Resumo: Após o advento das culturas geneticamente modificadas que apresentam resistência ao glyphosate, a utilização deste herbicida aumentou substancialmente. O uso inadequado do glyphosate levou a seleção de sete espécies de plantas daninhas resistentes a este herbicida no Brasil. Além destas, falhas de controle de capim pé-de-galinha têm sido observados em lavouras anuais do Oeste do Paraná. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi: a) avaliar o crescimento, desenvolvimento e produção de sementes desta espécie; b) confirmar a resistência de capim pé-de-galinha ao glyphosate; c) identificar o mecanismo que confere a tal característica; d) validar um marcador molecular para rápida detecção da resistência ao glyphosate em populações de capim pé-de-galinha; e) avaliar herbicidas alternativos para o controle de populações de capim pé-de-galinha resistentes ao glyphosate. Inicialmente, foi realizado um estudo sobre a biologia da espécie avaliando o crescimento, o desenvolvimento e a produção de sementes de capim pé-de-galinha. Experimentos de dose-resposta ao glyphosate também foram realizados em populações de capim pé-de-galinha coletadas em áreas com histórico de aplicação deste herbicida. O mecanismo de resistência foi investigado por meio da avaliação do acúmulo de chiquimato nas plantas após a aplicação do herbicida, e também do sequenciamento de um fragmento do gene da EPSPS. Além disso, uma sonda TaqMan foi desenhada em função do SNP (Single Nucleotide Polimorfism) no gene da EPSPS responsável pela resistência ao glyphosate, visando validar este marcador para rápida detecção de plantas resistentes. Por fim, foram avaliados diversos herbicidas em pré e pós-emergência para o controle de capim pé-de-galinha resistente ao glyphosate. Os resultados mostraram que o início do perfilhamento ocorre logo aos 9 dias após a emergência (DAE) e aos 38 DAE a planta inicia a fase de crescimento exponencial e a produção de sementes, o que aumenta sua capacidade de competição e disseminação de propágulos. Foi confirmada a resistência ao glyphosate em pelo menos duas populações de capim pé-de-galinha. O acúmulo de chiquimato nas plantas suscetíveis foi de até sete vezes maior que nas plantas resistentes após a aplicação de glyphosate. O mecanismo que confere a resistência está associado à uma alteração de uma prolina para uma serina na posição 106 (P106S). A sonda TaqMan® foi validada para a rápida detecção da resistência, apresentando reprodutibilidade e precisão. O uso de herbicidas residuais para o controle de capim pé-de-galinha resistente ao glyphosate constitui uma ferramenta de extrema importância para o seu manejo efetivo. O estádio de aplicação é determinante para se obter eficácia em pós-emergência.
Abstract: After the beginning of the Roundup Ready crops commercialization, the use of glyphosate has increased substantially. This led to the selection of up to seven glyphosate resistant weed species. In addition, goosegrass control failures have been observed in annual crops fields of the Western Paraná State. In this sense, the objectives of this dissertation were: a) to evaluate the growth, development and seed production of this species; b) to confirm glyphosate resistance in goosegrass from Brazil; c) to identify the mechanism of glyphosate resistance in this species; d) to validade a molecular marker for rapid detection of glyphosate resistant goosegrass populations; e) to evaluate alternative herbicides for glyphosate resistant goosegrass control. Initially, a biology study was carried out evaluating the growth, development and seed production of goosegrass. Dose-response experiments of glyphosate were also carried out with goosegrass populations collected in areas where plant survival after glyphosate application was observed. Subsequently, the mechanism of resistance was investigated through a shikimate accumulation assay in plants after glyphosate application. We also sequenced a 330-bp fragment of the EPSPS gene. In addition, a TaqMan probe was designed based on a SNP (Single Nucleotide Polimorphism) in the EPSPS gene responsible for glyphosate resistance in goosegrass. Finally, several pre and post-emergence herbicides were evaluated for controlling glyphosate resistant goosegrass. The results showed that the beginning of tillering occurs as early as 9 days after emergence (DAE) and at 38 DAE the plant initiates the exponential growth phase and seed production, which increases its capacity for competition and dissemination of propagules. Resistance to glyphosate was confirmed in at least two goosegrass populations. The shikimate accumulation in susceptible plants was up to seven times greater than in resistant plants after glyphosate application. The mechanism of resistance is associated with an amino acid mutation from a proline to a serine at 106 position (P106S). The TaqMan® probe has been validated for rapid detection of resistance, presenting reproducibility and precision. The use of residual herbicides for glyphosate-resistant goosegrass control constitutes a very important tool for effective management. The application timing is crucial for post-emergence efficacy. |