Diagnóstico da resistência aos herbicidas em plantas daninhas

A resistência de plantas daninhas aos herbicidas caracteriza-se como um fenômeno evolutivo, decorrente da seleção imposta por estes. Esse é um problema grave que vem aumentando nos últimos anos nas áreas agrícolas em todo o mundo. A prevenção por meio de métodos alternativos de manejo atrasa o aparecimento de plantas resistentes, porém o monitoramento periódico das lavouras é a melhor forma de evitar a disseminação quando do surgimento da resistência. Métodos diagnósticos rápidos, eficazes e precisos são úteis na confirmação dos casos de resistência, evitando a disseminação de sementes na área. Diversos métodos têm sido desenvolvidos nos últimos anos, buscando agilizar o diagnóstico da resistência. Recentemente, métodos desenvolvidos através do uso da biotecnologia têm sido aprimorados e mostram uma tendência para o futuro na detecção da resistência aos herbicidas pelas plantas daninhas. No presente trabalho, objetivou-se discutir os métodos para diagnóstico da resistência em plantas daninhas aos herbicidas relatados pela literatura, apresentando suas vantagens e desvantagens, bem como abordando suas possibilidades de aplicação.

Resistência de Conyza canadensis e C. bonariensis ao herbicida glyphosate

O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de curvas de dose-resposta, a ocorrência de biótipos resistentes ao herbicida glyphosate em populações de Conyza canadensis e C. bonariensis, bem como propor tratamentos alternativos para esses biótipos. Os experimentos foram realizados em casa de vegetação, utilizando-se três populações de cada espécie: duas com suspeita de resistência ao herbicida glyphosate, coletadas em pomares de laranja localizados em duas regiões diferentes do Estado de São Paulo; e uma suscetível, coletada em área sem histórico de aplicação do herbicida. O delineamento experimental adotado foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições. Para cada espécie, os tratamentos foram resultado da combinação fatorial entre as três populações e os tratamentos herbicidas (oito doses de glyphosate ou cinco tratamentos alternativos). As doses de glyphosate foram (g e.a. ha¹): 90, 180, 360, 720, 1.440, 2.880, 5.760 e testemunha sem aplicação. Como alternativas de controle, foram testados os seguintes tratamentos (g ha-1): glyphosate + 2,4-D (1.440 + 1.005), glyphosate + metsulfuron (1.440 + 2,4), glyphosate + metsulfuron (1.440 + 3,6), glyphosate + metribuzin (1.440 + 480) e testemunha sem aplicação. A partir dos resultados, comprovou-se a existência de populações de ambas as espécies com biótipos resistentes ao herbicida glyphosate, com diferentes níveis de resistência. Todos os tratamentos herbicidas alternativos controlaram de forma eficiente as três populações de cada espécie.

Aspectos da resistência de Sagittaria montevidensis ao herbicida pirazosulfuron-ethyl inibidor da ALS

Os herbicidas inibidores da enzima ALS (acetolactato sintase) possuem alta eficiência em baixas doses, baixa toxicidade para mamíferos e amplo espectro de ação, e alguns deles podem apresentar persistência prolongada no solo. Esses herbicidas caracterizam-se ainda por apresentar um único local de ação - a enzima ALS, facilitando a seleção de espécies resistentes. Geralmente, o mecanismo de resistência aos herbicidas inibidores da ALS é considerado como insensibilidade da enzima ao herbicida, ou seja, a alguma alteração no sítio de ligação herbicida-enzima. No entanto, mecanismos de tolerância de culturas aos herbicidas inibidores da ALS são observados, como as diferenças quanto a absorção, translocação e degradação, antes que o produto alcance o local de ação. O objetivo deste trabalho foi avaliar aspectos de nível e local preferencial de absorção e a translocação do herbicida pirazosulfuron-ethyl, na determinação do mecanismo de resistência de um ecótipo de Sagittaria montevidensis resistente aos herbicidas inibidores da ALS. Foram instalados experimentos em BOD e em casa de vegetação. Os tratamentos foram compostos de doses exponenciais do herbicida pirazosulfuron-ethyl (2(0)x, 2²x, 2(4)x, 2(6)x e 2(8)x em relação à dose usual - 20 g i.a. ha-1), aplicadas individualmente na parte aérea, raiz e sementes de ecótipos resistente e suscetível. Os resultados mostraram haver diferenças entre o ecótipo resistente e o suscetível quanto ao sítio preferencial de absorção do herbicida pirazosulfuron-ethyl.

