As espécies de capim-colchão (Digitaria spp.) estão entre as principais plantas daninhas que infestam os canaviais brasileiros, porém diferenciação visual dessas espécies é difícil e as diferenças fisiológicas influenciam diretamente na tolerância diferencial a herbicidas inibidores do fotossistema II (FSII), como diuron e tebutiuron e inibidores da acetolactato sintase (ALS), como imazapic e imazapir. A D. nuda é considerada tolerante a esses herbicidas, porém a base fisiológica dessa tolerância ainda não está esclarecida, necessitando de maiores informações a respeito dessa espécie. Sendo assim, os objetivos desse trabalho foram: (i) confirmar a tolerância apresentada por D. nuda e verificar a existência de sinergismo entre herbicidas inibidores do FSII; (ii) caracterizar o crescimento de D. nuda (tolerante) e D. ciliaris (suscetível); (iii) verificar se a absorção radicular e/ou translocação diferencial de diuron são mecanismos que conferem tolerância a D. nuda; (iv) identificar e caracterizar se genes que codificam a citocromo P450 monooxigenase (P450) e glutationa-Stransferase (GST), por meio de PCR em tempo real, atuam na tolerância apresentada por D. nuda ao diuron. A tolerância diferencial da D. nuda foi confirmada em relação a espécie D. ciliaris, através de curvas de dose-reposta para a formulação contendo os herbicidas diuron+hexazinona, no entanto para a ametrina aplicada isoladamente não houve diferenciação de suscetibilidade entre as duas espécies. A associação de ametrina com a formulação contendo os herbicidas diuron+hexazinona provocou efeito sinérgico para o controle de D. nuda, porém para D. ciliaris o efeito foi antagônico. O crescimento das espécies de capim-colchão foi comparado por meio de análise de crescimento, sendo que D. ciliaris apresentou maior crescimento, em condições onde não houve limitações de nutrientes e disponibilidade hídrica, em relação a D. nuda, principalmente por apresentar maior área foliar, numero de folhas e acúmulo de matéria seca por planta. A absorção radicular e translocação de diuron foram quantificadas a partir da aplicação de uma mistura de diuron comercial com diuron (14C) ao solo. As plantas de D. nuda absorveram quantitativamente menos diuron em relação a D. ciliaris, principalmente 3 e 6 horas após a aplicação. A translocação de diuron não diferiu entre as duas espécies avaliadas. Por fim a identificação e caracterização dos genes de P450 e GST revelaram que existe envolvimento da citocromo P450 monooxigenase na metabolização do diuron em D. nuda, fazendo com que se torne mais tolerante a essa molécula e que parte desse fenômeno é explicado pela expressão do CYP81A6. Além disso, a GST é pouco efetiva na desintoxicação de herbicidas do grupo químico das feniluréias e triazinas.

The crabgrass species (Digitaria spp.) are among the main weeds infesting sugarcane fields in Brazil. However the visual differentiation of these weeds is difficult, and the physiological differences affects directly the differential tolerance to herbicides that inhibit the photosystem II (PSII), as diuron and tebuthiuron, and inhibit the acetolactate enzyme (ALS), such as imazapic and imazapyr. D. nuda is considered more tolerant to these herbicides, but the physiological basis of this tolerance is still unclear and need further information about this specie. Therefore, the objectives of this study were: (i) confirm the tolerance shown by D. nuda and verify the existence of synergism between herbicides inhibitors of PSII; (ii) to characterize the growth of D. nuda (tolerant) and D. ciliaris (susceptible); (iii) to verify if the differential root uptake and/or translocation of diuron are mechanisms that confer tolerance to D. nuda; (iv) to identify and characterize if genes coding for cytochrome P450 monooxygenase (P450) and glutathione S-transferase (GST), using real-time PCR, act in the tolerance by D. nuda to diuron. The differential tolerance of D. nuda was confirmed in relation to D. ciliaris, with dose-response curves for diuron + hexazinone, however for the ametryn, applied alone, there was no differential susceptibility of the two species. The combination of ametryn to formulated mixture of diuron + hexazinone resulted in synergistic effect for the control of D. nuda, but for D. ciliaris the effect was antagonistic by the methods evaluated. The growth of crabgrass species was compared by growth analysis, and D. ciliaris presented the highest growth, in conditions of no limitations of nutrients and water availability, when compared to D. nuda, mainly due to its greater leaf area, number of leaves and dry matter accumulation per plant. The root uptake and translocation of diuron were quantified from the application of a mixture of commercial diuron and diuron (14C) to soil. Plants of D. nuda absorbed quantitatively less diuron compared to D. ciliaris, especially 3 and 6 hours after application. The translocation of diuron did not differ between the two species evaluated. Finally, the identification and characterization of P450 and GST genes revealed that there is cytochrome P450 monooxygenase involved in the metabolism of diuron in D. nuda, causing them to become more tolerant to this molecule and that part of this phenomenon is explained by the expression of CYP81A6. In addition, the GST is less effective in the detoxification of fenilureas and triazines herbicides.