Estudos genéticos e morfológicos de biótipos resistentes e susceptíveis de Euphorbia heterophylla L. (amendoim-bravo)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Identificação de biótipos de Bidens spp. resistentes aos inibidores da ALS através de teste germinativo

A presença de biótipos de Bidens pilosa e B. subalternans resistentes aos herbicidas inibidores da ALS nas lavouras de soja tem sido constatada em diversos locais do país. Este trabalho teve por objetivo desenvolver uma metodologia prática de detecção de biótipos resistentes de Bidens spp. aos herbicidas do grupo dos inibidores da ALS, através de testes germinativos em solução herbicida. O trabalho foi dividido em três fases de experimentos independentes. A primeira fase constituiu-se da elaboração de curvas do tipo dose-resposta para um biótipo suscetível de Bidens spp. quando germinado em soluções de quatro herbicidas pré-emergentes (flumetsulan, diclosulan, imazaquin e metribuzin). O objetivo desta fase foi conhecer quais herbicidas se adaptam melhor à metodologia, utilizando as seguintes doses: 2C, 1C, 1/2C, 1/4C, 1/8C, 1/16C, 1/32C, 1/64C e água (em que C = dose comercial). A segunda fase constituiu-se da elaboração de curvas do tipo dose-resposta para os herbicidas selecionados na primeira fase (imazaquin e metribuzin) utilizando-se um biótipo resistente, com a intenção de identificar a dose que proporciona a maior amplitude de resposta entre os diferentes biótipos. A terceira fase constituiu-se da instalação de um teste comparativo, simultâneo, entre três biótipos resistentes e um biótipo suscetível, quando expostos à germinação nas soluções dos herbicidas selecionados na primeira fase, utilizando-se das doses escolhidas na segunda fase. Os biótipos resistentes de Bidens spp. apresentaram maior capacidade de desenvolver radículas em solução herbicida de imazaquin a 87,5 mg L-1 quando comparados com os biótipos suscetíveis, fato que comprova a aplicabilidade do método. A metodologia de identificação de biótipos resistentes de Bidens spp. através de testes germinativos em solução herbicida caracteriza-se como uma alternativa rápida e eficiente de identificação de biótipos.

Herbicidas alternativos para controle de biótipos de Conyza bonariensis e C. canadensis resistentes ao glyphosate

Após sucessivos anos, aplicações do herbicida glyphosate em pomares de citros no Estado de São Paulo selecionaram biótipos resistentes de Conyza bonariensis e C. canadensis. Na ocorrência de plantas daninhas resistentes em uma área agrícola, tornam-se necessárias mudanças nas práticas de manejo para obtenção de adequado controle das populações resistentes, bem como para a redução da pressão de seleção sobre outras espécies. Assim, este trabalho foi realizado com o objetivo de identificar herbicidas alternativos para controle de biótipos de Conyza spp. resistentes ao herbicida glyphosate, com aplicações em diferentes estádios fenológicos da planta daninha. Três experimentos foram conduzidos em campo, em pomares de citros em formação, sobre plantas de buva em estádio fenológico de dez folhas e no pré-florescimento. Para plantas no estádio de dez folhas, controle satisfatório foi obtido com aplicações de glyphosate + bromacil + diuron (1.440 + 1.200 + 1.200 g ha-1), glyphosate + atrazina (1.440 + 1.500 g ha-1) e glyphosate + diuron (1.440 + 1.500 g ha-1). Quando em estádio de pré-florescimento de Conyza spp., a aplicação do herbicida amônio-glufosinato, na dose de 400 g ha-1, isolado ou associado a MSMA, bromacil+diuron, metsulfuron, carfentrazone e paraquat, foi a alternativa viável para controle dos biótipos resistentes ao glyphosate.

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.

Características fisiológicas de biótipos de Conyza bonariensis Resistentes ao glyphosate cultivados sob competição

A resistência de plantas daninhas a herbicidas está relacionada a modificações metabólicas, enzimáticas, fisiológicas e/ou anatômicas. Aliado a essas mudanças, a planta pode aumentar ou diminuir as atividades fisiológicas, o que, consequentemente, pode afetar o seu crescimento e desenvolvimento. Assim, biótipos resistentes podem apresentar melhor adaptação ecológica em ambientes de cultivo e tornar-se predominantes devido à eliminação das plantas sensíveis. Em condições de seleção natural, biótipos com maior adaptação ecológica apresentam maior produção que biótipos menos adaptados. Neste trabalho, avaliou-se o efeito da competição em características fisiológicas de biótipos de Conyza bonariensis suscetíveis e resistentes ao herbicida glyphosate. Os tratamentos constaram de plantas de dois biótipos de C. bonariensis - um comprovadamente resistente e um suscetível ao glyphosate, dispostas em modelo aditivo de estudo de competição. No centro da unidade experimental foram semeadas três sementes do biótipo considerado como o tratamento: resistente (R) ou suscetível (S), sendo essa planta rodeada por 0 (testemunha sem competição), 1, 2, 3, 4, ou 5 plantas do biótipo oposto. O biótipo suscetível apresentou-se mais tolerante à competição com plantas do biótipo oposto no tocante às características fisiológicas avaliadas. O biótipo resistente de buva apresenta desvantagem fisiológica em relação ao suscetível e, consequentemente, menor potencial de adaptabilidade na ausência do fator de seleção - o herbicida glyphosate.

