Después de exponer más de 70 millones de semillas de amaranto de grano a un herbicida a base de suelo, los investigadores no pudieron encontrar un solo mutante resistente a herbicidas. Aunque preliminares, los hallazgos sugieren que la tasa de mutación en el amaranto es muy baja y muy bajaLa aplicación de herbicidas de alto nivel contribuye poco, si acaso, al inicio de nuevas mutaciones que confieren resistencia, dicen los investigadores.
El estudio se informa en la revista Ciencia de malezas .
Cualquier estrés importante que no mate a una planta puede contribuir a mutaciones genéticas en sus semillas y polen, dijo el profesor de ciencias de cultivos de la Universidad de Illinois, Patrick Tranel, quien dirigió la nueva investigación. Incluso la luz ultravioleta en la luz solar puede estresar a una planta y aumentarLa probabilidad de mutaciones en su descendencia, dijo. Dichas mutaciones aumentan la diversidad genética, lo que puede ser útil para la supervivencia de una especie.
"La resistencia a los herbicidas proviene de la variación genética en una población", dijo Tranel. "Si una maleza individual tiene la mutación adecuada que le permite sobrevivir a un herbicida en particular, ese individuo sobrevivirá y transmitirá el rasgo a su progenie".
Tranel dijo que la contribución relativa de las nuevas mutaciones al problema de la resistencia a los herbicidas es poco conocida. Él y sus colegas esperaban determinar la tasa de mutación de referencia para una planta del género amaranto , un grupo que incluye cáñamo, amaranto palmer y otras malezas agrícolas problemáticas. También querían probar si las aplicaciones de herbicidas que no mataron a la planta aumentaron esa tasa de referencia.
Los investigadores comenzaron con una sola semilla de Amaranthus hypochondriacus , que está estrechamente relacionado con varias malezas agrícolas, pero no se sabe que albergue genes de resistencia a herbicidas. Usar un invernadero para aislar sus experimentos de la posible contaminación de otros amaranto especie, el equipo cultivó esta planta, recolectó sus semillas y comenzó el largo proceso de cultivar generaciones de plantas relacionadas y cosechar las semillas.
"Una buena planta produciría alrededor de 100,000 semillas", dijo Tranel. "De esta planta, finalmente obtuvimos más de 70 millones de semillas".
A pesar del aislamiento del laboratorio y la vigilancia de los científicos, algunos otros amaranto las semillas de malezas se abrieron paso en el experimento.
"Estas semillas son pequeñas y se adhieren a las cosas. Puedes tener una semilla pegada a tu piel y no saberlo", dijo Tranel. "Uno de los estudiantes encontró una semilla de hierba en su ceja después de salir del invernadero".
Por suerte para los científicos, las semillas de la maleza amaranto las especies son negras, mientras que sus plantas de prueba solo produjeron semillas de color claro.
Para detectar resistencia a los herbicidas en las semillas, los investigadores las extendieron sobre la superficie del suelo tratada con un tipo de herbicida conocido como inhibidor de ALS, luego esperaron para ver si alguna de las plántulas sobrevivió. Muy pocas de las plantas de prueba vencierontratamiento con herbicidas. Pruebas rigurosas revelaron que esas plantas raras que sobrevivieron fueron descendientes de semillas de especies de amaranto de maleza que ya portaban los genes de resistencia.
Los experimentos verificaron que el enfoque de los científicos funcionó bien para analizar un gran número de semillas. También estableció que el equipo tendría que probar muchos más de 70 millones de semillas para determinar la tasa de mutación de referencia A. Hypochondriacus - y para determinar si el tratamiento con herbicidas de bajo nivel aumenta esa tasa, dijo Tranel.
Saber esto es esencial para desarrollar modelos que puedan predecir con precisión cómo se comportarán las plantas en un campo, dijo.
"La resistencia a los herbicidas es un proceso evolutivo, y los procesos evolutivos son matemáticos", dijo Tranel. "Si sabe con mayor precisión cómo se comportarán las plantas en diferentes condiciones ambientales, puede desarrollar ecuaciones que predicen qué tan rápido evolucionará la resistencia".
Si, como sugiere el estudio, la tasa de mutación es mucho más baja de lo esperado, no significa que no se producirá resistencia a los herbicidas, dijo. "Puede ser que la resistencia se produzca un poco más lentamente de lo que se pensaba anteriormente"dijo "Pero aún ocurrirá".
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Materiales proporcionado por Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Oficina de Noticias . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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