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Status and mechanisms of the multiple herbicide resistance occurring in Echinochloa crus_galli var. formosensis in the paddy fields of Japan

Research Project

Project/Area Number 19K06066
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 39040:Plant protection science-related
Research InstitutionNational Agriculture and Food Research Organization

Principal Investigator

Uchino Akira  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中日本農業研究センター, グループ長補佐 (20355316)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 秋本 千春  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, グループ長補佐 (50414876)
岩上 哲史  京都大学, 農学研究科, 助教 (00761107)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords除草剤抵抗性 / ヒエ属水田雑草 / 解毒代謝 / 多剤抵抗性 / シハロホップブチル / ヒメタイヌビエ / タイヌビエ / ACCase阻害剤 / ALS阻害剤 / イヌビエ / P450
Outline of Research at the Start

多様な除草剤に対する抵抗性(多剤抵抗性)の被害が世界的に懸念されており、日本でも近年になって水田雑草ヒメタイヌビエの多剤抵抗性が確認された。本研究では、日本のヒメタイヌビエについて複数の多剤抵抗性系統を用い、交差抵抗性の解析、作用点抵抗性の解析、非作用点抵抗性の解析を行い、多剤抵抗性機構の解明を試みる。多剤抵抗性に対する有効除草剤の予測には抵抗性機構の解明が必要であり、本研究の成果は適切な防除体系の確立に貢献する。

Outline of Final Research Achievements

We investigated the status and mechanisms of herbicide resistance occurring in Echinochloa spp. in the paddy fields of Japan. On the survey of 31 lines collected from 12 areas across Japan, 21 lines showed cyhalofop-butyl resistance. Multiple herbicide resistance was shown in 5 lines among them. Two resistant lines (Ecf108 and Ecf27) of Echinochloa crus_galli var. formosensis did not show significant difference in target site feature from susceptible lines but showed increment in detoxification of cyhalofop-butyl. In Ecf108, we found a new resistant gene that confer cyhalofop-butyl resistance in transgenic plants and highly expressed in the resistant line. In Ecf27, some cytochrome P450s were highly expressed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

除草剤抵抗性の機構は大別して、除草剤の作用点変異に起因する「作用点抵抗性」と、それ以外に起因する「非作用点抵抗性」の2種類に分けられるが、近年は非作用点抵抗性による多剤抵抗性が海外で増加し、持続的農業を阻害する要因として強く懸念されている。日本の水稲作ではヒエ属水田雑草が最も広く発生する強害雑草であり、この雑草で多剤抵抗性が拡がると水稲作に及ぼす被害が甚大なものとなる。本成果は多剤抵抗性を含むヒエ属水田雑草の抵抗性機構の一端を解き明かしたものとなる。現場では対症療法的な対策を行っているのが現状だが、本研究の進展により、多剤抵抗性が全国に拡がる前に持続的で有効な対策を立てることが期待される。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2022 2021 2020

All Presentation (8 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Presentation] 広義イヌビエにおけるシハロホップブチル抵抗性機構の解析2022

    • Author(s)
      岩上哲史、関口麻人、石坂真澄、秋本千春、内野彰
    • Organizer
      日本雑草学会第61回大会講演要旨集、57
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 水田雑草ヒメタイヌビエにおける除草剤抵抗性機構の解析2021

    • Author(s)
      関口麻人、石坂真澄、秋元千春、冨永達、黒川俊二、内野彰、岩上哲史
    • Organizer
      第4回植物インフォマティクス研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] タイヌビエにおけるシハロホップブチル抵抗性機構の解析2021

    • Author(s)
      久保朋美、内野彰、冨永達、黒川俊二、岩上哲史
    • Organizer
      第16回除草剤抵抗性雑草研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 日本国内に発生した3タイプの除草剤抵抗性ヒエ属水田雑草2021

    • Author(s)
      内野彰
    • Organizer
      第16回除草剤抵抗性雑草研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 日本国内における除草剤抵抗性ノビエの現状2021

    • Author(s)
      内野彰
    • Organizer
      2021年度年度 植調協会植調協会 関東関東支部支部 雑草研究雑草研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 日本国内に発生した除草剤抵抗性ノビエの交差抵抗性と有効除草剤2021

    • Author(s)
      内野彰、吉田健吾、河合靖司、東聡志、服部誠、青木政晴、柏木啓佑、尾賀俊哉
    • Organizer
      日本雑草学会第60回大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 国内で発見された除草剤抵抗性タイヌビエにおける抵抗性機構の解析2021

    • Author(s)
      久保朋美、内野彰、冨永達、岩上哲史
    • Organizer
      日本雑草学会第60回大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 岡山県で発見された2タイプの除草剤抵抗性ヒメタイヌビエにおける抵抗性機構の解析2020

    • Author(s)
      関口 麻人、内野 彰、冨永 達、岩上 哲史
    • Organizer
      日本雑草学会第59回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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