Detecção da resistência de capim-arroz (Echinochloa sp.) ao herbicida quinclorac em regiões orizícolas do sul do Brasil

O monitoramento da ocorrência de plantas de capim-arroz resistentes ao herbicida quinclorac foi realizado no Rio Grande do Sul e em Santa Catarina, visando determinar a origem da resistência e sua disseminação, bem como detectar práticas de manejo ou condições edafoclimáticas provavelmente envolvidas na seleção e distribuição geográfica do biótipo resistente. As sementes foram coletadas, purificadas e homogeneizadas, sendo os estudos realizados em laboratório e casa de vegetação. Em laboratório, foi conduzido teste de germinação padrão, embebendo as sementes dos biótipos nas doses de 0x, 1x, 2x, 6x, 16x e 32x a concentração recomendada de quinclorac (375 g ha-1), sendo avaliadas a curva de germinação e a porcentagem de controle aos 14 dias após semeadura (DAS); em casa de vegetação, foram utilizadas as mesmas doses, aspergidas sobre as plantas aos 20 dias após a emergência (DAE), com as plantas no estádio de quatro folhas a um perfilho. Foram avaliadas a porcentagem de controle e a massa seca aos 35 DAE; biótipos com coeficiente de resistência (RI) superior a quatro foram considerados resistentes. Neste estudo foram encontradas sementes de capim-arroz resistentes ao herbicida quinclorac. Elaborou-se mapa de distribuição dos biótipos resistentes nas áreas amostradas dos Estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina. O herbicida profoxydim é alternativa de controle dos biótipos de capim-arroz resistentes a quinclorac.

Herança da resistência de azevém (Lolium multiflorum) ao glyphosate

O glyphosate é o principal produto usado para manejo não-seletivo das plantas daninhas. Já foram identificados biótipos de azevém resistentes a esse herbicida no Rio Grande do Sul, os quais estão se tornando predominantes rapidamente. Objetivou-se neste trabalho identificar o tipo de herança, o número de genes que conferem resistência e o grau de resistência dos biótipos homozigotos e heterozigotos resistentes em azevém. Foram realizados cruzamentos recíprocos entre genitores suscetíveis e resistentes para obtenção de sementes F1 e, em seguida, efetuaram-se os retrocruzamentos resistente e sensível. Plantas F1 foram cruzadas, para obtenção da geração F2. Sobre as plantas F1, F2, RCr e RCs e genitores foi aplicado o glyphosate na dose de 720 g ha-1, para avaliar a segregação. A fim de avaliar o grau de resistência, as plantas F1 e os genitores resistente e sensível foram tratados com doses crescentes de glyphosate (0, 360, 720, 1.440 e 2.880 g ha-1). As plantas F1 evidenciaram resposta intermediária ao biótipo resistente e sensível, demonstrando que a interação alélica é do tipo dominância incompleta. As plantas F2 mostraram tendência para segregação 3:1, indicando que a característica resistência ao glyphosate é controlada por um gene semidominante.

Resistência de Cyperus difformis a herbicidas inibidores da ALS em lavoura de arroz irrigado em Santa Catarina

A resistência de plantas daninhas a herbicidas tornou-se preocupação mundial nas últimas décadas. Esse fenômeno caracteriza-se pela capacidade de um biótipo de sobreviver a um tratamento com herbicida que controla os demais indivíduos da mesma população em condições normais de campo e na dose recomendada pelo fabricante na bula. Objetivou-se com este trabalho determinar o nível de resistência de biótipos de Cyperus difformis a herbicidas inibidores da enzima ALS e do fotossistema II. Os tratamentos foram constituídos pelos herbicidas bispyribac-sodium e pyrazosulfuron-ethyl (inibidores da ALS) e bentazon (inibidor do fotossistema II), aplicados em sete doses múltiplas da dose comercial (0,0x, 0,5x, 1x, 2x, 4x, 8x e 16x), sobre duas populações de plantas de C. difformis, quando estas apresentavam de quatro a seis folhas. O biótipo de C. difformis (CYPDI-10) apresentou resistência cruzada aos inibidores da ALS pyrazosulfuron-ethyl e bispyribac-sodium, enquanto o bentazon proporcionou controle eficiente das populações resistente e suscetível. Conclui-se que para manejo das populações de C. difformis resistentes aos inibidores da ALS, em áreas de arroz irrigado de Santa Catarina, devem-se utilizar herbicidas com diferentes mecanismos de ação, associado a outras práticas de manejo, para restringir a expansão das populações resistentes de C. difformis.

