Multiple-herbicide resistance (MHR) in barnyardgrass (Echinochloa crus-galli) is a threat to rice production. The Ala-205-Val mutation in acetolactate synthase (ALS) conferred resistance to several ALS inhibitors in the E. crus-galli population AXXZ-2; consequently, ALS-inhibitors were unable to control this noxious weed species. In the present study, the sensitivity to acetyl-coenzyme A carboxylase (ACCase) herbicides and other herbicides having different modes of action was evaluated to determine an effective strategy for chemical weed control. Compared with that of the reportedly sensitive population JLGY-3, the AXXZ-2 population showed differential resistance to three ACCase-inhibitors (cyhalofop-butyl, fenoxaprop-P-ethyl, and pinoxaden), in addition to quinclorac and pretilachlor. A novel substitution (Asp-2078-Glu) in ACCase was detected as the main target-site resistance mechanisms in the AXXZ-2 population. Structural modeling of the mutant ACCase protein predicted that Asp-2078-Glu confers resistance to three ACCase inhibitors by reducing the binding affinity between them and the ACCase protein. To the best of our knowledge, this is the first study to report that the novel Asp-2078-Glu mutation confers resistance to several ACCase inhibitors. Target-site mutations in ALS and ACCase were detected in this MHR population. Except for quinclorac, pretilachlor, ALS inhibitors, and the three ACCase inhibitors, a number of herbicides remain effective in controlling this MHR E. crus-galli population.

中文翻译：

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ACCase 中的一个新突变 Asp-2078-Glu 赋予稗草 (Echinochloa crus-galli) 对 ACCase 除草剂的抗性

稗 (Echinochloa crus-galli) 的多重除草剂抗性 (MHR) 对水稻生产构成威胁。乙酰乳酸合酶 (ALS) 中的 Ala-205-Val 突变使 E. crus-galli 种群 AXXZ-2 中的几种 ALS 抑制剂具有抗性；因此，ALS 抑制剂无法控制这种有害杂草。在本研究中，评估了对乙酰辅酶 A 羧化酶 (ACCase) 除草剂和其他具有不同作用方式的除草剂的敏感性，以确定化学杂草控制的有效策略。与据报道的敏感群体 JLGY-3 相比，AXXZ-2 群体对三种 ACCase 抑制剂（三氯氟氰菊酯、苯唑草胺和唑草胺）以及喹氯酸和敌草胺表现出不同的抗性。ACCase 中的一个新替代（Asp-2078-Glu）被检测为 AXXZ-2 群体中的主要靶位点抗性机制。突变 ACCase 蛋白的结构模型预测，Asp-2078-Glu 通过降低三种 ACCase 抑制剂与 ACCase 蛋白之间的结合亲和力，赋予对三种 ACCase 抑制剂的抗性。据我们所知，这是第一项报告新的 Asp-2078-Glu 突变赋予对几种 ACCase 抑制剂抗性的研究。在该 MHR 人群中检测到 ALS 和 ACCase 的靶位点突变。除了喹氯酸、敌草胺、ALS 抑制剂和三种 ACCase 抑制剂外，许多除草剂在控制这种 MHR E. crus-galli 种群方面仍然有效。突变 ACCase 蛋白的结构模型预测，Asp-2078-Glu 通过降低三种 ACCase 抑制剂与 ACCase 蛋白之间的结合亲和力，赋予对三种 ACCase 抑制剂的抗性。据我们所知，这是第一项报告新的 Asp-2078-Glu 突变赋予对几种 ACCase 抑制剂抗性的研究。在该 MHR 人群中检测到 ALS 和 ACCase 的靶位点突变。除了喹氯酸、敌草胺、ALS 抑制剂和三种 ACCase 抑制剂外，许多除草剂在控制这种 MHR E. crus-galli 种群方面仍然有效。突变 ACCase 蛋白的结构模型预测，Asp-2078-Glu 通过降低三种 ACCase 抑制剂与 ACCase 蛋白之间的结合亲和力，赋予对三种 ACCase 抑制剂的抗性。据我们所知，这是第一项报告新的 Asp-2078-Glu 突变赋予对几种 ACCase 抑制剂抗性的研究。在该 MHR 人群中检测到 ALS 和 ACCase 的靶位点突变。除了喹氯酸、敌草胺、ALS 抑制剂和三种 ACCase 抑制剂外，许多除草剂在控制这种 MHR E. crus-galli 种群方面仍然有效。这是第一项报告新的 Asp-2078-Glu 突变赋予对几种 ACCase 抑制剂抗性的研究。在该 MHR 人群中检测到 ALS 和 ACCase 的靶位点突变。除了喹氯酸、敌草胺、ALS 抑制剂和三种 ACCase 抑制剂外，许多除草剂在控制这种 MHR E. crus-galli 种群方面仍然有效。这是第一项报告新的 Asp-2078-Glu 突变赋予对几种 ACCase 抑制剂抗性的研究。在该 MHR 人群中检测到 ALS 和 ACCase 的靶位点突变。除了喹氯酸、敌草胺、ALS 抑制剂和三种 ACCase 抑制剂外，许多除草剂在控制这种 MHR E. crus-galli 种群方面仍然有效。