The weed fitness in herbicide resistance research

• Autorzy: Adamczewski K. , Dobrzanski A.

Warianty tytułu

PL

Fitnes chwastów w badaniach odporności na herbicydy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono przegląd literatury dotyczący fitnesu chwastów. W polskiej literaturze z herbologii słowo fitness chwastów, jak do tej pory, nie wystąpiło mimo, że badania z tego zakresu były prowadzone. Fitnes można zdefiniować jako sukces reprodukcyjny chwastów lub dostosowanie się pojedynczych genów w puli genowej populacji do warunków wynikających ze stosowania herbicydów. Są dwa podstawowe kryteria związane z fitnesem, przetrwanie i reprodukcja. W każdej populacji chwastów znajdują się osobniki charakteryzujące się zróżnicowanym stopniem wrażliwości na herbicydy. Dlatego osobniki wrażliwe tego samego gatunku po zastosowaniu herbicydu zamierają. Na skutek konkurencji wewnątrz gatunkowej osobniki odporne oraz uodpornione pozostają i zaczynają dominować w agrofitocenozie. Zadaniem prac badawczych dotyczących fitnesu jest poszukiwanie cech przystosowawczych organizmu, które pozwalają na przekazanie ich potomstwu, a więc dziedziczenie. W badaniach fitnesu nie uwzględnia się bezpośredniego działania herbicydów na chwasty. Dotyczą one efektów długofalowego działania ich stosowania. W badaniach fitnesu określa się między innymi różnice morfologiczne i fizjologiczne pomiędzy biotypami odpornymi i wrażliwymi oraz stosunki ilościowe w populacji określonego gatunku, w zależności od warunków agroekologicznych, a także potencjał reprodukcyjny.

EN

The aim of the studies was review of literature date on weed fitness. However the expression-weed fitness has not been commonly used by the Polish weed scientists so far, some research dealt with the above phenomenon were done in Poland. In general, weed fitness can be defined as weed reproductive capabilities, and adjustment of singe genes from the gene pool to new conditions being a result of herbicide applications. Therefore, weed survival and reproduction are regarded as two main criteria determining weed fitness. In each weed population there are individual plants characterized by a different level of sensitivity to applied herbicides. Sensitive weed plants of the same species are effectively controlled by herbicides. As a result of intraspecific competitiveness, resistant weed plants or plants with acquired resistance survive and become dominant in agrophytocenosis. Studies on weed fitness are mainly concerned with the effects of long term application of herbicides. Among other things, morphophysiological differences between resistance and susceptible weed species biotypes are determined, biotype reproduction capabilities as well as quantitative relations depending on agro-ecological conditions.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Progress in Plant Protection
• Rocznik: 2012
• Tom: 52
• Numer: 3
• Opis fizyczny: s.549-555,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Adamczewski K.

• Instytut Ochrony Roślin - Państwowy Instytut Badawczy, ul.Władysława Węgorka 20, 60-318 Poznań

autor

Dobrzanski A.

