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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.11.2014.tde-11082014-172048
Document
Author
Full name
Caio Augusto de Castro Grossi Brunharo
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2014
Supervisor
Committee
Christoffoleti, Pedro Jacob (President)
Adegas, Fernando Storniolo
Victoria Filho, Ricardo
Title in Portuguese
Resistência da planta daninha capim-branco (Chloris polydactyla) ao herbicida glyphosate
Keywords in Portuguese
Controle químico
Curva de crescimento
Dose-resposta
Mecanismo de resistência
Abstract in Portuguese
Recentemente, tem sido constatadas falhas no controle da planta daninha capim-branco (Chloris polydactyla) pelo herbicida glyphosate em áreas de culturas anuais e perenes no Brasil. Suspeita-se que estas falhas sejam decorrentes da seleção de populações resistentes desta planta daninha ao glyphosate. No entanto, até o momento, poucos relatos estão disponíveis na literatura caracterizando estas falhas. Esta pesquisa teve como objetivo a caracterização dos níveis de suscetibilidade de populações que apresentaram falha de controle, assim como estudar seus mecanismos de resistência. Também foi objetivo do trabalho analisar comparativamente o crescimento das populações suscetíveis e as supostamente resistentes ao glyphosate e avaliar a eficácia de herbicidas considerados alternativos ao glyphosate. Na primeira etapa, foram estudadas 87 populações do capim-branco vinda de diferentes regiões do Brasil, das quais duas sobreviveram ao experimento designado "screening". Esses dois biótipos, 59 e 69, juntamente com outras 15 populações suscetíveis, foram submetidos a experimentos de dose-resposta para a caracterização de suas suscetibilidades e determinação da dose eficiente de controle, da qual foi calculada em 705,41 g e.a. ha-1 de glyphosate. Em seguida, os biótipos supostamente resistentes foram comparados a um biótipo suscetível (34) para o cálculo do fator de resistência, que variou entre 3,92 e 7,95, confirmando a resistência dos biótipos. Não foi possível inferir claramente que existem diferenças de crescimento entre os biótipos resistente e suscetível que implicaria em custo adaptativo do biótipo resistente. No entanto, fica evidente que nas fases iniciais de crescimento, o biótipo 34S foi ou superior ou estatisticamente igual ao biótipo 69R. Não foi possível estabelecer uma relação entre diferenças de suscetibilidade entre os biótipos, portanto, a resistência do biótipo 69R ao glyphosate não alterou sua suscetibilidade aos herbicidas alternativos ao glyphosate aqui estudados. Na pós-emergência, clethodim e fenoxaprop-P-ethyl foram eficientes para controlar os biótipos 34S e 69R, enquanto que em pré-emergência, todos os herbicidas testados foram eficientes. O biótipo 69R absorveu menor quantidade de 14glyphosate em relação ao biótipo 34S em todos os tratamentos, do qual foi estatisticamente inferior àqueles contendo 14glyphosate + surfactante não-iônico (0,25%), 14glyphosate + sulfato de amônio (3kg ha-1) e 14glyphosate isolado. O tratamento que proporcionou maior absorção para ambos os biótipos foi o 14glyphosate + surfactante não-iônico. O biótipo 69R teve absorção máxima (Amax) 17% inferior ao biótipo 34S e maior retenção de 14glyphosate na folha tratada. O acúmulo de ácido chiquímico no biótipo 34S foi 2,56 vezes maior que no biótipo 69R. Mutações no gene que codificam a EPSPs dos biótipos 34S e 69R não foram observadas. Por fim, baseando-se nos dados aqui obtidos, é possível afirmar que a absorção reduzida, bem como a maior retenção do 14glyphosate nas folhas do biótipo 69R, possuem papel importante na resistência desse biótipo ao glyphosate.
Title in English
Resistance of Tall windmill grass (Chloris polydactyla) to glyphosate
Keywords in English
Chemical control
Dose-response experiment
Growth curve
Mechanism of resistance
Abstract in English
It has been recently observed failures in controlling Tall windmill grass (Chloris polydactyla) by glyphosate in agricultural areas in Brazil. It is suspected that these failures are due to selection of resistant biotypes to glyphosate. However, to date, few reports are available in the literature characterizing these failures. Therefore, this study aimed to characterize the levels of susceptibility of differents populations of Chloris polydactyla, and to study the possible mechanisms of resistance to glyphosate. It was also an objective of this study to build a comparative growth analysis between populations, as well as evaluating the effectiveness of alternatives herbicides to glyphosate. In the first step, 87 populations from different regions of Brazil were studied, of which two survived the experiment called "screening". These two biotypes, 59 and 69, along with 15 other susceptible populations were subjected to a dose- response experiment for the characterization and determination of their susceptibility to glyphosate and a baseline herbicide sensitivity was obteined, which was calculated in 705.41 g ae ha-1 of glyphosate. Then the supposedly resistant biotypes (59R and 69R) were compared to a susceptible population (34S) for calculate the resistance factor, which ranged from 3.92 to 7.95, confirming the resistance of the biotypes. It was impossible to infer accurately that there are differences in growth between the resistant and susceptible biotypes of Tall windmill grass, which would imply in fitness penalty for the resistant biotype. However, it is evident that in the early growth stages, in most of the variables analyzed, the 34S was biotype or higher or statistically equal to biotype 69R. It was not possible to establish a statistical difference in susceptibility among biotypes, therefore the resistance of 69R biotype to glyphosate did not alter its susceptibility to alternative herbicides. At post-emergence, clethodin and fenoxaprop-P-ethyl were efficient to control biotypes 34S and 69R. On the other hand, at pre-emergence, all herbicides were efficient to control both biotypes. The biotype 69R absorbed smaller amount of 14glyphosate relative to 34S biotype in all treatments, which was statistically inferior to those containing 14glyphosate + non-ionic surfactant (0.25%), 14glyphosate + ammonium sulfate (3 kg ha-1) and 14glyphosate alone. The treatment providing greater absorption for both biotypes was 14glyphosate + non-ionic surfactant. Biotype 69R absorbed 17% less than the biotype 34S and had higher treated leaf retention. The shikimic acid accumulation assay in the biotype 34S was 2.56 times higher than in biotype 69R. Mutations in the gene encoding EPSPs were not observed. Finally, based on data obtained here, it is clear that the reduced absorption and treated leaf retention of 14glyphosate in biotype 69R, have an important role in the resistance of this biotype to glyphosate.
 
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Publishing Date
2014-08-19
 
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