CARACTERIZAÇÃO MORFOANATÔMICA, CONTAGEM CROMOSSÔMICA E VIABILIDADE POLÍNICA DE BIÓTIPOS DE AZEVÉM SUSCETÍVEL E RESISTENTES AO HERBICIDA GLYPHOSATE

RESUMOO azevém é uma planta daninha de ciclo anual, encontrada em praticamente todas as lavouras de inverno, em pomares e vinhedos da região Sul do Brasil. A espécie é normalmente controlada pelo herbicida glyphosate, no entanto, o uso continuado desse produto selecionou biótipos resistentes. Diferenças na suscetibilidade do azevém a herbicidas têm sido atribuídas a características morfológicas, anatômicas e genéticas das plantas. Os objetivos deste trabalho foram realizar a caracterização morfoanatômica, adequar metodologia para a análise citológica de cromossomos e indicar corantes para testes de viabilidade polínica de biótipos de azevém suscetível e resistentes ao herbicida glyphosate. As sementes dos biótipos de azevém suspeitos de resistência provieram do município de São Valentin, RS (SVA 1 e SVA 4), e Passo Fundo, RS (PFU 5), e as do biótipo conhecidamente suscetível (SVA 2), de São Valentin. Os biótipos de azevém estudados que apresentam resistência ao herbicida glyphosate não podem ser diferenciados do biótipo suscetível através de aspectos morfológicos, não existindo diferenças anatômicas de folha e raiz que evidenciem possibilidade da absorção diferencial do herbicida glyphosate entre os biótipos de azevém. A metodologia para a análise citológica dos biótipos de azevém merece adequações para melhor nitidez dos cromossomos, podendo-se aumentar o tempo de hidrólise e de exposição ao agente antimitótico utilizado neste trabalho, bem como testar outros agentes. Todos os corantes apresentaram bom desempenho na determinação da viabilidade polínica frente aos biótipos avaliados, exceto o azul de tripan, que subestimou os resultados.

Resistência de biótipos de arroz-vermelho aos herbicidas imazapyr + imazapic e alternativas de controle

O uso intenso de herbicidas com o mesmo mecanismo de ação na cultura do arroz (Oryza sativa L.) tem selecionado biótipos resistentes, como, por exemplo, o arroz-vermelho (planta daninha) resistente aos herbicidas imidazolinonas. Por essa razão, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a resistência de arroz-vermelho ao herbicida imazapyr + imazapic, na região sul do Rio Grande do Sul, e o controle do biótipo resistente de arroz-vermelho com os herbicidas alternativos clethodim e glyphosate. Foram realizados três experimentos, em delineamento casualizado, arranjados em esquema fatorial. No primeiro experimento, o fator A testou biótipos de arroz-vermelho [ORYSA 184 (resistente) e ORYSA 188 (susceptível)], o fator B comparou herbicidas (imazapyr + imazapic, clethodim e glyphosate) e o fator C avaliou doses dos herbicidas (0; 0,5; 1; 2; 4; 8; 16 e 32 vezes a dose recomendada). No segundo, compararam-se biótipos de arroz-vermelho e doses do herbicida imazapyr + imazapic (0; 0,5; 1; 2; 4; 8; 16; 32 e 64 vezes a dose recomendada). No terceiro, testaram-se biótipos de arroz-vermelho e doses diferentes do herbicida imazapyr + imazapic para cada biótipo. O biótipo ORYSA 184 é resistente ao imazapyr + imazapic, quando aplicada a dose máxima de registro e estádio indicado. Os herbicidas clethodim e glyphosate, detentores de mecanismos de ação alternativos, controlam o biótipo resistente ORYSA 184 de arroz-vermelho.