Bibliografia

• Adamczewski K., Kierzek R. 2007. Występowanie biotypów miotły zbożowej (Apera spica-venti L.) odpornej na herbicydy sulfonylomocznikowe. Prog. Plant Prot./Post. Ochr. Roślin 47 (3): 333–340.
• Adamczewski K., Matysiak K. 2009. Niektóre aspekty z biologii Apera spica-venti (L.). Pam. Puł. 150: 7–17.
• Adamczewski K., Kierzek R. 2011. Problem odporności chwastów na herbicydy w Polsce. Prog. Plant Prot./Post. Ochr. Roślin 51 (4): 1665–1674.
• Al-Ahmad H., Galili S., Gressel J. 2005. Poor competitive fitness of transgenically mitigated tobacco in competition with the wild type in a replacement series. Planta 222 (2): 372–385.
• Bergelson J., Purrington C.B. 1996. Surveying patterns in costs of resistance in plants. The American Naturalist 148 (3): 536–558.
• Baucom R.S., Mauricio R. 2004. Fitness costs and benefits of novel herbicide tolerance in a noxious weed. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 101 (36): 13386–13390.
• Bourdot G.W., Saville D.J., Hurrell G.A. 1996. Ecological fitness and the decline of resistance to the herbicide MCPA in a population of Ranunculus acris. J. Appl. Ecol. 33 (1): 151–160.
• Christoffers M.J. 1999. Genetic aspects of herbicide - resistant weed management. Weed Technol. 13: 647–652.
• Crow J.F. 1986. Basic Concepts in Population, Quantitative, and Evolutionary Genetics. New York, W.H. Freeman and Co, 273 pp.
• Dobzansky T. 1950. Evolution in the tropics. American Scientist 38: 208–221.
• Gadamski G., Ciarka D., Gawroński S.W. 1996. Molecular survey of Polish resistant biotypes of weeds. p. 547–550. Proc. Second International Weed Science Congress. Copenhagen, 25–28 June 1996, vol. 2, 1398 pp.
• Gajewski W. 1987. Genetyka Ogólna i Molekularna. PWN, Warszawa, 472 ss.
• Gressel J. 1987. Appearance of single and multi-group herbicide resistances and strategies for their prevention. The BCPC Conference – Weeds 2: 479–488.
• Gressel J., Segel L.A. 1990. Modelling the effectiveness of herbicide rotations and mixtures as strategies to delay or preclude resistance. Weed Technol. 4: 186–198.
• Heap I. 1999. The occurrence of herbicide-resistant weeds worldwide. Pest. Sci. 51: 235–243.
• Heap I. 2008. Herbicide resistant weeds: global's and Impact. p. 224–225. 5th Meeting International Weed Science Congress. Canada, Vancouver, 23–27 June 2008, abstr. 551, 333 pp.
• Heap I. 2012. International Survey of Herbicide Resistant Weeds. http://www.weedscience.org/In.asp, dostęp: 30.08.2012.
• Holt J.S., Thil D.C. 1994. Growth and productivity of resistant plants. p. 299–316. In: „Herbicide Resistance in Plants. Biology and Biochemistry” (S.B. Powels, J.A.M. Holtum, eds.). CRC Press, Lewis Publishers, 353 pp.
• Holt J.S. 1996. Ecological fitness of herbicide-resistant weeds. p. 387–392. Proc. Second International Weed Science Congress. Copenhagen, 25–28 June 1996, vol. 2, 1398 pp.
• HRAC (Herbicide Action Committee) 2012. www.hracglobal.com, dostęp: 30.08.2012.
• Jasieniuk M., Brûlé-Babel A.L., Morrison I.N. 1996. The evolution and genetics of herbicide resistance in weeds. Weed Sci. 44: 176–193.
• Jensen J.E. 1993. Fitness of herbicide-resistant weed biotypes described by competition models. Beschreibung der Fitness von herbizidereistenten Unkrautbiotypen durch Konkurrenzmodelle. Capacité adaptative de biotypes résistnts de mauvaises analysée par des modéles de compétition). p. 25–32. 8th Symp. Europ. Weed Res. Soc. Braunschweig, 14–16 Juni 1993, 872 pp.
• Kucharski M., Rola H. 2006. Common chickweed (Stellaria media L.) populations resistant to photosystem II inhibiting herbicides in Poland. Zeitschrift für Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz (Journal of Plant Diseases and Protection) 20: 123–129.
• Larcher W. 1987. Stress by pflanzen. Naturwissenschaften 74: 158–167.
• Leroux G.D. 1993. Relative fitness of s-triazine susceptible and resistant biotypes of Chenopodium album. Phytoprotection 74: 143–152.
• Lipecki J. 1988. Capsella bursa-pastoris (L) Med. – another weed resistant to simazine? Acta Soc. Bot. Pol. 1: 187–189.
• Massinga R.A., Al-Khatib K., Amand P.St., Miller J.F. 2005. Relative fitness of imazamox-resistant common sunflower and prairie sunflower. Weed Sci. 53 (2): 166–174.
• Matthews J.M. 1994. Management of herbicide resistant population. p. 317–335. In: „Herbicide Resistance in Plants. Biology and Biochemistry” (S.B. Powles, D.L. Shaner, eds.). CRC Press, Lewis Publishers, 353 pp.
• Maxwell B.D., Roush M.L., Radosewich S.R. 1990a. Prevention and management resistan weeds. p. 260–267. Proc. Australian Weeds Conference. South Australia, Adelaide, 6–10 August 1990, 564 pp.
• Maxwell B.D., Roush M.L., Radosevich S.R. 1990b. Predicting the evolution and dynamics of herbicide resistance in weed populations. Weed Technol. 4: 2–13.
• Menchari Y., Chauvel B., Darmency H., Délye C. 2008. Fitness costs associated with three mutant acetylcoenzyme A carboxylase alleles endowing herbicide resistance in black-grass Alopecurus myosuroides. J. Appl. Ecol. 45: 939–947.
• Nalewaja J.D. 1990. Cultural practices for weed resistance management. Weed Technol. 13: 643–646.
• Pedersen B.P., Neve P., Andreasen C., Powles S.B. 2007. Ecological fitness of a glyphosate-resistant Lolium rigidum population: Growth and seed production along a competition gradient. Basic Applied Ecol. 8: 258–268.
• Rola H., Rola J. 2002. Teoria i praktyka uodparniania się chwastów segetalnych na herbicydy stosowane w Polsce. Prog. Plant Prot./Post. Ochr. Roślin 41 (1): 375–382.
• Shrestha A., Hanson B.D., Fidelibus M.W., Alcorta M. 2010. Growth, phenology, and intraspecific competition between glyphosateresistant and glyphosate-susceptible horseweeds (Conyza canadensis) in the San Joaquin Valley of California. Weed Sci. 58: 147–153.
• Sibony M., Rubin B. 2003. The ecological fitness of ALS-resistant Amaranthus retroflexus and multiple-resistant Amaranthus blitoides. Weed Res. 43 (1): 40–47.
• Silvertown J.W. 1982. Introduction to Plant Population Ecology. Longan, London and New York, 282 pp.
• Silvertown J.W., Lovet Doust J. 1993. Introduction to Plant Population Biology. Blackwell Scientific Publication, London, 210 pp.
• Stachecki S., Adamczewski K. 2002. Chenopodium album, Amaranthus retroflexus – występowanie i reakcja na herbicydy o różnym mechanizmie działania. Pam. Puł. 129: 247–252.
• Vila-Aiub M.M., Neve P., Powles S.B. 2009. Fitness costs associated with evolve herbicide resistance alleles in plants. New Phytologist 184: 751–767.
• Vila-Aiub M.M., Neve P., Roux F. 2011. A unified approach to the estimation an interpretation of resistance costs in plants. Heredity 107: 386–394.
• Warwick S.I., Black L.D. 1994. Relative fitness of herbicide-resistant and susceptible biotypes of weeds. Phytoprotection 75 (4): 37–49.
• Williams M.M. II, Jordan N., Yerkes C. 1995. The fitness cost of triazine resistance in jimsonweed (Datura stramonium L.). Am. Midl. Nat. 133: 131–137.

Uwagi

PL

Rekord w opracowaniu