Método rápido para detecção de resistência de capim-arroz (Echinochloa spp.) ao quinclorac

Considerando-se que a resistência de capim-arroz ao quinclorac está amplamente distribuída nas lavouras do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina e que o "teste-padrão" para distinção de biótipos resistentes a esse herbicida é demorado, torna-se necessário o desenvolvimento de um "teste rápido" para identificação de propágulos desses biótipos. Para isso, foram realizados dois experimentos: um em casa de vegetação (teste-padrão) e o outro em laboratório (teste rápido). No ensaio em laboratório, sementes de quatro biótipos de capim-arroz, caracterizados como resistentes ou suscetíveis ao quinclorac, foram semeadas em papel germitest umedecido com soluções de 0; 3,75; 18,75; 37,5; 187,5; 375; e 1.875 mg L-1 do herbicida durante 14 dias a 25 ºC. Em casa de vegetação, os mesmos tratamentos foram avaliados cultivando-se os biótipos de capim-arroz em vasos com 10 L de solo. Neste ensaio foram avaliados massa seca e altura de plantas aos 25 dias após emergência (DAE), e no ensaio em laboratório, percentagem de sobrevivência aos 7 dias após semeadura (DAS), massa seca e comprimento da parte aérea das plantas aos 14 DAS. O teste em laboratório é mais rápido, exige menos tempo, recursos humanos e materiais, com a mesma eficiência que o teste em casa de vegetação e com a vantagem adicional de permitir aferições quanto ao nível de resistência entre biótipos resistentes. Sugere-se que a concentração de 375 mg L-1 de quinclorac seja usada como padrão no teste rápido, pois apresenta adequada margem de segurança como indicadora da presença de sementes resistentes, com porcentagem de sobrevivência igual a zero para plântulas dos biótipos suscetíveis ao quinclorac.

Resistência ao glyphosate em biótipos de Conyza bonariensis e Conyza canadensis no Estado do Rio Grande do Sul, Brasil

Experimentos de curva de dose-resposta foram conduzidos para avaliar a ocorrência de resistência ao glyphosate em biótipos de Conyza canadensis e Conyza bonariensis oriundos de municípios do Rio Grande do Sul. Para cada espécie foi realizado um experimento com dois biótipos um suscetível e outro com suspeita de resistência. Glyphosate nas doses de 0, 100, 200, 300, 400, 800 e 1.200 g ha-1 foi aplicado em plantas no estádio de 8-10 folhas. Curvas sigmoidais foram ajustadas para todos os biótipos testados. Confirmou-se a resistência ao glyphosate em biótipos de ambas as espécies, com fator de resistência em torno de 2,3.

Local de absorção de fomesafen como mecanismo de resistência em biótipo de Euphorbia heterophylla resistente aos inibidores da PROTOX

Três experimentos foram realizados para verificar se o local de aplicação de fomesafen, folhas ou solo, afeta a eficácia desse herbicida em biótipos de E. heterophylla resistente e suscetível a ele; e determinar quais estruturas da planta são mais importantes no processo de absorção desse herbicida. Nos dois primeiros experimentos, testaram-se curvas de dose-resposta de fomesafen em biótipos com e sem resistência a inibidores da PROTOX, em pré-emergência (primeiro experimento) e em pós-emergência (segundo experimento). No terceiro experimento, diferentes locais de deposição de fomesafen foram avaliados, por meio do método de vaso duplo, para verificar quais as estruturas das plantas de E. heterophylla mais importantes na absorção do herbicida. Os resultados, em geral, indicam menor eficiência de controle quando o fomesafen é aplicado na parte aérea das plantas de E. heterophylla resistentes a esse herbicida, em comparação às suscetíveis, e que as diferenças entre os biótipos foram menores na aplicação em pré-emergência. Detectou-se maior eficiência do herbicida fomesafen aplicado ao solo quando este foi colocado junto à parte aérea emergente das plantas suscetíveis e resistentes do que junto ao sistema de raízes destas. Esses resultados apóiam a hipótese de que diferenças foliares entre plantas resistentes e suscetíveis podem dificultar a absorção de fomesafen nos biótipos resistentes aos inibidores da PROTOX.

