Identificação e caracterização de biótipos de leiteira resistentes aos herbicidas inibidores da enzima HPPD
Fecha
2022-06-23Metadatos
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A leiteira (Euphorbia heterophylla) é uma das principais plantas daninhas de difícil
controle encontrado nas culturas de verão, devido aos aspectos intrínsecos de
competitividade da espécie, aliada à ocorrência de biótipos resistentes. Estudos de
curva dose-resposta demonstraram controle insatisfatório de alguns biótipos pela
aplicação de inibidores da hidroxifenil piruvato dioxigenase (HPPD), sugerindo a
ocorrência de biótipos resistentes. Desse modo, os objetivos deste trabalho foram
identificar e caracterizar a resistência de leiteira, elucidar os mecanismos resistência,
verificar as alterações do metabolismo vegetal e caracterizar a herança da resistência
de Euphorbia heterophylla aos herbicidas inibidores da HPPD. Para tal, foram
realizados uma série de estudos que foram enquadrados em quatro capítulos, nos
quais foram executados no período de março de 2018 a abril de 2022, em casa de
vegetação e laboratórios da Universidade Federal de Pelotas. Inicialmente, as
sementes coletadas em diferentes regiões do RS foram avaliadas quanto à resistência
ao herbicida tembotrione, sendo construídos mapas de controle, curvas de dose resposta, averiguação da resistência cruzada e controle alternativo (capitulo 1). Para
elucidar os mecanismos de resistência envolvidos, foram realizados estudos de
absorção, translocação, metabolismo e identificação dos metabólitos conhecidos de
tembotrione, bem como, o efeito da inibição das enzimas P450 sob exposição ao
herbicida tembotrione e a quantificação da expressão do gene HPPD (capítulo 2).
Para verificar as alterações no metabolismo vegetal entre os biótipos, foram
quantificados aspectos relacionados a fotossíntese, fluorescência da clorofila,
pigmentos, integridade celular e atividade de enzimas antioxidantes (capítulo 3). O
modo e tipo de herança da resistência foi determinada para os biótipos de leiteira
resistentes aos herbicidas inibidores da HPPD (capitulo 4). Os resultados
demonstraram que o biótipo 32.2 apresenta resistência múltipla aos inibidores da
HPPD e Protox e o biótipo 32.1 apresenta resistência múltipla a HPPD, Protox e ALS.
Os pré-emergentes atrazina, flumioxazina e sulfentrazone e os pós-emergentes
atrazina, paraquat, paraquat+diuron, saflufenacil, glifosato e amônio glufosinato
demonstraram controle satisfatório de todos os biótipos de leiteira. Os biótipos de
leiteira resistentes aos inibidores da HPPD apresentam como mecanismo de
resistência a rápida metabolização do herbicida tembotrione, para um metabolito
atóxico denominado de TCMBA, sendo que não foram observadas respostas
diferenciais entre os biótipos quanto a absorção, inibição das P450 e expressão do
gene HPPD. O incremento da exposição do biótipo suscetível ao tembotrione resulta
em rápido aumento da F0 e redução acentuada de Fm e Fv/Fm, em comparação aos
biótipos resistentes. Os biótipos resistentes aos inibidores da HPPD demonstram
menor declínio das variáveis fotossintéticas (A, Gs, E, CE e EUA), além de, menor
incremento da Ci, em relação ao biótipo suscetível, no decorrer do período de
exposição ao herbicida tembotrione. O incremento do período de exposição ao
herbicida tembotrione acarretou no aumento significativo de estresse oxidativo no
biótipo suscetível em comparação aos resistentes, evidenciado pelo aumento de
TBARs, H2O2, extravasamento celular e menor conteúdo de carotenoides. A maior
atividade da APX 96 horas após a aplicação de tembotrione, nos biótipos resistentes
acarretou menores níveis de H2O2 e menores danos aos componentes celulares. A
herança da resistência ao herbicida tembotrione é complexa, sendo codificada por
genes nucleares de dominância incompleta. Os heterozigotos possuem sensibilidade
intermediária ao herbicida tembotrione, onde a F1 R♂ x S♀ apresenta comportamento
mais próximo ao genitor suscetível, e a F1 S♂ x R♀ mais próxima ao genitor
resistente.
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