Potencial competitivo de biótipos de azevém (Lolium multiflorum)

Objetivou-se com este trabalho avaliar a capacidade competitiva entre biótipos de azevém resistente e suscetível ao glyphosate, bem como a interferência deles, em diferentes densidades, sobre o crescimento de plantas de trigo. No momento da colheita, aos 50 dias após a emergência do azevém, avaliaram-se o número de perfilhos, a altura de plantas e a área foliar. Nessa mesma ocasião, coletou-se a parte aérea e as raízes das plantas de trigo e de azevém resistente e suscetível, determinando-se a seguir a massa seca desse material em partes separadas (raiz, caule e folhas). Com base nos dados avaliados, as seguintes variáveis para o trigo e para os biótipos de azevém foram calculadas: taxa de crescimento da cultura (TCC = MS A/Ndias), em que MS A é a massa seca da parte aérea e Ndias é o período em dias entre a emergência e a colheita das plantas; área foliar específica (SLA = Af/MSf), em que Af é a área foliar e MSf é a massa seca foliar; e o índice de área (IAF = Af/St), sendo St a superfície de solo, indicando qual a área de folhas por m² de solo. As características avaliadas altura de planta, massa seca e área foliar dos biótipos de azevém suscetível apresentaram menor tendência de redução e maior plasticidade fenotípica, com o incremento da densidade de plantas por área em relação aos biótipos resistentes. Com relação à competição dos biótipos de azevém com plantas de trigo, efeito negativo sobre a cultura também foi observado quando esta se encontrava sob interferência do biótipo suscetível. Conclui-se que o biótipo suscetível de azevém é mais competitivo que o resistente.

Atividade residual de (imazethapyr+imazapic) sobre azevém anual (Lolium multiflorum), semeado em sucessão ao arroz irrigado, sistema clearfield®

Este trabalho teve por objetivo avaliar a atividade residual da mistura comercial (imazethapyr+imazapic) sobre azevém semeado em sucessão em áreas antes cultivadas com arroz Clearfield® (CL) por um, dois ou três anos consecutivos. Os experimentos foram conduzidos em campo, no município de Capão do Leão, RS. O arroz cv. IRGA 422 CL foi considerado cultura principal, e o azevém, variedade indefinida, cultura sucessora. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições. Os tratamentos foram arranjados em esquema fatorial, em que o fator A, dentro da mesma safra, comparou resíduos de (imazethapyr+imazapic) em um, dois e três anos de cultivo de arroz CL, e o fator B avaliou o efeito de dose sobre a atividade residual do herbicida. Os blocos foram constituídos por quatro unidades experimentais, que haviam recebido a mistura (imazethapyr+imazapic) nas doses de 0; 25+75; 37,5+112,5; e 50+150 g ha-1, acrescidos de Dash a 0,5% v/v. A análise conjunta dos dados, gerados nos três ambientes (A1, A2 e A3), acusou interação entre dose herbicida (imazethapyr+imazapic) e ambientes para as variáveis-resposta estatura de plantas e rendimento biológico. Para as variáveis peso de grãos e poder germinativo, as diferenças ocorreram somente entre as doses do herbicida. Os resultados demonstram que todas as variáveis-resposta avaliadas foram alteradas negativamente pela presença de resíduos da mistura (imazethapyr+imazapic) no solo, sendo maiores as injúrias com o incremento da dose. Foi observado que o cultivo de arroz irrigado no sistema CL deixa resíduos dos herbicidas (imazethapyr+imazapic) no solo, capazes de causar danos ao azevém cultivado em sucessão. Além disso, o sistema de sucessão envolvendo o arroz CL e azevém requer intervalos superiores a 180 dias entre a aplicação inicial do herbicida na primeira cultura e a semeadura do cultivo sucessor.

