Herbicide resistance in the Canadian prairie provinces : Five years after the fact

Abstract

Herbicide resistance was first recognized as a problem on the Canadian Prairies in 1988 when trifluralin-resistant green foxtail (Setaria viridis) was reported in Manitoba, and chlorsulfuron-resistant chickweed (Stellaria media) and koehia (Kochia scoparia) in Alberta and Saskatchewan, respectively. Since then, the number of resistant weeds has increased to include wild oats (Avena fatua) resistant to triallate and to aryloxyphenoxypropionate and cyclohexanedione (group 1) herbicides, green foxtail to group 1 herbicides, Russian thistle (Salsola pestifer) and wild mustard (Sinapis arvensis) to sulfonylurea and imidazolinone (group 2) herbicides, and wild mustard to growth regulator (group 4) herbicides. The levels and patterns of cross-resistance to chemicals in groups 1 and 2 vary widely among different populations, with resistance factors [resistant to susceptible (R:S) ratios] derived from dose response curves typically ranging from < 2 to > 150. Group 1 resistance in green foxtail and group 2 resistance in chickweed and kochia populations are due to reduced sensitivities of the target enzymes, acetyl coenzyme-A carboxylase (ACCase) and acetolactate synthase (ALS), respectively. The mechanisms of resistance in the other species including wild oats resistant to ACCase inhibitors (group 1 ) and to triallate/difenzoquat (group 8) are unclear. At present, the only instance of multiple resistance in western Canada is green foxtail resistant to chemicals in both groups 1 and 3 (ACCase inhibitors and dinitroanilines). Future concerns focus mainly on the increasing seriousness of group 1 and 8 resistance across the Prairies, and on the possibility of selecting for multiple resistance in weeds such as green foxtail for which there are few remaining effective control options.

Résumé

La résistance aux herbicides a été reconnue comme un problème pour la première fois dans les Prairies canadiennes, en 1988, quand une sétaire verte (Setaria viridis) résistante à la trifluraline a été détectée au Manitoba, puis une stellaire moyenne (Stellaria média) et un kochia à balais (Kochia scoparia) résistants au chlorsulfuron ont été identifiés en Alberta et en Saskatchewan, respectivement. Depuis lors, le nombre de mauvaises herbes résistantes s'est accru pour inclure la folle avoine (Avena fatua) résistante aux triallates, ainsi qu'aux aryloxyphénoxypropionates et aux cyclohexanediones (herbicides du groupe 1), la sétaire verte aux herbicides du groupe 1, la soude roulante (Salsola pestifer) et la moutarde des champs (Sinapis arvensis) résistantes au sulfonylurées et aux imidazolinones (herbicides du groupe 2), et finalement la moutarde des champs résistante aux herbicides régulateurs de croissance (herbicides du groupe 4). Les niveaux et patrons de résistance croisée aux molécules des groupes 1 et 2 diffèrent énormément entre les différentes populations, avec des facteurs de résistance (rapport de résistant à sensible [R:S]), obtenus à l'aide de courbes de réponse aux doses, se classant de < 2 à > 150. La résistance de la sétaire verte au groupe 1 et la résistance de la stellaire moyenne et du kochia à la classe 2 sont dues à des sensibilités réduites des enzymes-cibles: l'acétyl coenzyme-A carboxylase (ACCase) et l'acétolactate synthase (ALS), respectivement. Les mécanismes de résistance pour les autres espèces, incluant la folle avoine résistante aux inhibiteurs de rACCase (groupe 1) et aux triallate/difenzoquat (groupe 8) sont obscurs. À présent, le seul cas de résistance multiple dans l'ouest canadien est la sétaire verte résistante aux éléments chimiques des groupes 1 et 3 (inhibiteurs de l'ACCase et dinitroanilines). Les préoccupations à venir concernent la sévérité accrue de la résistance aux groupes 1 et 8 dans les Prairies, et la possibilité de sélectionner pour la résistance multiple chez les mauvaises herbes du type de la sétaire verte, contre lesquelles il existe peu d'alternatives efficaces.