Senkung des Selektionsdrucks von Herbiziden – Möglichkeiten und Grenzen eines Managements von Acker - Fuchsschwanz mit Clethodim in Raps bei Vorkommen das Haplotyps Leu1781

Abstract

In Feldversuchen wurde Acker-Fuchsschwanz (Alopecurus myosuroides, Huds.) in Raps an 6 Standorten in Nord- und Süddeutschland mit vermuteten Resistenzproblemen mit Clethodim (Select EC 240) bzw. Cycloxydim (Focus Ultra) mit und ohne Nachbehandlung mit Propyzamid (Kerb FLO) bekämpft. Begleitend wurden molekulargenetische Analysen von Blattproben durchgeführt, um das Vorkommen von Acker-Fuchsschwanz mit dem Haplotyp Leu1781 und die Häufigkeit der Genotypen zu erfassen. Das Ziel der Versuche war es, die Bekämpfungserfolge an den Standorten mit dem Vorkommen der hetero- und homozygot resistenten Genotypen des Acker-Fuchsschwanzes zu korrelieren. In Gewächshausversuchen hat sich gezeigt, dass Clethodim den Haplotyp Leu1781 schwächer selektiert als Cycloxydim und heterozygote Pflanzen generell einen niedrigeren Resistenzfaktor zeigen als homozygote Pflanzen. Die Versuchsfrage lautete, ob sich der Anteil heterozygoter Pflanzen bei einer Bekämpfung mit Clethodim durch eine höhere Wirkung aufgrund einer niedrigeren Resistenzausprägung in Feldversuchen bemerkbar macht. An 5 der gewählten 6 Standorte konnte eine Wirkort-Resistenz mit dem Haplotyp Leu1781 nachgewiesen werden. An einem Standort korrelierte der hohe Anteil an heterozygoten Pflanzen mit dem höheren Bekämpfungserfolg von Select EC 240 (80 %) gegenüber Focus Ultra (0 %). An zwei Standorten mit hohem Anteil an homozygoten Pflanzen konnte mit den Solo-Varianten Select EC 240 und Focus Ultra keine ausreichende Bekämpfung durchgeführt werden. Hier konnte bei einer Nachbehandlung mit Kerb FLO eine zum Teil zufriedenstellende Bekämpfung erzielt werden. An einem Standort wurde trotz Verdacht keine Resistenz mittels molekulargenetischer Analyse nachgewiesen. Hier war die Wirkung von Select EC 240 und Focus Ultra gegen Acker-Fuchsschwanz in allen Varianten mit und ohne Kerb FLO gleich gut. Die Untersuchungen belegen den höheren Bekämpfungsgrad von Pflanzen mit dem Haplotypen Leu1781 durch den Wirkstoff Clethodim und zeigen auf, dass die Frequenz von resistenten Genotypen (homo- vs. heterozygot) einen deutlichen Einfluss auf die Resistenzselektion durch Clethodim hat. Die Untersuchungen belegen, dass es notwendig ist in der Resistenzforschung die Resistenzmechanismen wirkstoffabhängig zu betrachten und auch das Verständnis darüber der Praxisberatung näher zu bringen. Ein sinnvoller Einsatz von DIMs in Flächen mit dem Haplotypen Leu1781 kann nur mit Hilfe eines propyzamidhaltigen Herbizids und dem gezielten Einbau von ackerbaulichen Maßnahmen (z. B. Fruchtfolgegestaltung, Bodenbearbeitung) zur Acker-Fuchsschwanzbekämpfung abgesichert werden.

Stichwörter: Alopecurus myosuroides, Clethodim, Cycloxydim, heterozygot, homozygot, Ile1781-Leu, Pyrosequenzierung, Wirkort-Resistenz

Reduction of selection pressure of herbicides - options and limits for blackgrass management by using clethodim in oilseed rape in the presence of the Leu1781 haplotype

Abstract

In field experiments the control of blackgrass (Alopecurus myosuroides, Huds.) in oilseed rape using clethodim (Select EC 240) and cycloxydim (Focus Ultra) with and without subsequent treatments with propyzamide (Kerb FLO) was tested at 6 locations in North and South Germany with assumed resistance problems. The field experiments were accompanied using molecular analysis leaf samples from the plots to seize the occurrence of black-grass with the Leu 1781 haplotype and to determine the frequency of the genotypes. The goal of the trials was to correlate the successes of blackgrass control with the occurrence of hetero- and homozygous resistant genotypes. It was shown in greenhouse trials that clethodim selects the haplotype Leu1781 more weakly (and it shows a higher partial efficacy) than cycloxydim and that heterozygous plants have a lower resistance factor than homozygous plants. The question raised whether the frequency of heterozygous plants has influence on increased efficacy of clethodim under field conditions. At 5 sites target-site resistance was detected. At one location the high proportion of heterozygous plants correlated positive with relative higher control using Select EC 240 (80%) compared to Focus Ultra (0%). At two locations with high proportion of homozygous resistant plants Select EC 240 and Focus Ultra treatments without subsequent treatments with Kerb FLO were not sufficient in solo variants. The subsequent treatments with Kerb FLO provided partly, but not sufficient control of black-grass. At one location no resistance was identified. The effect of Select EC 240 and Focus Ultra to control black-grass were comparable high in all variants with and without subsequent treatments of Kerb FLO. The investigations showed clearly a higher degree of control by plants with the haplotype Leu1781 by the active substance clethodim and pointed out the fact that the frequency of resistant genotypes (homo vs. heterozygous resistant plants) has a clear influence on the resistance selection. The use of DIMs at locations suspected to be resistant should be assured only with the help of propyzamide and nonchemical measurements (e. g. ploughing, crop rotation). The results also indicate that it is necessary to assess resistance mechanisms in resistance research individually depending on the active ingredients, inheritance and weed species.

Keywords: Alopecurus myosuroides, clethodim, cycloxydim, homozygous, heterozygous, pyrosequencing, target-site resistance