Suscetibilidade de genótipos de Lolium multiflorum ao herbicida glyphosate

Objetivou-se com este trabalho avaliar o grau de tolerância dos genótipos diploides e tetraploides de L. multiflorum (azevém) ao herbicida glyphosate. Para isso, foram instalados quatro experimentos, sendo um para cada estádio fenológico do azevém (duas folhas, quatro perfilhos, pré-florescimento e formação de grãos). Utilizou-se delineamento em blocos casualizados com arranjo fatorial 2 x 6 (dois genótipos e seis doses do herbicida glyphosate: 240, 480, 960, 1.920, 3.840 e 7.680 g e.a. ha-1) e uma testemunha sem aplicação de glyphosate, com quatro repetições. Os parâmetros analisados foram porcentagem de controle e fitomassa seca da parte aérea das plantas. Os resultados foram submetidos à análise de variância e, em seguida, ajustados para modelo de curva de dose-resposta do tipo logística, sendo desses modelos calculados valores de controle correspondentes a 50, 80, 90 e 99%. Os genótipos de azevém diploide apresentaram suscetibilidade diferencial ao herbicida glyphosate, sendo o genótipo tetraploide mais tolerante ao herbicida que o diploide. O grau diferencial de tolerância, medido pelo fator de tolerância diferencial entre os genótipos, foi de 1,6 vez a dose de glyphosate no genótipo tetraploide em relação ao diploide. Os estádios fenológicos de desenvolvimento das plantas de ambos os genótipos afetaram o grau de tolerância ao glyphosate. A variável fitomassa seca das plantas apresentou a mesma tendência diferencial entre os genótipos diploides e tetraploides que o parâmetro porcentagem visual de controle.

Aspectos morfofisiológicos de biótipos de azevém (Lolium multiflorum) sensíveis e resistentes ao glyphosate

O azevém é uma gramínea com elevado potencial de infestação em lavouras e pomares, e seu controle com glyphosate tem sido limitado devido à existência de biótipos resistentes a esse herbicida. Objetivou-se comparar quatro biótipos de azevém coletados em diferentes regiões do Rio Grande do Sul, com o intuito de testar a hipótese de que aspectos morfofisiológicos e fenológicos estejam vinculados à resistência. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, onde um biótipo suscetível (B1S, Passo Fundo) e três resistentes ao glyphosate (B2R, Santa Maria; B3R, Júlio de Castilhos; e B4R, Vacaria) foram colhidos aos 126, 147, 168 e 189 dias de idade. O biótipo B1S mostrou 21 dias de antecipação no florescimento em relação aos demais biótipos. O biótipo B4R produziu significativamente mais folhas (43 por planta), afilhos (14 por planta), espigas (14 por planta), sementes (3.484 por planta) e matéria seca total (raízes + parte aérea = 13,8 g por planta). Conclui-se que biótipos sensíveis não podem ser diferidos de biótipos resistentes apenas por aspectos morfológicos relacionados ao vigor.

Efecto del glifosato sobre el crecimiento y acumulación de azúcares libres en dos biotipos de lolium perenne de distinta sensibilidad al herbicida

El movimiento sistémico del glifosato está determinado por el transporte de fotoasimilados. A su vez, la capacidad de un destino de consumir los asimilados está condicionada por su actividad metabólica. Pese a su importancia, la relación entre el glifosato y la síntesis de azúcares en hojas fuente ha sido poco abordada. El objetivo del presente trabajo fue evaluar los efectos del glifosato sobre el crecimiento y la acumulación de azúcares libres en dos biotipos de Lolium perenne de baja y alta sensibilidad al herbicida. Se trabajó con clones de ambos tipos de plantas, en macollaje, tratados con 1.440 g e.a. ha-1 de glifosato y sin tratamiento herbicida como controles. Se evaluó periódicamente el efecto del glifosato sobre el rebrote de hojas hasta las 50 horas post-aplicación y sobre los niveles de azúcares libres totales, reductores y no reductores en hojas a 1, 2, 3 y 5 días post-aplicación. A partir de las 25 horas post-aplicación, el glifosato provocó una disminución del crecimiento del 58% en el biotipo susceptible, con una acumulación de azúcares libres superior al 90% con relación al control, desde el primer día post-aplicación en adelante. La inhibición del crecimiento, inducida por el glifosato en plantas susceptibles, no depende de la limitación del traslado de fotoasimilados desde la parte aérea. Por tanto, la acumulación de azúcares libres en hojas podría explicarse por la caída en la tasa de crecimiento. En el biotipo de baja sensibilidad, en el que no se detectó inhibición del crecimiento, estos efectos fueron limitados.

