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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.11.2014.tde-20032014-163356
Document
Author
Full name
Arthur Arrobas Martins Barroso
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2014
Supervisor
Committee
Victoria Filho, Ricardo (President)
Alves, Pedro Luis da Costa Aguiar
Tornisielo, Valdemar Luiz
Title in Portuguese
Caracterização genética e foliar de capim-amargoso resistente ao herbicida glyphosate e eficácia de seu controle com associação de herbicidas
Keywords in Portuguese
Digitaria insularis
Absorção
EPSPs
Resistência
Abstract in Portuguese
O capim-amargoso é uma planta daninha de difícil controle. Além de apresentar características de tolerância ao uso de herbicidas, como a presença de rizoma, e cera em sua superfície foliar, a espécie apresenta biótipos resistentes ao herbicida glyphosate. O glyphosate é o herbicida mais utilizado no mundo. Este trabalho objetivou avaliar as características foliares que contribuem para a absorção diferencial do herbicida glyphosate em biótipos resistentes de capim-amargoso. Para isso foram realizados estudos de microscopia eletrônica de luz e varredura em diferentes estádios vegetativos da planta. Em uma segunda parte, tratou-se da análise molecular de plantas resistentes, através da análise do sequenciamento e da expressão da enzima EPSPs. Foram ainda comparados diferentes biótipos quanto a sua similaridade na constituição enzimática. Por fim, analisou-se as alternativas de controle químico pelo estudo da associação de diferentes formulações de glyphosate com graminicidas. Estes trabalhos foram realizados em dois estádios vegetativos da espécie, sendo um estádio inicial e um estádio avançado (pré-florescimento). Como resultados, notou-se que as plantas suscetíveis apresentam características que facilitam a absorção do herbicida, como a presença de tricomas não cuticulados. A presença destes somada a espessa epiderme adaxial favorece a absorção no biótipo suscetível. Nos estudos enzimáticos, foram encontradas duas mutações de aminoácidos que compõe a enzima EPSPs. A expressão da enzima não foi conclusiva. O biótipo suscetível apresentou maior expressão da mesma. Esta expressão diferencial pode estar relacionada a uma maior eficiência da enzima em plantas resistentes. As plantas resistentes expressam os dois tipos de enzima, enquanto as suscetíveis apenas um. O uso de graminicidas em mistura com glyphosate é eficaz, porém o controle feito em estádios iniciais da planta é mais satisfatório. O uso de formulações de rápida absorção favorece o controle de plantas. O uso de quizalofop-ethyl foi superior aos demais graminicidas, não mostrando efeitos antagonísticos em associações com glyphosate. Recomenda-se que em estádios mais avançados das plantas, outras medidas, fora o controle químico sejam utilizadas, integradas em uma manejo integrado de plantas daninhas.
Title in English
Foliar and genetic characterization of glyphosate-resistant sourgrass and efficacy of herbicide association
Keywords in English
Digitaria insularis
Absorption
EPSPs
Resistance
Abstract in English
The sourgrass is a hardy-to-kill weed. Besides characteristics of tolerance to herbicides, as the presence of rhizome and wax at leaf surface, there are present glyphosate-resistant biotypes. Glyphosate is the most used herbicide in the world. This study aimed to evaluate foliar characteristics that contribute to the differential absorption of the glyphosate in resistant biotypes of sourgrass. For this study has been performed scanning electron and scanning light microscopy at different vegetative stages of the plant. In a second part, it was analyzed the molecular biology of resistant plants EPSPs, through the sequencing and expression of the enzyme. Biotypes were also compared as their similarity in enzymatic constitution. Finally, were analyzed the chemical alternatives to control resistant sourgrass by studying the association of different glyphosate formulations with grass-herbicides. These studies were conducted in two stages of development of plants, one in early stage and other in advanced stage (before flowering). It was noted that susceptible plants have characteristics that facilitate the herbicide absorption, such as trichomes without wax. The presence of these plus the thick adaxial epidermis favors the absorption susceptible biotype. In enzymatic studies, were found two amino acids mutations at EPSPS gene composition. Expression of the enzyme was not conclusive. The susceptible biotype showed higher expression of it. This differential expression may be related to the increased efficiency of the enzyme in resistant plants. The resistant plants express two kinds of enzyme, while the sensitive biotype just one. The use of glyphosate in mixture with grass herbicides was effective, but the control is better in early stages of. The use of glyphosate formulations with rapid absorption enhances the control. The use of quizalofop - ethyl is better than the others herbicides tested, showing no antagonistic effects in association with any glyphosate formulation. It is recommended that at later stages of the plants development, others measures outside the chemical control should be used in an integrated management of weeds.
 
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Publishing Date
2014-04-01
 
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