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Wild poinsettia (Euphorbia heterophylla L.) is a troublesome broadleaf weed in grain production areas in South America. Herbicide resistance to multiple sites of action has been documented in this species, including protoporphyrinogen oxidase (PPO) inhibitors. We investigated the physiological and molecular bases for PPO-inhibitor resistance in a E. heterophylla population (RPPO) from Southern Brazil. Whole-plant dose–response experiments revealed a cross-resistance profile to three different chemical groups of PPO inhibitors. Based on dose–response parameters, RPPO was resistant to lactofen (47.7-fold), saflufenacil (8.6-fold), and pyraflufen-ethyl (3.5-fold). Twenty-four hours after lactofen treatment (120 g ha−1) POST, RPPO accumulated 27 times less protoporphyrin than the susceptible population (SPPO). In addition, RPPO generated 5 and 4.5 times less hydrogen peroxide and superoxide than SPPO, respectively. The chloroplast PPO (PPO1) sequences were identical between the two populations, whereas 35 single-nucleotide polymorphisms were found for the mitochondrial PPO (PPO2). Based on protein homology modeling, the Arg-128-Leu (homologous to Arg-98-Leu in common ragweed [Ambrosia artemisiifolia L.] was the only one located near the catalytic site, also in a conserved region of PPO2. The cytochrome P450 monooxygenase inhibitor malathion did not reverse resistance to lactofen in RPPO, and both populations showed similar levels of PPO1 and PPO2 expression, suggesting that metabolic resistance and PPO overexpression are unlikely. This is the first report of an Arg-128-Leu mutation in PPO2 conferring cross-resistance to PPO inhibitors in E. heterophylla.

Ticks are blood-feeding ecto-parasites that have a cosmopolitan distribution in tropical and subtropical regions of the world. Ticks cause economic losses in the form of reduced blood, meat and dairy products, as well as pathogen transmission. Different acaricides such as organochlorines, organophosphates, formamidines (e.g. amitraz), synthetic pyrethroids, macrocyclic lactones, fipronil, and fluazuron are currently used sequentially or simultaneously to control tick infestations. Most acaricide treatments now face increasingly high chances of failure, due to the resistance selection in different tick populations against these drugs. Acaricide resistance in ticks can be developed in different ways, including amino acid substitutions that result in morphological changes in the acaricide target, metabolic detoxification, and reduced acaricide entry through the outer layer of the tick body. The current literature brings a plethora of information regarding the use of different acaricides for tick control, resistance selection, analysis of mutations in target sites, and resistance mitigation. Alternatives such as synergistic use of different acaricides, plant-derived phytochemicals, fungi as biological control agents, and anti-tick vaccines have been recommended to avoid and mitigate acaricide resistance. The purpose of this review was to summarize and discuss different acaricides applied for tick control, their mechanisms of action and resistance selection, genetic polymorphisms in their target molecules, as well as the approaches used for diagnosis and mitigation of acaricide resistance, specifically in Rhipicephalus microplus ticks.

The evolution of glyphosate resistance (GR) in weeds is an increasing problem. Glyphosate has been used intensively on wild poinsettia (Euphorbia heterophylla L.) populations for at least 20 years in GR crops within South America. We investigated the GR mechanisms in a wild poinsettia population from a soybean field in southern Brazil. The GR population required higher glyphosate doses to achieve 50% control (LD50) and 50% dry mass reduction (MR50) compared to a glyphosate susceptible (GS) population. The ratio between the LD50 and MR50 of GR and GS resulted in resistance factors (RF) of 6.9-fold and 6.1-fold, respectively. Shikimate accumulated 6.7 times more in GS than in GR when leaf-discs were incubated with increasing glyphosate concentrations. No differences were found between GR and GS regarding non-target-site mechanisms. Neither population metabolized glyphosate to significant levels following treatment with 850 g ha-1 glyphosate. Similar levels of 14C-glyphosate uptake and translocation were observed between the two populations. No differences in EPSPS expression were found between GS and GR. Two target site mutations were found in all EPSPS alleles of homozygous resistant plants: Thr102Ile + Pro106Thr (TIPT—mutation). Heterozygous individuals harbored both alleles, wild-type and TIPT. Half of GR individuals were heterozygous, suggesting that resistance is still evolving in the population. A genotyping assay was developed based on the Pro106Thr mutation, demonstrating high efficiency to identify homozygous, heterozygous or wild-type EPSPS sequences across different plants. This is the first report of glyphosate-resistant wild-poinsettia harboring an EPSPS double mutation (TIPT) in the same plant.