Anatomia foliar de Lolium multiflorum sensível e resistente ao glyphosate

Este trabalho foi desenvolvido com o intuito de contribuir para o conhecimento anatômico da espécie Lolium multiflorum e, a partir disso, observar possíveis alterações que possam elucidar o mecanismo que confere resistência ao herbicida glyphosate. Para isso, realizou-se um experimento com quatro biótipos dessa espécie com distinta sensibilidade ao herbicida glyphosate, sendo um sensível (B1S) e três resistentes (B2R, B3R e B4R). As análises ocorreram a partir de secções transversais e longitudinais dos órgãos vegetativos de plantas no estádio de afilhamento. Anatomicamente, o azevém caracteriza-se por apresentar grande quantidade de estômatos e de células buliformes, bem como mesofilo homogêneo constituído apenas de células paliçádicas compactamente distribuídas. Comparativamente, não ocorrem diferenças morfológicas evidentes que possam ser usadas para diferir biótipos sensíveis de resistentes, no entanto, nota-se que biótipos resistentes, especialmente B3R e B4R, apresentaram maior densidade estomática em relação aos demais. Ainda, os biótipos resistentes apresentaram maior quantidade de espaços intercelulares no mesofilo e feixes vasculares com menor quantidade de floema em relação ao xilema, o que, por suas funções na planta, pode colaborar para a menor sensibilidade ao herbicida.

Análisis de la sensibilidad de biotipos de Lolium multiflorum a herbicidas inhibidores de la enzima ALS, ACCasa y Glifosato

A pesar de los avances logrados en el control de las malezas con el uso de herbicidas, el manejo de las mismas no se simplificó, sino que, al contrario, surgieron nuevos desafíos, como la aparición de resistencia a herbicidas. En 2007, se reportó en Lolium multiflorum el segundo caso de resistencia a glifosato detectado en Argentina. En el sudeste de la provincia de Buenos Aires se registraron fallas de control a campo en poblaciones de Lolium multiflorum debido a su resistencia a distintos herbicidas de las familias de los inhibidores de ALS y de ACCasa y al herbicida glifosato. El objetivo de este estudio fue caracterizar el nivel de resistencia a ciertos herbicidas inhibidores de la ALS y de la ACCasa y al glifosato en una población de L. multiflorum de Lobería (Bs As, Argentina) supuestamente resistente (LmR). Se realizaron bioensayos en cajas de Petri y se determinó la GR50 mediante la variación en la longitud de coleoptile. Las curvas de dosis-respuesta se obtuvieron por medio de la ecuación log-logística. El biotipo LmR presentó resistencia múltiple a herbicidas con tres modos de acción diferentes: glifosato, inhibidores de ALS y de ACCasa. Dicho ensayo demostró la aparición de un biotipo de L. multiflorum con resistencia a múltiples principios activos.

Dose-response curves of Lolium multiflorum biotypes resistant and susceptible to clethodim

Chemical control with herbicides, especially glyphosate, is the main method used to control ryegrass. However, the repeated use of glyphosate has selected resistant ryegrass biotypes. Thus, the ACCase inhibitor herbicides have become the main alternative to control glyphosate-resistant biotypes, being widely used by farmers in Rio Grande do Sul. Repeated use of ACCase inhibitors, in turn, have selected ryegrass biotypes resistant to this herbicide mechanism. Thus, the objective of this study was to evaluate the response of ryegrass biotypes to different clethodim rates by dose-response curves. Increasing doses (0, 12, 24, 48, 72, 96, 144 and 192 g a.i. ha-1) of the herbicide clethodim were applied at the 3-4 ryegrass leaf stage. The variables control at 14 and 28 days after treatment (DAT) and shoot dry weight were evaluated. The data were fitted by nonlinear regression log-logistic and C50 and GR50 were calculated based on the equation. The resistance factor was obtained by the ratio of C50 or GR50 of the resistant biotype by matching the susceptible biotype. Based on the equation parameters, the doses of GR50 64.7 and 234.5 g a.i. ha-1 clethodim and C50 11.2 and 172.1 g a.i. ha-1 clethodim were obtained, at 28 DAT for the susceptible and resistant biotypes, respectively. The ryegrass biotype denominated Cotril is resistant to clethodim, being controlled with a dose 15.3 times greater than that of the susceptible biotype, and a 50% reduction of this biotype occurs with a dose 3.62 times higher than that of the susceptible one.

