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dc.creatorSchmitz, Maicon Fernando
dc.date.accessioned2023-02-01T11:08:50Z
dc.date.available2023-01
dc.date.available2023-02-01T11:08:50Z
dc.date.issued2022-06-23
dc.identifier.citationSCHMITZ, Maicon Fernando. Identificação e caracterização de biótipos de leiteira resistentes aos herbicidas inibidores da enzima HPPD. 2022. 138f. Tese (Doutorado em Fitossanidade) – Programa de Pós-graduação em Fitossanidade, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9043
dc.description.abstractWild poinsettia (Euphorbia heterophylla) is one of the main troublesome weed of summer crops, due to the intrinsic aspects of competitiveness, combined with the occurrence of resistant biotypes. Dose-response curve studies demonstrated unsatisfactory control of some biotypes by hydroxyphenyl pyruvate dioxygenase (HPPD) inhibitors, suggesting the occurrence of resistant biotypes. Thus, the objectives of this work were to identify and characterize wild poinsettia resistance, elucidate resistance mechanisms, verify changes in plant metabolism and characterize the inheritance of resistance of Euphorbia heterophylla to HPPD-inhibiting herbicides. To this end, a series of studies were carried out that were framed in four chapters, in which they were carried out from March 2018 to April 2022, in a greenhouse and laboratories at the Federal University of Pelotas. Initially, seeds collected in different regions of Rio Grande do Sul state were evaluated for resistance to the herbicide tembotrione, and control maps, dose-response curves, cross-resistance investigation and alternative control were carried out (chapter 1). To elucidate the mechanisms of resistance involved, studies of absorption, translocation, metabolism and identification of known metabolites of tembotrione were evaluated, as well as the effect of inhibition of P450 enzymes under exposure to the herbicide tembotrione and the quantification of the expression of the HPPD gene (chapter two). To verify the changes in plant metabolism between the biotypes, aspects related to photosynthesis, chlorophyll fluorescence, pigments, cellular integrity and activity of antioxidant enzymes were quantified (chapter 3). The mode and type of inheritance of resistance was determined for the wild poinsettia biotypes resistant to the HPPD-inhibiting herbicides (chapter 4). The results showed that biotype 32.2 presents multiple resistance to HPPD and PPO inhibitors and biotype 32.1 presents multiple resistance to HPPD, PPO and ALS. The pre-emergent atrazine, flumioxazin and sulfentrazone and the post-emergent atrazine, paraquat, paraquat+diuron, saflufenacil, glyphosate, ammonium glufosinate demonstrated satisfactory control of all wild poinsettia biotypes. Wild poinsettia biotypes resistant to HPPD inhibitors present as a mechanism of resistance the rapid metabolism of the herbicide tembotrione, to a non-toxic metabolite called TCMBA, and no differential responses were observed between biotypes regarding absorption, P450 inhibition and HPPD gene expression. The increase in exposure of the susceptible biotype to tembotrione results in a rapid increase in F0 and a marked reduction in Fm and Fv/Fm, compared to resistant biotypes. Biotypes resistant to HPPD inhibitors show a smaller decline in photosynthetic variables (A, Gs, E, CE and iWUE), in addition to a smaller increase in Ci, in relation to the susceptible biotype, during the period of exposure to the herbicide tembotrione. The increase in the period of exposure to the herbicide tembotrione resulted in a significant increase in oxidative stress in the susceptible biotype compared to the resistant ones, as evidenced by the increase in TBARs, H2O2, cellular extravasation and lower carotenoid content. The higher activity of APX 96 hours after application of tembotrione, in resistant biotypes resulted in lower levels of H2O2 and less damage to cellular components. The inheritance of tembotrione herbicide resistance is complex, being encoded by incompletely dominant nuclear genes. Heterozygotes have intermediate sensitivity to the herbicide tembotrione, where F1 R♂ x S♀ has a behavior closer to the susceptible parent, and F1 S♂ x R♀ is closer to the resistant parent.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pelotaspt_BR
dc.rightsOpenAccesspt_BR
dc.subjectEuphorbia heterophyllapt_BR
dc.subjectTembotrionept_BR
dc.subjectGene expressionpt_BR
dc.subjectHerbicide metabolismpt_BR
dc.subjectAntioxidant activitypt_BR
dc.subjectResistance inheritancept_BR
dc.subjectExpressão gênicapt_BR
dc.subjectAtividade antioxidantept_BR
dc.subjectHerança da resistênciapt_BR
dc.titleIdentificação e caracterização de biótipos de leiteira resistentes aos herbicidas inibidores da enzima HPPDpt_BR
dc.title.alternativeIdentification and characterization of wild poinsettia biotypes with resistance to HPPD inhibitorspt_BR
dc.typedoctoralThesispt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6502464754683240pt_BR
dc.description.resumoA 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.pt_BR
dc.publisher.departmentFaculdade de Agronomia Eliseu Macielpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Fitossanidadept_BR
dc.publisher.initialsUFPelpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOSSANIDADEpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Vargas, Leandro


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