ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ ΦΥΤΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΑΓΡΟΤΙΚΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ         Γκιτσάκης Δημήτριος     Έλεγχος παρουσίας ανθεκτικών βιοτύπων αγριοβρώμης σε διάφορα ζιζανιοκτόνα

ανθεκτικότητα ζιζανίων (Herbicide resistance) η κληρονομούμενη δυνατότητα ενός είδους φυτού να επιβιώνει και να αναπαράγεται μετά την έκθεσή του σε μία δόση ζιζανιοκτόνου που κανονικά είναι θανατηφόρα για το φυσικό πληθυσμό του φυτού ανοχής ζιζανίων (Herbicide tolerance) η έμφυτη δυνατότητα ενός φυτού να επιβιώνει και να αναπαράγεται μετά την εφαρμογή ενός ζιζανιοκτόνου. Αυτό σημαίνει ότι δεν υπήρχε τεχνητή ή γενετική επιλογή, απλώς το φυτό είναι ανεκτικό από φυσικού του (www.wssa.net)

εμφάνιση του ανθεκτικού πληθυσμού Ανθεκτικό ζιζάνιο καρποφορεί Ψεκασμός ζιζανίου Εμφάνιση ανθεκτικού πληθυσμού ζιζανίου Το ζιζανιοκτόνο εφαρμόζεται σε περισσότερα ανθεκτικά ζιζάνια Ανθεκτικός βιότυπος Ευαίσθητος ή φυσικός βιότυπος

Η ανάπτυξη ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΟΦΕΙΛΕΤΑΙ: φυσιολογικούς μηχανισμούς μείωση ρυθμού απορρόφησης μείωση ρυθμού μετακίνησης αδρανοποίηση- ακινητοποίηση με σχηματισμό συμπλόκου ΙΙ. βιοχημικούς μηχανισμούς παρουσία ενζύμων μεταβολισμού των ζιζανιοκτόνων υπερπαραγωγή ενζύμων που αποτελούν θέσεις δράσης τροποποίηση θέσης δράσης (Λόλας Π. Χ. 2007) ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ: Ι. χαρακτηριστικά του ζιζανίου αριθμός συχνότητα εμφάνισης αλληλόμορφων που ελέγχουν κληρονόμηση τρόπος επικονίασης ικανότητα δημιουργίας αναπαραγωγικών οργάνων προσαρμοστικότητα στο περιβάλλον των ανθεκτικών βιοτύπων ΙΙ. χαρακτηριστικά του ζιζανιοκτόνου ένταση της πίεσης επιλογής μέσω της δόσης διάρκεια της πίεσης επιλογής μέσω συχνότητας επιλογής υπολειμματική διάρκεια μηχανισμός δράσης (Gasquez, J. 1997) (Stoltenberg D.E. 2004)

ΜΟΡΦΕΣ – ΕΙΔΗ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΜΟΡΦΕΣ – ΕΙΔΗ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ Ανθεκτικότητα θέσης δράσης (Target-site resistance) τροποποίηση της θέσης δράσης με αντικατάσταση αμινοξέων στη θέση δράσης του ζιζανιοκτόνου (Powles S.B. et al. 1997) Σταυρωτή ανθεκτικότητα (Cross resistance) ανθεκτικότητα ενός βιοτύπου σε περισσότερα από ένα ζ/κτονα που η δράση τους οφείλεται στον ίδιο μηχανισμό σταυρωτή ανθεκτικότητα θέσης δράσης (Target-side cross-resistance) τα ζ/κτονα προσκολλούνται στην ίδια θέση δράσης ανθεκτικότητα που δεν συνδέεται με τη θέση δράσης (Nontarget-side cross-resistance) ο ίδιος μηχανισμός παρέχει ανθεκτικότητα σε ζ/κτόνα με διαφορετικό τρόπο δράσης (Powles S.B., Shaner D.L. 2001) Πολλαπλή ανθεκτικότητα (Multiple-resistance) όταν δύο ή περισσότεροι μηχανισμοί εξασφαλίζουν ανθεκτικότητα σε κάποιο βιότυπο έναντι περισσότερων ζ/κτόνων