Herança da Resistência de Lolium multiflorum ao Iodosulfuron-Methyl Sodium

Populações de azevém resistente aos inibidores da enzima ALS têm aumentado rapidamente nos campos cultivados. Para o manejo da resistência, são necessários estudos de herança da resistência, os quais permitem entender a evolução da resistência, a estrutura genética da população e a dinâmica de adaptação dos biótipos resistentes. Este trabalho teve como objetivo identificar o tipo de herança, o número de genes envolvidos e o grau de resistência dos biótipos de azevém, homozigotos e heterozigotos, resistentes ao iodosulfuron. A partir da seleção dos biótipos homozigoto resistente (R) e homozigoto suscetível (S), foram realizados cruzamentos (R x S) para obtenção de plantas F1, e estas, cruzadas para obtenção da F2, e realizaram-se retrocruzamentos entre plantas F1 e os respectivos genitores masculinos e femininos resistentes (RCr) e sensíveis (RCs). As sementes F1, F2, RCr, RCs e dos genitores foram semeadas em bandejas e avaliadas, com aplicação do iodosulfuron, quanto à sua suscetibilidade ou resistência. Plantas F1 e dos genitores foram tratadas com doses crescentes do herbicida. A avaliação de controle dessas plantas pelo iodosulfuron foi feito por meio de notas (0 a 100), referentes aos sintomas de intoxicação e pela massa da matéria seca da parte aérea acumulada. Os genitores masculino ou feminino transmitiram a característica para a prole, sendo esta 100% resistente, indicando gene de resistência dominante. A geração F2 apresentou segregação 3:1 resistente/suscetível, confirmando a característica de dominância. O teste de dominância das plantas F1 evidenciou que as plantas homozigotas resistentes e as heterozigotas apresentam grau de resistência semelhante. Conclui-se que a resistência do azevém ao iodosulfuron é codificada por gene dominante nuclear com dominância completa.

Diurnal variations of non-structural carbohydrates in vegetative tissues of Melinis minutiflora, Echinolaena inflexa and Lolium multiflorum (Poaceae)

Echinolaena inflexa (Poir.) Chase is a native C3 grass species with high biomass production and abundance in the cerrado comparable to Melinis minutiflora Beauv., a C4 forage grass of African origin, widespread in the cerrado, displacing some native herbaceous species. These species accumulate mainly starch, differently of Lolium multiflorum Lam. ssp. italicum Beck cv. Lema (ryegrass), a C3 temperate forage grass that accumulates fructans as the major storage carbohydrate in the vegetative tissues. In the present study, we analyzed diurnal variations in the content and composition of non-structural carbohydrates (NSC) in the aerial vegetative parts of the three species. Results showed similarity in water-soluble carbohydrates (WSC) and starch contents between Melinis minutiflora and Echinolaena inflexa, with the exotic grass accumulating higher amounts of NSC. However, the levels of sucrose, glucose and fructose were 10 fold higher in Lolium multiflorum, that accumulates fructan as the main storage carbohydrate. Although the contents of WSC and starch were similar in the tropical species E. inflexa and M. minutiflora, their diurnal variations were different and could be related to starch metabolism, especially in M. minutiflora.

