Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.1999.tde-20220208-015639
Documento
Autor
Nombre completo
Patrícia Andrea Monqueiro
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Piracicaba, 1999
Director
Título en portugués
Biologia, manejo e caracterização bioquímica e genética de biotipos de plantas daninhas resistentes aos herbicidas inibidores da acetolactato sintase (ALS)
Palabras clave en portugués
CARACTERIZAÇÃO BIOQUÍMICA
CARACTERIZAÇÃO GENÉTICA
HERBICIDAS
PLANTAS DANINHAS
RESISTÊNCIA GENÉTICA VEGETAL
Resumen en portugués
As plantas daninhas Bidens pilosa/Bidens subalternans e Amaranthus quitensis são controladas na cultura da soja por diversos herbicidas; sendo que os herbicidas inibidores da acetolactato sintase (ALS - código EC 4.1.3.18) são os mais utilizados pelos sojicultores. O uso intensivo e repetitivo destes herbicidas em áreas cultivadas com soja no município de São Gabriel do Oeste (MS, Brasil) e nas províncias de Córdoba e Tucumã (Argentina), selecionou biotipos resistentes destas plantas daninhas. Sendo assim, a presente pesquisa foi desenvolvida, com o objetivo de estudar a biologia, manejo e a caracterização bioquímica e genética, destes biotipos de plantas daninhas. Através dos ensaios conduzidos em condições de casa-de-vegetação, onde foram obtidas as curvas de dose-resposta e GR50, foi comprovada a resistência cruzada às imidazolinonas e sulfoniluréias, dos biotipos de Bidens pilosa/Bidens subalternans e Amaranthus quitensis. Em condições de campo, foi avaliado o controle do biotipo resistente de Bidens pilosa/Bidens subalternans, pelos herbicidas inibidores da ALS e alternativos (ou seja herbicidas com mecanismo de ação diferente dos inibidores da ALS). Concluiu-se que os herbicidas chlorimuron-ethyl e imazethapyr, nas doses recomendadas foram ineficientes no controle da planta daninha, porém os herbicidas alternativos, como o lactofen, fomesafen e bentazon foram eficazes. Sementes de Bidens pilosa/Bidens subalternans provenientes de plantas que não foram controladas no experimento de campo pelos herbicidas inibidores da ALS, e de Amaranthus quitensis de plantas escapes na Argentina, foram coletadas e utilizadas para a instalação de um ensaio em casa-de-vegetação, em vasos, onde foram testados os mesmos tratamentos aplicados no experimento de campo. Os resultados comprovaram que os herbicidas alternativos aplicados isoladamente ou em mistura com os herbicidas inibidores da ALS, controlaram eficientemente tanto as populações resistentes, como as suscetíveis, sendo portanto uma alternativa no manejo de populações resistentes. Foram realizadas análises de crescimento comparativa entre os biotipos resistente (R) e suscetível (S) destas espécies daninhas, com o objetivo de estimar a habilidade competitiva. As plantas resistentes não sofreram custo adaptativo, não havendo portanto, diferenças na adaptabilidade ecológica entre os biotipos. Foi conduzido um bioensaio para teste rápido de resistência destes biotipos aos herbicidas inibidores da ALS através da aplicação simultânea dos herbicidas inibidores da ALS e KARI (enzima que atua na reação imediatamente após a formação de acetolactato). Os resultados de acumulo de acetolactato em plantas resistentes foram medidos através da formação de acetoína cuja concentração foi medida em espectofotômetro observando-se a coloração desenvolvida quando em solução com naftol e creatina, através deste teste foi confirmada a resistência dos biotipos R testados, tanto de Bidens pilosa/Bidens subalternans quanto de Amaranthus quitensis, pois quanto maior a quantidade de acetoína, maior é a atividade da enzima e mais intensa é a cor desenvolvida, proporcionando valores maiores nas leituras de absorbância. O sequenciamento do gen que codifica a enzima ALS em plantas resistentes e suscetíveis de Amaranthus quitensis, demonstrou não haver mutação na região de Domínio A, sugerindo que outras posições do gene devem possuir mutações que conferem resistência.
Título en inglés
Biology, management and biochemical/genetic caracterization of resistant weed biotypes to acetolactate synthase inhibitor herbicides
Resumen en inglés
The weeds Bidens pilosa/Bidens subalternans and Amaranthus quitensis are controlled in the soybean crop by herbicides; but the acetolactate synthase (ALS - code EC 4.1.3.18) inhibitor herbicides are the most sprayed by soybean growers. However, the intensive and repetitive use of these herbicides in São Gabriel do Oeste county (MS - Brazil) and in the provinces of Córdoba and Tucumã (Argentina), selected resistant biotypes of these weeds. Therefore, it was developed a research project aiming to study the biology, management and the genetic/biochemical caracterization, using these weed biotypes. From greenhouse experiments dose-response curves and GR50 values were obtained, proving the cross resistance to imidazolinones and sulfonylureas of Bidens pilosa/Bidens subalternans and Amaranthus quitensis. It was also evaluated, under field conditions, the control of the resistant biotype of Bidens pilosa/Bidens subalternans to ALS inhibitor herbicides and alternatives (herbicides with different mechanism of action from ALS inhibition). It was concluded that the herbicide chlorimuron-ethyl and imazethapyr, at recommended rate did not control the resistant biotype, but the alternative herbicides lactofen, fomesafen and bentazon were efficient. Seeds of Bidens pilosa/Bidens subalternans from plants of the ALS inhibitor herbicides failure in the field experiment and Amaranthus quitensis scapes from Argentina, were collected and used to install experiments in the greennhouse, whete it was tested the same treatments used in the field experiment. The results proved that alternative herbicides, sprayed alone, or in mixture with ALS inhibitor, controlled efficiently both resistant and susceptible populations. It was conducted experiments of growth analysis of the resistant and susceptible biotypes of these weeds, in order to compare the competitive ability of the biotypes. According to the results, there is no adaptative cost to the resistant biotype. It was conducted a bioassay, in order to test a rapid detection of resistant biotypes to ALS inhibitor herbicides, spraying at the same time inhibitor herbicides of ALS and KARI (an enzyme that act in the reaction right after the acetolactate formation). The results of the acetolactate accumulation in resistant plants was measured by the accumulation of acetoin, which concentration was measured by the color of the solution developed in naphtol and creatine. By this test it was possible to confirm the resistance of the biotypes of Bidens pilosa/Bidens subalternans and Amaranthus quitensis due to an insensitivity of the ALS. The sequencing of the gen that codify the ALS in resistant and susceptible of Amaranthus quitensis, did not show any mutation in the Domain A, suggesting that other positions of the gen could be mutated that confer insensitivity of the ALS.
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Fecha de Publicación
2022-02-08