ΙΣΤΟΡΙΚΑ πρώτη αναφορά : 1968 ΗΠΑ , Μαρτιάκος (Senecio vulgaris) ανθεκτικός σε τριαζίνες Σήμερα (2011): 347 βιότυποι σε 195 είδη, 80 είδη μονοκοτυλήδονα Echinochloa crus-galli δύο βιότυποι ανθεκτικοί στα αμίδια Amaranthus retroflexus και Chenopodium album σε αναστολείς του φωτοσυστήματος ΙΙ Papaver rhoeas δύο βιότυποι στους αναστολείς της ALS Lolium rigidum σε αναστολεά της ACCase Sorghum halepense σε αναστολεά της Ελλάδα:

πλατύφυλλα αγρωστώδη Η ΚΑΡΒΟΞΥΛΑΣΗ ΤΟΥ ΑΚΕΤΥΛΟ-ΣΥΝΕΝΖΥΜΟΥ Α ( ACCase) Καταλύει το πρώτο βήμα βιοσύνθεσης των λιπαρών οξέων ACCase κυτοπλασματική ευκαρυωτική πυρήνα Όλα τα φυτά πλασμιδική πλατύφυλλα προκαρυωτική APP , CHD ζ/κτόνων αγρωστώδη χωριστές πολλαπλές υποομάδες ευκαρυωτική πυρήνα μια μονή πρωτεΐνη τρία λειτουργικά μέρη 250 kDa β-υποομάδα της καρβοξυλικής τρανσφεράσης (CT) χλωροπλάστη (Konishi T. et.al. 1996)

ΑΡΥΛΟΞΥΦΑΙΝΟΞΥΠΡΟΠΙΟΝΙΚΑ ΤΡΟΠΟΙΗΣΗ ΘΕΣΗΣ ΔΡΑΣΗΣ (APP , fops) diclofop –methyl fenoxaprop-p-ethyl quizalofop-p-ethyl κ.ά. ΚΥΚΛΟΕΞΑΝΔΙΟΝΕΣ (CHD , dims) tralkoxydim cethodim cycloxydim κ.ά. Εκλεκτικά Αγρωστωδοκτόνα: Αναστολείς της δράσης της ACCase (ACCase Inhibitors) ΤΡΟΠΟΙΗΣΗ ΘΕΣΗΣ ΔΡΑΣΗΣ Η ανθεκτικότητα στους αναστολείς της ACCase οφείλεται ΚΥΡΙΩΣ (Devine M.D., Shukla A. 2000) π.χ. Setaria viridis στη θέση 1780 αντικατάσταση λευκίνης από ισολευκίνη προσδίδει ανθεκτικότητα στο sethoxydim (Delye C. et al. 2002) Αλλά και λόγω ΕΝΙΣΧΥΜΕΝΟΥ ΡΥΘΜΟΥ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ (Devine M.D., 1997) Έχουν αναφερθεί βιότυποι και με τους δύο μηχανισμούς (Πολλαπλή ανθεκτικότητα) π.χ. Alopecurus myosuroides ανθεκτικοί βιότυποι στο fenoxaprop-P-ethyl (Cocker K.M. et al.1999)

Ανθεκτικότητα στο πρωτοεμφανιζόμενο pinoxaden (φαινυλοπυραζόλη) Η ΑΓΡΙΟΒΡΩΜΗ (Avena spp.) Ένα από τα δυσκολότερα αντιμετωπίσιμα ζιζάνια παγκοσμίως (Holm, L.G. et al.1991) Χημική αντιμετώπιση από την δεκαετία του 1960 Ανθεκτικότητα στο πρωτοεμφανιζόμενο pinoxaden (φαινυλοπυραζόλη)