Wild poinsettia (Euphorbia heterophylla L.) is an important weed species in southern Brazil, especially due to the evolution of multiple herbicide resistance (e.g., acetolactate synthase (ALS)- inhibitors, protoporphyrinogen oxidase inhibitors, and glyphosate). The mechanism of resistance to imazamox was investigated in two wild poinsettia populations (R1 and R2) from southern Brazil and compared to a known susceptible (S) population. Imazamox dose-response experiments revealed high levels of resistance: 45-fold and 224.5-fold based on dry biomass reduction, for R1 and R2, respectively. Extremely high concentrations of imazamox (20,000 &micro, M) were not sufficient to provide 50% inhibition of ALS enzyme activity (I50) for R1 or R2. Hence, resistance levels were estimated to be greater than 123-fold for both populations based on in vitro ALS assays. The ALS gene from all R1 and R2 plants had a Trp574Leu mutation. A genotyping assay was developed to discriminate resistant and susceptible alleles based on the Trp574Leu mutation.

Made available in DSpace on 2021-01-13T09:07:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adegas-Agriculture-10-00582.pdf: 3834704 bytes, checksum: 25e7caae3e6f23ed9e0c526524330913 (MD5) Previous issue date: 2020

The objective of this work was to evaluate the distribution of imidazolinone-resistant (IMI-R) red rice (Oryza sativa) populations, the frequency of alleles conferring resistance to IMI, and the adoption of agronomic practices applied to red rice control, across growing seasons and production regions of the state of Rio Grande do Sul (RS), Brazil. In the experiment, 1,008 red rice populations were screened for resistance to IMI, 760 IMI-R red rice plants were genotyped for the acetolactate synthase (ALS) alleles conferring resistance to IMI, and 40 'Clearfield' rice growers were surveyed. IMI-R red rice populations were widespread throughout RS since the 2006/2007 growing season, with a higher initial frequency in the Depressão Central and Fronteira Sul production regions. The occurrence of IMI-R red rice ranged from 1.6 to 3.5 years after 'Clearfield' rice release. Gly654Glu was the most frequent ALS mutation in IMI-R red rice populations, which shows a gene flow from the most used 'Clearfield' rice cultivars to the red rice plants. Crop rotation systems and certified seed were used by only 30% of the surveyed growers of 'Clearfield' rice, with lower percentages in the production regions where IMI-R red rice appeared faster. Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a distribuição de populações de arroz-vermelho (Oryza sativa) resistente às imidazolinonas (R-IMI), a frequência dos alelos que conferem resistência às IMI, e a adoção de práticas agronômicas aplicadas ao controle do arroz-vermelho, em estações de cultivo e regiões produtoras de arroz do Estado do Rio Grande do Sul (RS), Brasil. No experimento, 1.008 populações de arroz-vermelho foram avaliadas quanto à resistência às IMI, 760 plantas de arroz-vermelho R-IMI foram genotipadas quanto aos alelos da acetolactato sintase (ALS) que conferem resistência às IMI, e 40 produtores de arroz 'Clearfield' foram entrevistados. As populações de arroz-vermelho R-IMI estavam amplamente distribuídas no RS, desde a época de cultivo em 2006/2007, com maior frequência inicial nas regiões orizícolas da Depressão Central e da Fronteira Oeste. A ocorrência de arroz-vermelho R-IMI variou de 1,6 a 3,5 anos após o lançamento do arroz 'Clearfield'. A mutação Gly654Glu da ALS foi mais frequente nas populações de arroz-vermelho R-IMI, o que indica a ocorrência de fluxo gênico da cultivar de arroz 'Clearfield' para as plantas de arroz-vermelho. A rotação de culturas e o uso de sementes certificadas foram adotados por apenas 30% dos produtores de arroz 'Clearfield' entrevistados, com menores percentagens nas regiões em que o arroz-vermelho R-IMI apareceu mais rápido.

