasses (Lolium spp.). These tests enable resistance diagnosis from leaf fragments, even dried, within 48 hours. They were used to analyse black-grasses and ryegrasses sampled in fields where ALS inhibitor application failures were reported. The tests detected high frequencies of AL…
Résistances aux herbicides : les estivales en force !
Contexte - Des cas de moindre efficacité de désherbage à base d’herbicides inhibiteurs de l’ALS ont été signalés en cultures de printemps. Des tests ont été réalisés pour savoir s’il s’agit de résistances et, si oui, dues à quel mécanisme. PSD sur maïs - Cinq populations de graminées estivales (deux de panic pied-de-coq, une de sétaire verte, deux de digitaire sanguine) ont été prélevées dans des parcelles de maïs où le désherbage n’avait pas donné satisfaction. Des plantes résistantes ont été identifiées dans toutes ces populations. Le mécanisme a été identifié. Il s’agit dans tous les cas de RNLC, résistance non liée à la cible. Ambroisie - Une dizaine de populations d’ambroisie à feuille…
Proactive detection of ALS-based resistance in weeds
International audience