Resistência de genótipos de soja ao herbicida glyphosate

Avaliou-se a resistência de dez genótipos de soja (Glycine max) ao herbicida glyphosate. Foi adotado o esquema fatorial 10 x 4, no delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. O fator A foi composto por dez genótipos de soja, e o B, por quatro doses de glyphosate. A aplicação do herbicida foi realizada no momento em que as plantas de soja apresentavam a segunda folha trifoliolada completamente desenvolvida. Avaliaramse os caracteres: intoxicação das plantas, número de nós da haste principal, altura das plantas e massa seca das plantas. Na avaliação da intoxicação de plantas, tanto aos quatro dias após a aplicação (DAA) do herbicida quanto aos 28 DAA, os genótipos convencionais apresentaram médias superiores estatisticamente em comparação com genótipos resistentes ao glyphosate (RR). Verificou-se que, nas avaliações realizadas ao 0 DAA ou aos 28 DAA sob 0,0 g e.a. ha¹, as respostas dos genótipos foram diferentes em todos os caracteres avaliados, com exceção do número de nós aos 28 DAA. Essas diferenças podem ser atribuídas aos efeitos fisiológicos e ambientais ou a características do próprio material. Nas demais doses, os genótipos RR comportaram-se de maneira desejável em detrimento dos genótipos convencionais. Ao considerar todos os caracteres avaliados, pode-se afirmar que Valiosa RR, BCR945G110, BCR945G114, BCR892G132, BCR892G140, BCR1067G210, BCR1070G244 e M-SOY 8008RR comportaram-se de forma semelhante quanto à resistência ao glyphosate quando submetidos até a dose de 2.160 g e.a. ha-1 .

Características morfofisiológicas de biótipos de Euphorbia heterophylla com resistência a diferentes mecanismos de ação herbicida

A resistência de plantas daninhas aos herbicidas é um dos maiores entraves da agricultura mundial. No Brasil, Euphorbia heterophylla (EPHHL) obtém destaque devido ao fato de apresentar resistência a mais de um mecanismo de ação de herbicidas. O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de identificar características morfofisiológicas e a adaptabilidade ecológica entre biótipos de Euphorbia heterophylla com resistência múltipla a inibidores da ALS e Protox e com resistência apenas a inibidores da ALS e suscetível, oriundos da região sudoeste do Paraná. O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação. O delineamento utilizado foi o completamente casualizado, com quatro repetições. As características morfofisiológicas avaliadas foram: matéria seca de folhas+cotilédones, de raízes, de caule+pecíolos e total, estatura, número de ramificações por planta, área foliar e número de folhas por planta. Nas determinações efetuadas mais tardiamente, plantas do biótipo S apresentaram menores matérias secas de folhas+cotilédones, caules+pecíolos e total. Plantas do biótipo S também apresentaram menores área foliar, número de ramificações e estatura em avaliações mais tardias, comparativamente aos biótipos R a ALS e R a Protox.

Bioensaios para diagnóstico da resistência aos herbicidas imidazolinonas em arroz

Cultivares de arroz resistentes aos herbicidas imidazolinonas têm proporcionado a utilização destes para o controle do arroz-vermelho, que é um dos principais problemas da cultura do arroz irrigado. No entanto, biótipos de arroz-vermelho resistentes aos herbicidas imidazolinonas têm ocorrido em várias lavouras dessa cultura. O objetivo deste trabalho foi desenvolver métodos expeditos para a identificação de plantas de arroz resistentes aos herbicidas imidazolinonas em diferentes fases do desenvolvimento da planta. Foram utilizados os cultivares de arroz IRGA 422 CL, SATOR CL e PUITÁ INTA CL como padrão resistente aos herbicidas imidazolinonas, e o cultivar IRGA 417, como padrão suscetível. Os bioensaios realizados em sementes, plântulas e afilhos discriminaram de forma efetiva e rápida plantas de arroz resistentes e suscetíveis. As concentrações discriminadoras aos herbicidas imazethapyr + imazapic para os bioensaios de sementes, plântulas e afilhos foram de 0,01, 4 e 3 mM, respectivamente. A utilização desses bioensaios permite a identificação de indivíduos resistentes mesmo durante o desenvolvimento da lavoura, proporcionando assim a adoção de medidas que possam manter a sustentabilidade do controle de arroz-vermelho por meio de cultivares resistentes aos herbicidas.