IgE cross-reactivity between Lolium multiflorum and commercial grass pollen allergen extracts in Brazilian patients with pollinosis

Lolium multiflorum (Lm) grass pollen is the major cause of pollinosis in Southern Brazil. The objectives of this study were to investigate immunodominant components of Lm pollen allergens and the cross-reactivity of IgE with commercial grass pollen allergen extracts. Thirty-eight serum samples from patients with seasonal allergic rhinitis (SAR), 35 serum samples from patients with perennial allergic rhinitis (PAR) and 30 serum samples from non-atopic subjects were analyzed. Allergen sensitization was evaluated using skin prick test and serum IgE levels against Lm pollen extract were determined by ELISA. Inhibition ELISA and immunoblot were used to evaluate the cross-reactivity of IgE between allergens from Lm and commercial grass pollen extracts, including L. perenne (Lp), grass mix I (GI) and II (GII) extracts. IgE antibodies against Lm were detected in 100% of SAR patients and 8.6% of PAR patients. Inhibition ELISA demonstrated IgE cross-reactivity between homologous (Lm) and heterologous (Lp or GII) grass pollen extracts, but not for the GI extract. Fifteen IgE-binding Lm components were detected and immunoblot bands of 26, 28-30, and 32-35 kDa showed >90% recognition. Lm, Lp and GII extracts significantly inhibited IgE binding to the most immunodominant Lm components, particularly the 55 kDa band. The 26 kDa and 90-114 kDa bands presented the lowest amount of heterologous inhibition. We demonstrated that Lm extract contains both Lm-specific and cross-reactive IgE-binding components and therefore it is suitable for measuring quantitative IgE levels for diagnostic and therapeutic purposes in patients with pollinosis sensitized to Lm grass pollen rather than other phylogenetically related grass pollen extracts.

Lolium multiflorum seeds in the soil: I. Soil seed bank dynamics in a no til system

The objective of the study was to characterize annual ryegrass seed population dynamics, managed for natural re-sowing, in no til systems in rotation with soybean, in different chronosequences An area was cultivated for two years with soybean, left as fallow land for the next two years and then cultivated again with soybean for the next two years. The four chronosequences represented different management periods, two with soybean (6 and 8 years old) and the other two resting (3 and 9 years old). Soil samples were taken every month during one year and divided into two depths (0-5 and 5-10 cm). Vegetation dynamics were also evaluated (number of plants, inflorescences and seedlings). Soil seed bank (SSB) dynamics showed structural patterns in time, with a "storage period" in summer, an "exhausting period" during autumn and a "transition period" in winter and spring. Pasture establishment by natural re-sowing was totally dependent on the annual recruitment of seeds from the soil. The influence of the management practices on the SSB was more important than the number of years that these practices had been implemented. Places where soybean was sown showed the largest SSBs. Most of the seeds overcame dormancy and germinated at the end of the summer and beginning of the autumn, showing a typically transitory SSB, but with a small proportion of persistent seeds

Lolium Multiflorum seeds in the soil: II. Longevity under natural conditions

The interest was the seed longevity dynamics of annual ryegrass in natural conditions as an important tool to explain its dynamics in no tillage systems used in the South of Brazil. The species is commonly managed for natural re-sowing and, in this way, allows cattle grazing with reduced costs during the winter time. In February of 2003, twenty bags of nylon screen containing sterilised soil with 100 seeds in each were randomly buried in the field, 5 cm deep. Around every three or four months, four sacks were exhumed. Seeds were counted and tested using germination and tetrazolium tests.The seeds showed high primary dormancy, which was overcome very fast. After 108, 226, 326, 565 and 732 days of burial there were no significant differences as the secondary dormancy of the seeds that did not germinate in autumn was not high. The last exhumation period was significantly different from the others due to the strong decay on seed viability. As few seeds remained viable after 732 days, the soil seed bank was classified as transient, being evident that in annual pastures the transitory seed banks have a main role in the regeneration of the species.

Teste de condutividade elétrica para avaliação da qualidade fisiológica de sementes de azevém (Lolium multiflorum L.)