In Brazil, some populations of Conyza bonariensis and C. canadensis are glyphosate resistant and there are populations of C. sumatrensis (Sumatran fleabane) presenting multiple resistance to both glyphosate and chlorimuron. During the 2014/2015 and 2015/2016 seasons, growers reported failures to control Sumatran fleabane with paraquat. This study investigated the potential of paraquat resistant Sumatran fleabane populations in Paraná state, Brazil. Populations with suspected paraquat resistance were tested in the field in 2016 season. In 2017, seeds from these populations were collected, sown and grown in a greenhouse. Paraquat dose-response curve experiments were performed in Mogi Mirim, SP; Londrina, PR and Palotina, PR using doses of 0, 50, 100, 200, 400, 800, 1,600 and 3,200 g ha-1, following all standard criteria for confirmation of weed resistance cases. Percentage control was assessed at 3, 7, 14, 21 and 28 days after application and data were fitted to a nonlinear, log-logistic model, and dose response curves were generated. The results of this study confirmed significant levels of resistance of Sumatran fleabane biotypes to paraquat with resistance factors between 3,57 to 34,29. Therefore, the first case of C. sumatrensis resistance to paraquat was confirmed in biotypes from the western area of Paraná state, Brazil. RESUMO: No Brasil, Conyza bonariensis e C. canadensis apresentam biótipos resistentes a glyphosate e C. sumatrensis apresenta resistência múltipla a glyphosate e chlorimuron. Durante as safras de 2014/2015 e 2015/2016 foram relatadas falhas no controle de buva submetida à aplicação de paraquat. Este estudo teve por objetivo investigar a possibilidade da resistência ao paraquat em populações de C. sumatrensis. Populações com suspeita de resistência foram testadas em campo na entressafra de 2016, sendo depois coletadas sementes e plantas durante a safra de 2017, que foram posteriormente, estudadas em casa de vegetação. Experimentos com curva de dose-resposta foram instalados em Mogi-Mirim, SP, Londrina-PR e Palotina-PR, utilizando doses de 0, 50, 100, 200, 400, 800, 1.600 e 3.200 g ha-1. Foi avaliada a porcentagem de controle aos 3, 7, 14, 21 e 28 dias após aplicação e utilizado um modelo não linear log-logístico para o ajuste da curva de dose-resposta. Com os resultados obtidos neste estudo, foi confirmada a hipótese inicial do primeiro caso de resistência da buva ao paraquat na região oeste do Estado do Paraná, com fator de resistência variando entre 3,57 e 34,29, seguindo todos os critérios para a confirmação da resistência.

