Канадские ученые, что сорняки теоретически могут быть устойчивы к новым гербицидам еще до их коммерциализации. Это удалось доказать исследователям Университета Иллинойса на примере растения Waterhemp, сорняка семейства амарантовых. Он относится к карантинным сорнякам и является относительно новым для Канады и представляет серьезную проблему для фермеров, выращивающих кукурузу и сою, сообщает Producer.
Впервые Waterhemp появился в штате Онтарио в 2002 году, далее он распространился на Квебек и в 2016 году появился на посевах сои к юго-востоку от Виннипега.
Waterhemp устойчив к нескольким гербицидам, сумел адаптироваться ко многим ядохимикатам и различным условиям окружающей среды. Удивительно, но растение оказалось способным разработать механизм для «детоксикации».
Исследователи из Университета Иллинойса теперь продемонстрировали истинные возможности waterhemp. Он может противостоять не только используемым гербицидам, но и тем, которые еще только проходят испытания.
Синкарповая кислота-3 (SA3) подавляет однолетние широколиственные сорняки, с помощью разрушения фермента HPPD, участвующего, в частности, в производстве витаминов А и Е”.
«Витамины А и Е являются антиоксидантами, поэтому они подобны солнцезащитным средствам для растений, за счет этих полезных микроэлементов зеленый хлорофилл не повреждается. Гербициды-ингибиторы HPPD выбивают HPPD, включая витамины А и Е. Вот как работают гербициды (против сорняков). - Обработанные растения становятся белыми, потому что их хлорофилл разрушается без защиты витаминов. Плохая новость заключается в том, что эти гербициды больше не работают в устойчивых популяциях растений в болотистой местности, поэтому сельхозкультуры беззащитны перед сорняками», - пояснил Ден Ричерс, профессор кафедры растениеводства университета Иллинойса.
Ричерс сказал, что кукуруза может переносить воздействие гербицидов, так как у этой сельхозкультуры есть надежная система детоксикации для нейтрализации вредных химических веществ. Но она не работает на SA3, ферменте, на основе которого разработали гербициды предшествующего поколения,  поэтому это химическое вещество никогда не использовалось на посевах.
Тем не менее, водостойкий HPPD с системой детоксикации, имитирующей систему кукурузы, показал, что он также может детоксифицировать SA3.
«Это, вероятно, первый известный пример, когда waterhemp разработал механизм детоксикации, которым не обладает сельскохозяйственные культуры», - сказал Ричерс. – «Сорняк использует совершенно другой механизм, что усложняет борьбу с ним».
Это открытие означает, что вредоносное растение теоретически может быть устойчив к новым гербицидным препаратам еще до того, как они появятся  в продаже.
Кукуруза, соя и сорго используют GST для метаболизма S-метолахлора, гербицида, применяемого в почве, который обеспечивает остаточную борьбу с сорняками. Предполагалось, что waterhemp использовал тот же ферментный механизм для детоксикации гербицида. Вместо этого он полагался на p450s, и, по сути, фермент был в 20 раз выше в устойчивом к воздействию воды, чем в кукурузе.
«У растений действительно есть общий способ нейтрализации химических веществ. Но теперь нам почти приходится игнорировать, какие химические вещества кукуруза может нейтрализовать. Ведь сорняк окажется «умнее» кукурузы.
Проблема в том, что не только waterhemp  научился «обезвреживать» сорняки. Такими же свойствами обладает и его «собрат» из семейства амарантовых Palmer amaranth. Оба растения имеют дурную славу у фермеров как широколиственные сорняки, обладающие способностью детоксифицировать практически все агрохимикаты.  Однолетний райграс в Западной Австралии развил также устойчивость к группам гербицидов.
Ученые считают, что аграриям нужно не только полагаться на «химию», но и применять агротехнологии, позволяющие избежать распространения сорняков. Оставлять широкие междурядья, применять нулевую обработку почвы.
«Если озимая пшеница будет посажена и собрана в начале лета с последующим летним урожаем, то у waterhemp не будет шанса засорить посевы. В то время как озимая пшеница может быть не такой прибыльной, если вы будете сажать ее каждые несколько лет. Главная задача - строго соблюдать сроки посева и «опередить» сорняки», - говорит Ден Ричерс.
Фото - Pixabay.com

---