O teste de condutividade elétrica tem potencial para ser empregado no controle de qualidade pelas empresas produtoras de sementes, no entanto há fatores que podem afetar os resultados obtidos. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito do número de sementes, volume de água e o tempo de embebição na condutividade elétrica da solução, para avaliação do vigor em sementes de azevém. O experimento foi conduzido utilizando-se quatro lotes de sementes de azevém. O teste foi realizado à temperatura de 25 ºC, por períodos de 1, 2, 4, 6, 8 e 24 horas de embebição, em 50 e 75 mL de água deionizada, utilizando-se 50 e 100 sementes. Os tratamentos constituíram um fatorial, utilizando-se o delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. A utilização de quatro subamostras de 50 sementes puras embebidas em 50 mL de água deionizada é promissora para a realização do teste de condutividade elétrica em sementes de azevém a partir de uma hora de embebição das sementes.

Charakterisierung der mikrobiellen Population und Untersuchungen zum Quorum Sensing in der Rhizosphäre vom Weidelgras (Lolium perenne) auf einer Rückstandshalde der Kaliindustrie

Im Rahmen dieser Dissertation wurden die Dynamik und die Kommunikation innerhalb der mikrobiellen Population der Rhizosphäre von Deutschem Weidelgras (Lolium perenne) untersucht, welches auf einer teilweise rekultivierten Rückstandshalde der Kaliindustrie wuchs. Um die niederschlagsbedingte Auswaschung von Salzen zu reduzieren, wird die Rückstandshalde des Kaliwerks Sigmundshall (in Bokeloh bei Hannover) schrittweise mit dem technogenen Abdecksubstrat REKAL/SAV ummantelt. Dieses weist eine hohe Standfestigkeit und Wasserspeicherkapazität auf und kann zudem begrünt werden, wofür als Pionierpflanze Lolium perenne dient. Durch diese Rekultivierung wird Niederschlag besser gespeichert und über Evapotranspiration wieder in die Luft abgegeben, was letztendlich die Bildung von Salzwasser vermindert. Da das Abdecksubstrat neben alkalischem pH-Wert auch teilweise hohe Schwermetallkonzentrationen aufweist, sollte in der vorliegenden Arbeit erstmals die mikrobielle Rhizosphären-Gemeinschaft in diesem extremen Habitat mittels einer kulturunabhängigen Methode erforscht werden. Zudem wurden erste Untersuchungen angestellt, ob im Substrat die zelldichte-abhängige bakterielle Kommunikation (Quorum Sensing) nachgewiesen werden kann. Mittels extrahierter Gesamt-DNA wurde anhand der 16S rDNA die Analyse des „Terminalen Restriktonsfragmentlängenpolymorphismus“ (TRFLP) verwendet, um die komplexe bakterielle Rhizosphären-Gemeinschaft unter zeitlichen und lokalen Aspekten zu vergleichen. Auftretende Veränderungen bei den bakteriellen Populationen der jeweiligen Proben wurden durch eine Zu- oder Abnahme der auch als Ribotypen bezeichneten terminalen Restriktionsfragmente (TRF) erfasst. Hierbei zeigten sich am Südhang der Halde während der Sommermonate der Jahre 2008 und 2009 zwar Schwankungen in den bakteriellen Gemeinschaftsprofilen, es lagen jedoch keine eindeutigen Dynamiken vor. Im Vergleich zum Südhang der Halde wies der Nordhang eine höhere Ribotyp-Diversität auf, was mit der fortgeschritteneren Rekultivierung dieses Haldenabschnitts zusammenhängen könnte. Zusätzlich wurden Bakterien aus der Rhizosphäre von Lolium perenne isoliert und mithilfe der Biosensoren Agrobacterium tumefaciens A136 pCF218 pCF372 und Chromobacterium violaceum CV026 auf die Produktion von N-Acylhomoserinlactonen (AHLs) überprüft. Diese AHLs werden von Gram-negativen Mikroorganismen als Signalmoleküle verwendet, um ihre Genexpression zelldichteabhängig zu kontrollieren. Von den 47 getesteten Gram-negativen Rhizosphärenisolaten konnten nur bei einem reproduzierbar AHL-Moleküle mithilfe des Reporterstamms A. tumefaciens nachgewiesen werden. Der AHL-Produzent wurde als Pseudomonas fluorescens identifiziert. Mittels dünnschichtchromatographischer Analysen konnten die extrahierten bakteriellen AHL-Moleküle den N-Octanoyl-L-homoserinlactonen zugeordnet werden.