Ελλάδα: αντιμετωπίζεται χημικά από το 1970 Ελλάδα: αντιμετωπίζεται χημικά από το 1970 με flamprop-M-isopropyl, difenzequat diclofop-methyl, imazamethabenz-methyl fenoxaprop-P-ethyl, clodinafop- propargyl, tralkoxydim Από το 2005: μίγμα mesosulfuron+iodosulfuron, pinoxaden ΑΛΛΑ ΥΠΑΡΧΕΙ στους 83-93 % των σιταγρών παρόλη την χημική αντιμετώπιση (Τραυλός Η. et al. 2008) Από 114 βιοτύπους 36 βιότυπους Μείωση νωπού βάρους από 33-65% από μίγμα mesosulfuron+iodosulfuron 12 βιότυπους ανέπτυξαν ανθεκτικότητα σε clodinafop-propargyl 5 βιότυποι ανέπτυξαν ανθεκτικότητα στο fenoxaprop-P-ethyl 18 βιότυποι παρουσίασαν σταυρωτή ανθεκτικότητα και στα δύο αρυλοξυφαινοξυπροπιονικά ζ/κτώνα (Παπαπαναγιώτου Α. et al. 2008)

ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ ΑΓΡΟΥ Υλικά και Μέθοδοι Σε δύο αγροτεμάχια ελέγχθηκε η ανθεκτικότητα της αγριόβρωμης σε διάφορους αναστολείς της ACCase σε καλλιέργεια σκληρού σταριού Αγροτεμάχιο Α: ΔΙΛΟΦΟΣ ΛΑΡΙΣΑΣ Αγροτεμάχιο Β: Μύρα ΛΑΡΙΣΑΣ Ποικιλία σκληρού σταριού : SIMETO Πειραματικό σχέδιο : ΤΥΧΑΙΟΠΟΙΗΜΕΝΕΣ ΠΛΗΡΕΙΣ ΟΜΑΔΕΣ (RCB) Εφαρμόστηκαν 3 μεταφυτρωτικά ζ/κτόνα στο αδέρφωμα του ζ/νίου Μία κυκλοεξανδιόνη : tralkoxydim Δύο Αρυλοξυφαινοξυπροπιονικά : fenoxaprop-p-ethyl clodinafop propargyl

Δόση εφαρμογής σε gr δ.ο/Στρ. Ζιζανιοκτόνο   x1 x2 x4 Συνεργά πρόσθετα tralkoxydim 40 Atplus 100 fenoxaprop-p-ethyl 8.25 κανένα 16.5 Sunoil 11E 150 clodinafop propargyl 4.8 9.6 19.2 Τα ζιζανιοκτόνα, οι δόσεις εφαρμογής και τα πρόσθετα που χρησιμοποιήθηκαν στα πειράματα αγρού.

Αποτελέσματα 1. Μακροσκοπική εκτίμηση αποτελεσματικότητας Μετρήσεις : στις 45 ημέρες μετά την εφαρμογή (ΗΜΕ) Αριθμός ατόμων αγριόβρωμης που επιβίωσαν μετά την εφαρμογή ζιζανιοκτόνων στο αγροτεμάχιο Α.

Αριθμός ατόμων αγριόβρωμης που επιβίωσαν μετά την εφαρμογή ζιζανιοκτόνων στο αγροτεμάχιο Β.

2. Μετρήσεις του νωπού και ξηρού βάρους της καλλιέργειας Μετρήσεις : στις 20,60 και 85 ημέρες μετά την εφαρμογή (ΗΜΕ) Τιμές του νωπού βάρους των φυτών σιταριού και ανά επέμβαση στο αγροτεμάχιο Α.

Τιμές του ξηρού βάρους των φυτών σιταριού ανά επέμβαση στο αγροτεμάχιο Α.

3. Απόδοση της καλλιέργειας Αποδόσεις σε κιλά ανά στρέμμα στα πειραματικά τεμάχια του αγροκτήματος Α σε σχέση με την επέμβαση.

ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ Υλικά και Μέθοδοι Ελέγχθηκε η εμφάνιση ανθεκτικότητας σε 5 βιοτύπους αγριόβρωμης : Ορχομενού Βοιωτίας Γουμένισσα του Κιλκίς Αχλάδι Φθιώτιδας Άγιο Παύλο Χαλκιδικής Δίλοφο Λάρισας Εφαρμόστηκαν 5 μεταφυτρωτικά ζ/κτόνα στο στάδιο των 4-6 φυλλών tralkoxydim fenoxaprop-p-ethyl clodinafop propargyl fluazifop-p-butyl quizalofop-p-ethyl

Δόση εφαρμογής σε gr δ.ο/Στρ. Ζιζανιοκτόνα   x1 x4 Συνεργά πρόσθετα tralkoxydim 40 160 Atplus 100 fenoxaprop-p-ethyl 8.25 33 κανένα clodinafop propargyl 4.8 19.2 fluazifop-p-butyl 19 76 quizalofop-p-ethyl 7.5 30 Τα ζιζανιοκτόνα, οι δόσεις και τα πρόσθετα που χρησιμοποιήθηκαν στα πειράματα θερμοκηπίου.

