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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.11.2018.tde-20032018-164216
Documento
Autor
Nome completo
Ana Paula Meirelles Menzani
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2017
Orientador
Banca examinadora
Christoffoleti, Pedro Jacob (Presidente)
Veline, Edivaldo Domingues
Bernardes, Marcos Silveira
Dourado Neto, Durval
Rapado, Liliana Parra
Título em inglês
Interaction of PPO-inhibitor herbicide mixtures and mechanistically studies thereof
Palavras-chave em inglês
Absorption and translocation
Binary mixtures
Herbicide-resistant crops
IC50
PPO-inhibitors
Resumo em inglês
Crop production provides the food and fiber necessary to sustain the world's population. Effective weed management is critical to maintaining agricultural productivity. Intensive or continuous use of herbicides that act on the same target site, or are detoxified by similar processes within crops and target weeds frequently results in the development of weeds resistant to a specific herbicide or class of herbicides. Weed resistance due to the extensive use of glyphosate in glyphosate tolerant crop systems has become one of the most serious issues facing agriculture today. Thus PPO-inhibitor herbicides are an alternative mechanism of action that have the potential to mitigate the development of resistant weeds in weed control systems where crop tolerance is sufficient to allow them to be effectively deployed. While there are few reports of weed resistance to PPO-inhibitor herbicides it has not developed to the extent that it is a commercial problem for growers. When used at recommended doses, they typically have favorable regulatory profiles. Furthermore, most of them are highly compatible with no-tillage agriculture. However, PPO-inhibitor herbicides are typically more active on dicots than monocots. This thesis provides information with regards to effectiveness of certain binary mixtures of PPO herbicides as weed control agents. The mixtures showed synergistic effects and could control monocots as Echinochloa crus-galli and volunteer corn besides control the dicots species. Regarding the compounds studied, trifludimoxazin and flumioxazin required less amount of compound to inhibit 50% of PPO2 activity in all plants species tested, while sulfentrazone and saflufenacil, one of the best mixtures in the field, showed that needed bigger concentrations to inhibit 50% of the PPO2 compared to other compounds evaluated.The absorption and translocation of these compounds individually or in mixtures, showed that as single compounds, the absorption was slower in maize than E. crus-galli and there was no difference among the herbicides except trifludimoxazin, that was significantly lower than the other compounds. Saflufenacil was the herbicide that showed the best translocation out of treated leaf point, while trifludimoxazin has not shown any translocation out of leaf treated. In mixtures, the compounds showed some differences in absorption and translocation, which it was variable according to species studied. Some traits of PPO-tolerant were also evaluated in Arabidopsis thaliana which indicates potential traits to be developed in crops of interest.
Título em português
Interação de herbicidas inibidores da PPO e estudos fisiologicamente relacionados
Palavras-chave em português
Absorção e translocação
Associação de herbicidas
IC50
Inibidores da Protox
Tolerância à herbicidas
Resumo em português
Agricultura é responsável por fornecer alimento e fibras necessárias para sustentar a população mundial. Controle de plantas daninhas é essencial para obter uma boa produtividade. O uso intensivo de herbicidas que age no mesmo sitio de ação ou são detoxificados por processos similares pelas plantas daninhas resulta geralmente no desenvolvimento de plantas daninhas resistentes a um herbicida específico ou à uma classe de herbicidas. A resistência de plantas daninhas devido ao uso de culturas tolerantes à glifosato tem se tornado um dos mais sérios problemas na agricultura. Inibidores da PPO pode ser uma ferramenta para mitigar o desenvolvimento de plantas daninhas resistentes. Há poucos relatos de plantas daninhas resistentes a este mecanismo de ação. Quando aplicados na dose recomendada, apresentam perfil toxicológico favorável e além disso, a maioria dos herbicidas deste grupo são compatíveis com plantio direto. No entanto, são mais eficientes em dicotiledôneas do que em monocotiledôneas. O objetivo dessa tese foi fornecer informações em relação a associação binária de herbicidas inibidores da PPO no controle de plantas daninhas. As associações mostraram efeito sinérgico no controle de Echinochloa crus-galli e milho voluntário, além do controle de dicotiledôneas. Avaliou-se também a atividade de alguns inibidores da PPO na inibição de 50% da enzima PPO2 e observou-se que para inibir 50% da PPO2 necessitou de menor quantidade de trifludimoxazin e flumioxazin em todas as plantas testadas, enquanto que sulfentrazone e saflufenacil, que associados apresentaram a melhor eficácia nos ensaios de campo, mostraram que precisar de maiores concentrações para inibir a PPO2 comparada aos outros produtos. A absorção e translocação destes produtos, isolados ou em mistura, mostraram que a absorção foi mais lenta em milho do que em E. crus-galli. Os herbicidas apresentaram comportamentos similares, sendo absorvidos quase 95% até 72 horas após aplicação, com exceção do trifludimoxazin, que foi significativamente mais lento que os outros. Saflufenacil foi o herbicida que apresentou melhor translocação na folha aplicada, enquanto trifludimoxazin não apresentou nenhuma translocação. Em relação às associações, os produtos mostraram diferenças na absorção e translocação, variando conforme as plantas daninhas estudadas. Alguns eventos tolerantes a inibidores da PPO foram avaliados em Arabidopsis thaliana e indicaram como potenciais eventos para ser desenvolvidos nas culturas de interesse.
 
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Data de Publicação
2018-04-03
 
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