In Shizuoka Prefecture, Japan, glyphosate-resistant Lolium multiflorum is a serious problem on the levees of rice paddies and in wheat fields. The mechanism of resistance of this biotype was analyzed. Based on LD50, the resistant population was 2.8–5.0 times more resistant to glyphosate than the susceptible population. The 5-enolpyruvyl-shikimate-3-phosphate synthase (EPSPS) gene sequence of the resistant biotype did not show a non-synonymous substitution at Pro106, and amplification of the gene was not observed in the resistant biotype. The metabolism and translocation of glyphosate were examined 4 days after application through the direct detection of glyphosate and its metabolite aminomethylphosphonic acid (AMPA) using liquid chromatograph-tandem mass spectrometer (LC-MS/MS). AMPA was not detected in either biotype in glyphosate-treated leaves or the other plant parts. The respective absorption rates of the susceptible and resistant biotypes were 37.90 3.63% and 41.09 3.36%, respectively, which were not significantly different. The resistant biotype retained more glyphosate in a glyphosate-treated leaf (91.36 1.56% of absorbed glyphosate) and less in the untreated parts of shoots (5.90 1.17%) and roots (2.76 0.44%) compared with the susceptible biotype, 79.58 3.73%, 15.77 3.06% and 4.65 0.89%, respectively. The results indicate that the resistance mechanism is neither the acquisition of a metabolic system nor limiting the absorption of glyphosate but limited translocation of the herbicide in the resistant biotype of L. multiflorum in Shizuoka Prefecture.

中文翻译：

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意大利黑麦草（Lolium multiflorum）草甘膦抗性的非靶点机制

在日本静冈县，抗草甘膦的黑麦草是稻田堤防和麦田的严重问题。分析了该生物型的耐药机制。根据 LD50，抗性群体对草甘膦的抗性是易感群体的 2.8-5.0 倍。抗性生物型的5-烯醇丙酮酸-莽草酸-3-磷酸合酶（EPSPS）基因序列在Pro106处未显示非同义取代，在抗性生物型中未观察到基因扩增。通过使用液相色谱-串联质谱仪 (LC-MS/MS) 直接检测草甘膦及其代谢物氨甲基膦酸 (AMPA)，在施用 4 天后检查草甘膦的代谢和易位。在草甘膦处理过的叶子或其他植物部分的任一生物型中均未检测到 AMPA。敏感和耐药生物型的吸收率分别为37.90±3.63%和41.09±3.36%，差异不显着。与敏感生物型相比，抗性生物型在草甘膦处理过的叶子中保留了更多的草甘膦（吸收草甘膦的 91.36 1.56%），而在未处理的芽（5.90 1.17%）和根部（2.76 0.44%）中保留的草甘膦较少，79.58 3.73%， 15.77 3.06% 和 4.65 0.89%。结果表明，抗性机制既不是代谢系统的获得，也不是草甘膦吸收的限制，而是除草剂在静冈县多花抗性生物型中的有限易位。敏感和耐药生物型的吸收率分别为37.90±3.63%和41.09±3.36%，差异不显着。与敏感生物型相比，抗性生物型在草甘膦处理过的叶子中保留了更多的草甘膦（吸收草甘膦的 91.36 1.56%），而在未处理的芽（5.90 1.17%）和根部（2.76 0.44%）中保留的草甘膦较少，79.58 3.73%， 15.77 3.06% 和 4.65 0.89%。结果表明，抗性机制既不是代谢系统的获得，也不是草甘膦吸收的限制，而是除草剂在静冈县多花抗性生物型中的有限易位。敏感和耐药生物型的吸收率分别为37.90±3.63%和41.09±3.36%，差异不显着。与敏感生物型相比，抗性生物型在草甘膦处理过的叶子中保留了更多的草甘膦（吸收草甘膦的 91.36 1.56%），而在未处理的芽（5.90 1.17%）和根部（2.76 0.44%）中保留的草甘膦较少，79.58 3.73%， 15.77 3.06% 和 4.65 0.89%。结果表明，抗性机制既不是代谢系统的获得，也不是草甘膦吸收的限制，而是除草剂在静冈县多花抗性生物型中的有限易位。与敏感生物型相比，抗性生物型在草甘膦处理过的叶子中保留了更多的草甘膦（吸收草甘膦的 91.36 1.56%），而在未处理的芽（5.90 1.17%）和根部（2.76 0.44%）中保留的草甘膦较少，79.58 3.73%， 15.77 3.06% 和 4.65 0.89%。结果表明，抗性机制既不是代谢系统的获得，也不是草甘膦吸收的限制，而是除草剂在静冈县多花抗性生物型中的有限易位。与敏感生物型相比，抗性生物型在草甘膦处理过的叶子中保留了更多的草甘膦（吸收草甘膦的 91.36 1.56%），而在未处理的芽（5.90 1.17%）和根部（2.76 0.44%）中保留的草甘膦较少，79.58 3.73%， 15.77 3.06% 和 4.65 0.89%。结果表明，抗性机制既不是代谢系统的获得，也不是草甘膦吸收的限制，而是除草剂在静冈县多花抗性生物型中的有限易位。