Αποτελέσματα Μετρήσεις : μακροσκοπική εκτίμηση της ανάπτυξης των φυτών 3 εβδομάδες μετά τον ψεκασμό Ευαίσθητος : δεν επέζησε κανένα μετά την εφαρμογή εξελισσόμενη ανθεκτικότητα : επιβίωσαν άτομα τουλάχιστον στο ένα από τα τρία πειραματικά τεμάχια Ανθεκτικός : όταν επέζησαν άτομα στα δύο από τα τρία πειραματικά τεμάχια tralkoxydim 3 εβδομάδες

5 3 2 1 Ζιζανιοκτόνο Αριθμός βιοτύπων Ευαίσθητοι Ανάπτυξη Ανθ Ανθεκτικότητας της αγριόβρωμης σε διάφορα ζιζανιοκτόνα, από 5 διαφορετικές περιοχές της Ελλάδας (απλή δόση ζιζανιοκτόνου). Ζιζανιοκτόνο Αριθμός βιοτύπων   Ευαίσθητοι Ανάπτυξη Ανθ Ανθεκτικοί tralkoxydim 5 fenoxaprop-p-ethyl 3 2 clodinafop propargyl 1 fluazifop-p-butyl quizalofop-p-ethyl

Ζιζανιοκτόνο Περιοχές tralkoxydim fenoxaprop-p-ethyl Ανθεκτικότητας βιοτύπων αγριόβρωμης από διαφορετικές περιοχές της Ελλάδας, σε διάφορα ζιζανιοκτόνα, στην τετραπλή δόση. Ζιζανιοκτόνο   Περιοχές tralkoxydim fenoxaprop-p-ethyl clodinafop propargyl fluazifop-p-butyl quizalofop-p-ethyl Δίλοφος Λάρισας Ε* Α εΑ Ε Ορχομενός Βοιωτίας Αχλάδι Φθιώτιδας Γουμένισσα Κιλκίς Άγιο Παύλο Χαλκιδικής *Ε: Ευαίσθητοι, εΑ: με εξελισσόμενη Ανθεκτικότητα, Α: Ανθεκτικοί

αναπτυσσόμενη σταυρωτή ή/και πολλαπλή ανθεκτικότητα στα Συμπεράσματα Πειράματα αγρού Οι βιότυποι παρουσιάζουν : ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ στο fluazifop-p-butyl αναπτυσσόμενη σταυρωτή ή/και πολλαπλή ανθεκτικότητα στα clodinafop propargyl και tralkoxydim η προσθήκη συνεργού ζ/κτόνων δεν μετάβαλε τα αποτελέσματα εμπλέκονται περισσότεροι μηχανισμοί ανθεκτικότητας οι μεγαλύτερες δόσεις δεν προκάλεσαν φυτοτοξικά φαινόμενα στην καλλιέργεια

Ανθεκτικότητα του βιοτύπου της Λάρισας στο Πειράματα θερμοκηπίου Ανθεκτικότητα του βιοτύπου της Λάρισας στο fenoxaprop-p-ethyl και ¨εξελισσόμενη¨ σταυρωτή στο clodinafop propargyl οι ιδιότητες κληρονομούνται στην επόμενη γενεά ¨εξελισσόμενη¨ ανθεκτικότητα στο fenoxaprop-p-ethyl και fluazifop-p-butyl (πρώτη αναφορά) από τον βιότυπο του Ορχομενού Βοιωτίας δεν εμφανίστηκε πουθενά ανθεκτικότητα στο tralkoxydim

ΣΑΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ για τον χρόνο σας