Análise comparativa do crescimento de biótipos de picão-preto (Bidens pilosa) resistente e suscetível aos herbicidas inibidores da ALS

A resistência de biótipos de plantas daninhas aos herbicidas inibidores da acetolactato sintase (ALS) é causada pela insensibilidade desta enzima aos herbicidas que inibem sua atividade catalítica. A insensibilidade da enzima é decorrente de uma alteração estrutural, resultado da substituição de certos aminoácidos no sítio de ação do herbicida. Esta alteração na enzima pode eventualmente resultar, além da resistência ao herbicida, em modificações na taxa de crescimento da planta, fato este comprovado para os biótipos resistentes aos herbicidas inibidores do fotossistema II, os quais apresentam taxa de crescimento prejudicada pela alteração no sítio de ação sofrida pelo herbicida. Esta possível diminuição na taxa de crescimento da planta resistente tem conseqüências diretas na competitividade do biótipo e, portanto, na sua dinâmica dentro da população, afetando diretamente as estratégias de manejo da resistência. A presente pesquisa foi desenvolvida com o objetivo de comparar a taxa de crescimento de dois biótipos da planta daninha picão-preto (Bidens pilosa), sendo um resistente e um suscetível aos herbicidas inibidores da ALS. Um experimento foi montado em casa de vegetação, em vasos com capacidade de 5 L, sendo uma planta de cada biótipo por vaso, coletando-se a biomassa seca destas plantas e a área foliar semanalmente, iniciando-se 14 dias após o plantio. Os resultados de crescimento da biomassa e área foliar foram ajustados utilizando-se a função de Richards (log-logística). Desta análise, foram derivadas a taxa de crescimento absoluto (TCA), a taxa de crescimento relativo (TCR) e a taxa de assimilação fotossintética líquida (TAL). O biótipo suscetível apresentou peso de biomassa seca superior ao resistente nas primeiras fases do crescimento, porém no final do ciclo o biótipo resistente igualou-se em tamanho de área foliar, pois apresentou, principalmente no início do ciclo de crescimento, TCA, TCR e TAL maiores que o suscetível. Dessa forma, concluiu-se que o biótipo de Bidens pilosa resistente aos herbicidas inibidores da ALS apresenta a mesma eficiência de produção de biomassa no final do ciclo. É provável que, quando em competição entre si e com as culturas, possua a mesma competitividade, sendo a dominância numérica de um biótipo sobre o outro decorrente apenas da pressão de seleção causada pelo herbicida.

Atividade da acetolactato sintase de plantas de milho e de amendoim-bravo (Euphorbia heterophylla) resistentes e suscetíveis ao imazaquin

O amendoim-bravo, (Euphorbia heterophylla) é uma importante planta daninha em mais de 56 países, inclusive no Brasil, onde tem sido relatado o aparecimento de populações resistentes aos herbicidas inibidores da acetolactato sintase (ALS). O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito do herbicida imazaquin na atividade da ALS extraída das plantas de milho e amendoim-bravo, resistentes e suscetíveis ao produto. Sementes de dois genótipos de milho e vários biótipos de amendoim-bravo provenientes de diferentes regiões agrícolas brasileiras foram cultivadas em casa de vegetação por 21 dias. A atividade da ALS extraída das folhas das plantas foi determinada na presença de doses de imazaquin. A etapa de purificação da enzima foi substituída por uma centrifugação de 2.800 rpm por dois minutos. Equações de regressão linear para absorbância em função do log da concentração de imazaquin foram ajustadas para cada população, visando obtenção do I50. A dose de imazaquin necessária para inibir 50% da atividade da ALS (I50) na variedade de milho Pioneer 3162 IR (I50 260 µM) foi 4.333 vezes maior que a dose requerida pela BRS 473 (0,06 µM), a qual é suscetível ao imazaquin. Os biótipos de amendoim-bravo provenientes do Rio Grande do Sul apresentaram valores de I50 de 1.961,3 e 13,8 mM para os biótipos resistentes e suscetíveis, respectivamente. Os biótipos provenientes de Cafelândia e Maringá (PR) e Viçosa (MG) apresentaram valores de I50 maiores que 5.000 mM para os biótipos resistentes e maiores que 1.000 mM para os suscetíveis. O amendoim-bravo coletado na Embrapa Milho e Sorgo, em área que nunca foi tratada com herbicidas inibidores da ALS, apresentou I50 de 12,2 mM. Conclui-se que a medida in vitro da atividade da ALS é um método sensível para determinação da presença de biótipos resistentes à ação do herbicida imazaquin. A etapa de purificação da ALS pode ser substituída por um método que envolve uma rápida centrifugação.

