Generationsübergreifende Auswirkungen von Herbizid-Hormesis bei PSII-Target Site resistentem <i>Chenopodium album</i> L.

Abstract

Die Exposition von Pflanzen gegenüber moderatem Umweltstress ist eine wichtige Quelle für evolutionäre Ver­änderungen aufgrund von genetischen und phänotypischen Reaktionen. Da Herbizid-Hormesis als die wachs­tumsstimu­lierende Wirkung niedriger Herbizid-Dosierungen ebenfalls einen moderaten Stress für exponierte Pflan­zen darstellt, sind generationsübergreifende Auswirkungen denkbar. Insbesondere bei herbizidresistenten Unkräu­tern, die bei praxisüblichen Aufwandmengen in ihrer reproduktiven Fitness hormetisch gefördert wer­den, könnte dieser Aspekt zur Evolution von Herbizidresistenz beitragen. Im Gegensatz zu Insekten und Bakte­rien liegen Erkenntnisse eines solchen generationsübergreifenden Einflusses von Hormesis bei Pflanzen bisher nicht vor.

In der vorliegenden Studie wurden PSII Target-Site resistente Chenopodium album Pflanzen mit verschiedenen Dosierungen des PSII-Inhibitors Metamitron behandelt und bis zur Samenreife kultiviert (Parentalgeneration P). Die resultierenden F1-Generationen ausgewählter P-Vorbehandlungen wurden erneut in einem Dosis-Wir­kungsversuch mit Metamitron behandelt. Dabei zeigte sich ein signifikanter Einfluss der P-Vorbehandlung auf die Reaktion der F1-Nachkommen. Die Sensitivität von F1-Pflanzen bei P-Vorbehandlung mit ultra-niedri­gen und inhibierenden Dosierungen war teilweise höher als bei F1-Pflanzen unbehandelter P-Pflanzen. Eine P-Vor­behandlung mit hormetischen Dosierungen führte dagegen zu einer signifikant geringeren Sensitivität bei F1-Pflanzen.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Herbizid-Hormesis generationsübergreifende Reaktionen hinsichtlich Herbizidsensitivität induziert, deren Ausprägung jedoch in Abhängigkeit der Dosierung der P-Vorbehandlung variiert. Grundsätzlich könnte dies evolutionäre Veränderungen bei Unkräutern fördern.