Διερεύνηση της βιολογίας, των μηχανισμών ανθεκτικότητας σε ζιζανιοκτόνα και της χημικής αντιμετώπισης βιοτύπων αγριοβρώμης (Avena sterilis L.)

Μελετήθηκαν 125 βιότυποι αγριοβρώμης (Avena sterilis L.), σε πειράματα φυτοδοχείων, για πιθανή ανάπτυξη ανθεκτικότητας στα ζιζανιοκτόνα fenoxaprop-P-ethyl και clodinafop-propargyl. Οι βιότυποι προέρχονταν από αγρούς καλλιέργειας χειμερινών σιτηρών της Βόρειας Ελλάδας και της Θεσσαλίας. Τα αρχικά πειράματα φυτοδοχείων έδειξαν ότι 36 και 43 βιότυποι αγριοβρώμης χαρακτηρίστηκαν ως ανθεκτικοί (R) στο fenoxaprop-P-ethyl και στο clodinafop-propargyl, αντίστοιχα, ενώ 29 βιότυποι χαρακτηρίστηκαν ως σταυρανθεκτικοί και στα δύο ζιζανιοκτόνα. Μειωμένη αποτελεσματικότητα των fenoxaprop-P-ethyl και clodinafop-propargyl καταγράφηκε σε 42 και 35 βιοτύπους, αντίστοιχα, ενώ 12 βιότυποι χαρακτηρίστηκαν ως μετρίως σταυρανθεκτικοί (r) στα δύο ζιζανιοκτόνα. Σαράντα επτά βιότυποι χαρακτηρίστηκαν ως ευαίσθητοι (S) στο fenoxaprop-P-ethyl και άλλοι 47 στο clodinafop-propargyl. Τα πειράματα της αντίδρασης των φυτών 17 ανθεκτικών στο fenoxaprop-P-ethyl βιοτύπων σε διάφορα ζιζανιοκτόνα έδειξαν ότι οι 16, 17, 11 και δύο από αυτούς τους βιότυπους χαρακτηρίστηκαν ως σταυρανθεκτικοί στα clodinafop-propargyl, diclofop-methyl, tralkoxydim και pinoxaden, αντίστοιχα. Οι 17 ανθεκτικοί και οι πέντε ευαίσθητοι βιότυποι αγριοβρώμης αξιολογήθηκαν και με βιοδοκιμή σπόρων σε τριβλία Petri, όπου μελετήθηκε η ένταση ανθεκτικότητας στα ζιζανιοκτόνα fenoxaprop-P-ethyl και clodinafop-propargyl και η πιθανή ανάπτυξη σταυρανθεκτικότητας στα ζιζανιοκτόνα diclofop-methyl, tralkoxydim και pinoxaden. Η βιοδοκιμή των σπόρων επιβεβαίωσε σε σημαντικό βαθμό τα αποτελέσματα που προέκυψαν από τα πειράματα διερεύνησης της έντασης ανθεκτικότητας σε φυτά που αναπτύχθηκαν σε φυτοδοχεία, αν και οι τιμές R/S της βιοδοκιμής των σπόρων ήταν χαμηλότερες από τις αντίστοιχες τιμές που προέκυψαν από τα πειράματα φυτών που αναπτύσσονταν στα φυτοδοχεία. Η μοριακή βάση της ανθεκτικότητας 26 ανθεκτικών (R) και έξι ευαίσθητων (S) βιοτύπων αγριοβρώμης μελετήθηκε με αλληλούχηση τμημάτων του ACCase γονιδίου. Τα δεδομένα έδειξαν ότι η σταυρανθεκτικότητα των 24 βιοτύπων του ζιζανίου αγριοβρώμη στα ζιζανιοκτόνα οφείλεται σε σημειακές μεταλλάξεις στην περιοχή CT του ACCase γονιδίου, οι οποίες είχαν ως συνέπεια την αντικατάσταση των αμινοξέων Ile-1781→Leu, Trp-1999→Cys, Trp-2027→Cys, Ile-2041→Asn, Cys-2088→Arg, και Asp-2078→Gly στο ένζυμο ACCase. Σε δύο πειράματα αγρού που πραγματοποιήθηκαν κατά τις περιόδους 2008-2009 και 2009-2010, μελετήθηκε η επίδραση του χαρακτηριστικού της ανθεκτικότητας και της γεωγραφικής προέλευσης στον ρυθμό αύξησης 12 ανθεκτικών και έξι ευαίσθητων βιοτύπων αγριοβρώμης. Ο ρυθμός αύξησης αξιολογήθηκε με καταγραφή του νωπού βάρους και καταμέτρηση του αριθμού των αδερφιών. Τα δεδομένα έδειξαν ότι ο ρυθμός αύξησης όλων των βιότυπων (ανθεκτικών και ευαίσθητων) αγριοβρώμης ήταν ταχύτερος, η συσσώρευση υπέργειας βιομάζας μεγαλύτερη και ο αριθμός αδερφιών μεγαλύτερος κατά την περίοδο 2009-2010. Οι ανθεκτικοί βιότυποι με τις αντικαταστάσεις Ile-2041→Asn και Trp-2027→Cys στο ένζυμο ACCase παρήγαγαν την υψηλότερη υπέργεια βιομάζα, ενώ η υπέργεια βιομάζα των ανθεκτικών βιότυπων με την αντικατάσταση Asp-2078→Gly και την ταυτόχρονη αντικατάσταση Ile-2041→Asn + Cys-2088→Trp ήταν μικρότερη κατά τις δύο καλλιεργητικές περιόδους. Οι ευαίσθητοι βιότυποι, καθώς και οι ανθεκτικοί βιότυποι, τόσο με την αντικατάσταση Ile-2041→Asn, όσο και με την αντικατάσταση Cys-2088→Trp παρήγαγαν μεγαλύτερο αριθμό αδερφιών κατά την καλλιεργητική περίοδο 2008-2009. Η μελέτη της προσαρμοστικότητας με βάση το ρυθμό αύξησης των βιοτύπων έδειξε ότι αυτή επηρεάζεται από τη σημειακή μετάλλαξη και από τις κλιματολογικές συνθήκες.