Glyphosate no controle de biótipos de azevém e impacto na microbiota do solo

Avaliou-se neste trabalho a resistência de azevém (L. multiflorum) ao glyphosate e o impacto do controle desses biótipos sobre a respiração e biomassa microbiana do solo. Foram conduzidos dois ensaios: no primeiro foram avaliadas a intoxicação e a massa seca das plantas de biótipos de três populações de azevém: população 1 (reconhecidamente resistente), população 2 (resistência intermediária), e população 3 (sensível ao glyphosate), submetidas a diferentes doses de glyphosate (200, 400, 800, 1.600 e 3.200 g ha-1). No segundo ensaio foram avaliados a massa seca da parte aérea, a altura de plantas, o número de folhas de azevém e a respiração e massa microbiana do solo cultivado com os biótipos resistente e sensível, com e sem aplicação de glyphosate (480 g ha-1). Aos 14 DAT, observou-se morte do biótipo sensível quando tratado com doses a partir de 200 g ha-1 de glyphosate. Nos biótipos resistentes e com nível intermediário de resistência, a toxicidade do glyphosate às plantas de azevém foi de 85% na maior dose avaliada. O biótipo resistente apresentou maior produção de massa seca da parte aérea aos 42 DAT e na rebrota, aos 72 DAT, quando comparado ao biótipo intermediário. O biótipo sensível apresentou maior altura de plantas, número de folhas e massa seca da parte aérea, em comparação ao resistente, quando não tratados com o glyphosate. Não foi observada diferença na atividade microbiana do solo entre os tratamentos avaliados.

Impacto da temperatura, irradiância e profundidade das sementes na emergência e germinação de Conyza bonariensis e Conyza canadensis resistentes ao glyphosate

O uso intenso de glyphosate em sistemas de produção de frutíferas e soja - em especial no sistema de semeadura direta da soja - favoreceu a seleção de biótipos resistentes ao glyphosate em Conyza bonariensis e C. canadensis (buva). Estudos da biologia destas espécies subsidiariam a proposição de estratégias visando o seu manejo integrado. Um programa de pesquisa foi desenvolvido com o objetivo de avaliar como a germinação das duas espécies foi influenciada pelas populações, composição do substrato de semeadura, profundidade da semente no perfil do substrato, temperatura e luz. Num primeiro experimento, os tratamentos foram organizados em esquema fatorial, em que o fator A consistiu das populações (duas de cada espécie), o fator B foi atribuído à composição do substrato (terra, areia e terra:areia) e o fator C foram as profundidades no perfil do substrato (0, 0,5, 1, 2 e 5 cm). No segundo experimento, foram testados o fator A; o fator B, que foi a temperatura (constante de 20, 25 ou 30 ºC, e alternada: 20/30 ºC); e o fator C, a condição luminosa (luz, escuro). No terceiro experimento, os fatores consistiram de espécies e temperatura (10, 15, 20, 25 e 30 ºC). Avaliaram-se a emergência de plântulas ou a germinação de sementes aos 12 dias após a instalação do experimento. De acordo com os resultados, chegou-se às seguintes conclusões: todos os biótipos das duas espécies tiveram emergência semelhante em relação ao perfil do solo; o aumento da profundidade da semente no perfil do solo reduziu a emergência de plântulas; o substrato arenoso favoreceu a germinação de sementes posicionadas a 0,5 e a 1,0 cm de profundidade; as duas espécies são fotoblásticas positivas; a temperatura ótima para germinação das espécies foi de 20 ºC, mas C. canadensis apresentou germinação melhor em temperaturas inferiores à ótima e C. bonariensis germinou melhor em temperaturas superiores a esta.

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.

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.

Resposta de biótipos de Euphorbia heterophylla a doses de glyphosate

A leiteira (Euphorbia heterophylla) é uma planta daninha de ciclo anual encontrada com frequência em lavouras de soja na região Sul do Brasil, controlada em lavouras de soja geneticamente modificada (Roundup Ready® - RR) com uso do herbicida glyphosate. Entretanto, nos últimos anos, o controle dessa espécie não tem sido satisfatório em alguns locais, provocando a suspeita de que foram selecionados biótipos resistentes ao herbicida. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de curvas de dose-resposta, biótipos de leiteira com suspeita de resistência ao glyphosate. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em delineamento experimental completamente casualizado, com quatro repetições. Os tratamentos constituíram-se de doses crescentes de glyphosate (0, 90, 180, 360, 720, 1.080, 1.440 e 2.160 g e.a. ha-1), aplicadas sobre cinco biótipos de leiteira, oriundos de lavouras de soja RR do Estado do Rio Grande do Sul. As variáveis avaliadas foram controle e matéria seca da parte aérea. Os resultados evidenciam que os biótipos de leiteira avaliados são suscetíveis ao glyphosate.