Teste rápido de imersão foliar de Euphorbia heterophylla para confirmação de resistência a herbicidas inibidores da Protox e da ALS

Os testes utilizados para identificação de biótipos resistentes de plantas daninhas aos herbicidas variam segundo o tempo de execução e o grau de complexidade, sendo necessário determinar a eficácia de métodos rápidos e de simples execução. Foram realizados dois ensaios, simultaneamente, em laboratório, em delineamento completamente casualizado, empregando a imersão de folhas de E. heterophylla suscetíveis e resistentes a inibidores da ALS e da PROTOX em solução herbicida. A parte aérea das plantas foi submersa em solução herbicida com diferentes concentrações de imazethapyr, imazapyr e nicosulfuron (inibidores da ALS) e fomesafen, lactofen e carfentrazone (inibidores da PROTOX). O controle do biótipo suscetível foi crescente com o decorrer do tempo, e as doses comerciais dos inibidores da ALS e da PROTOX testados apresentaram controle eficiente. O biótipo resistente mostrou diferentes níveis de resistência em função do herbicida testado e da variável considerada. Os resultados encontrados respaldam a técnica da imersão foliar como adequada para a discriminação de biótipos suscetíveis ou com resistência múltipla a inibidores da ALS e PROTOX. A técnica demonstrou ser rápida o suficiente para a detecção precoce da resistência, o que possibilitaria a adoção de medidas de contenção ainda na mesma safra.

Resistência ao glyphosate em biótipos de buva (Conyza spp.) das regiões oeste e sudoeste do Paraná

A resistência ao glyphosate em biótipos de Conyza spp. em áreas de lavoura das regiões oeste e sudoeste do Paraná causa grandes dificuldades ao manejo e, consequentemente, problemas econômicos e ambientais. Este experimento objetivou determinar a existência de resistência ao herbicida glyphosate em biótipos de buva (Conyza spp.) suspeitos, coletados em lavouras das regiões oeste e sudoeste do Paraná, comparando-os com biótipos suscetíveis. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 12 x 8 x 3. Os fatores consistiram de 12 biótipos de buva, doses de glyphosate (0, 100, 180, 324, 583, 1.050, 1.888 e 3.345 g ha-1) e épocas de avaliação para a variável controle (7, 14 e 21 dias após a aplicação). Para as variáveis matéria verde e matéria seca, o esquema fatorial utilizado foi o 12 x 8. As variáveis avaliadas foram controle visual, matéria verde, matéria seca, C50, GR50 e fator de resistência. A dose de 3.345 g glyphosate ha-1 foi a que apresentou maior nível de controle dos biótipos, porém o controle dos biótipos suspeitos não foi efetivo, necessitando de doses mais altas. Todos os biótipos de buva suspeitos de resistência ao glyphosate tiveram essa característica confirmada. Entretanto, constatou-se grande amplitude de fatores de resistência, o que caracteriza a variabilidade entre os biótipos resistentes. Essas informações poderão ser utilizadas no planejamento de estratégias de manejo das populações resistentes e na prevenção da ocorrência de novas áreas com buva resistente ao glyphosate.

Otimização da utilização de marcadores moleculares microssatélites e sua aplicação em estudos com plantas daninhas

Apesar de existirem marcadores moleculares mais específicos, os marcadores microssatélites apresentam grande potencialidade de utilização na área de plantas daninhas devido à sua crescente disponibilização em outras espécies e à qualidade das informações proporcionadas. O uso convencional dos marcadores moleculares microssatélites demanda grande quantidade de trabalho e recursos financeiros. O objetivo deste trabalho foi descrever a técnica da cauda fluorescente como forma de otimização da utilização de marcadores moleculares microssatélites, utilizando como exemplo um estudo de identificação de híbridos entre arroz-vermelho e cultivado. Foram utilizadas como modelo plantas de arroz cultivado, arroz-vermelho e o híbrido originado do cruzamento artificial dessas plantas. A técnica da cauda fluorescente consiste na síntese do iniciador forward com a sequência desejada e a adição da sequência de um iniciador universal, que corresponde à chamada cauda. A detecção da amplificação é realizada em equipamento de eletroforese capilar automatizada, através da utilização de um iniciador universal sintetizado com fluoróforo. O sistema desenvolvido foi eficiente na identificação da hibridização entre arroz cultivado e vermelho e apresenta viabilidade de utilização, por exemplo, em estudos de fluxo gênico da resistência a herbicidas e de caracteres relacionados à adaptação diferencial entre essas plantas. A técnica da cauda fluorescente possibilitou o uso de diversos marcadores moleculares a partir de um único marcador fluorescente e viabilizou a realização das análises em multiplex. O aumento da disponibilidade e do conhecimento de técnicas moleculares pode proporcionar melhor elucidação em vários estudos relacionados a espécies de plantas daninhas que possuem pouca disponibilidade de marcadores moleculares específicos.