O capim-arroz é uma das espécies de plantas daninhas com mais casos de resistência aos herbicidas. Os fatores responsáveis pelo aumento da metabolização dos herbicidas na espécie são pouco estudados. O uso de protetores para aumentar a seletividade nas culturas e da mistura de herbicidas para aumentar o espectro de ação podem interferir na dinâmica de metabolização dos herbicidas em plantas daninhas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do protetor isoxadifen e da mistura dos herbicidas fenoxaprope e imazetapir na evolução da resistência causada por incremento de metabolização em Echinochloa crus-galli. Os biótipos utilizados foram MOST (suscetível ao fenoxaprope e imazetapir) e CAMAQ (resistente por metabolização ao imazetapir). Inicialmente foram realizados experimentos para a determinação das maiores doses que resultaram na sobrevivência de plantas em relação aos efeitos do herbicida fenoxaprope e fenoxaprope + isoxadifen no trabalho sobre protetor e, fenoxaprope, imazetapir e a mistura destes no trabalho sobre misturas. Posteriormente, foram realizados experimentos de seleção por duas gerações através da aplicação de subdoses destes produtos. Curvas de dose-resposta com as gerações G0, G2 controle e G2 selecionada com os herbicidas foram realizadas para avaliar a sobrevivência e crescimento de plantas. O fator de resistência (FR) para a geração G2 selecionada com fenoxaprope em relação à G0 foi de 2,3 e 2,2 para os biótipos MOST e CAMAQ, respectivamente. O FR da geração G2 selecionada com fenoxaprope + isoxadifen em relação à G0 aumentou para 3,3 e 1,8 para os biótipos MOST e CAMAQ, respectivamente. A seleção com subdoses da mistura de fenoxaprope + imazetapir proporcionou maior tolerância nas plantas da G2 selecionadas, resultando em FR de 1,6 e 3,1 para MOST e CAMAQ, respectivamente, em comparação com a G0. As plantas selecionadas tanto com fenoxaprope associado ao protetor isoxadifen quanto com a mistura de fenoxaprope e imazetapir apresentaram aumento da tolerância a outros herbicidas, principalmente aos herbicidas cialofope, diclofope e quincloraque. O biótipo CAMAQ foi mais propenso para a evolução da resistência aos outros herbicidas. O protetor isoxadifen proporcionou aumento da sobrevivência e diminuição da eficiência de controle em relação às subdoses do herbicida fenoxaprope em plantas da geração G2 selecionadas. O herbicida fenoxaprope em mistura com o herbicida imazetapir em subdoses pode favorecer a evolução da resistência a estes e a outros herbicidas, principalmente em plantas que apresentam resistência associada ao incremento de metabolização. Barnyardgrass (Echinochloa crus-galli) is one of the weeds with more cases of herbicide-resistance. The factors responsible for the increased metabolism-based herbicide resistance in the species are not fully understood. The use of safeners to increase crop selectivity and herbicide mixture to broad the spectrum of weed control may favor the evolution of metabolism-based herbicide resistance. The aim of this work was to evaluate the effect of the safener isoxadifen and the fenoxaprop-p-ethyl and imazethapyr mixture as factors for the evolution of metabolism-based herbicide resistance in Echinochloa crus-galli. The biotypes used were MOST (susceptible to fenoxaprop and imazethapyr) and CAMAQ (resistant to imazethapyr by enhanced metabolization). Initially, experiments were carried out to determine the herbicide maximum doses that provide plant survival to fenoxaprop and fenoxaprope + isoxadifen on the safener study, and fenoxaprop and imazethapyr on the herbicide mixture study. After that, selection experiments were carried out by two generations through low-doses application of the herbicide treatments described above. Dose-response curves with the selected generations G0, G2, and G2 were carried out to evaluate plant survival and growth. The resistance factor (RF) of the fenoxaprop selected G2 in relation to G0 was 2.3 and 2.2 for the biotypes MOST and CAMAQ, respectively. The RF for fenoxaprop + isoxadifen selected G2 plants in comparison with G0 increased to 3.3 and 1.8 for the MOST and CAMAQ, respectively. Selection with fenoxaprop and imazethapyr mixture provided higher tolerance in the selected G2 plants, resulting in RF of 1.6 and 3.1 for MOST and CAMAQ, respectively. Plants selected with either fenoxaprop associated with isoxadifen or with fenoxaprop and imazethapyr mixture showed increased tolerance to other herbicides, especially to cyhalofop-butyl, diclofop-methyl, and quinclorac. The CAMAQ biotype showed to be more prone to involve resistance to other herbicides. The safener isoxadifen increased plant survival and decreased the efficiency of the herbicide fenoxaprop at low-doses in the selected G2 plants. The herbicide fenoxaprop in mixture with the safener isoxadifen or with the herbicide imazethapyr in low-doses may favor the evolution of resistance to these and to other herbicides, especially in the herbicide resistant plants caused by enhanced metabolization.

A resistência não relacionada ao local de ação (NRLA) pelo incremento da degradação de herbicidas é um problema crescente em várias espécies ao redor do mundo. Neste estudo foi avaliada a ocorrência de incremento da degradação por enzimas citocromo P450 monoxigenases (cytP450) como mecanismo de resistência ao imazethapyr em capim-arroz. Os inibidores de cytP450 malathion e butóxido de piperonila (PBO) e o indutor anidrido naftálico (AN), aplicados em mistura ou sequencialmente ao imazethapyr, foram avaliados sobre biótipos de capim-arroz suscetíveis e resistentes às imidazolinonasàs imidazolinonas . Além disso, a degradação de imazethapyr foi analisada em plantas tratadas com esse herbicida, aplicado isoladamente ou duas horas após malathion ou AN. A pulverização de malathion e PBO reduziu o fator de resistência (FR) de 15,92 para 3,44 e 4,99, respectivamente, na população resistente PALMS01. Inversamente, o indutor de cytP450 AN aumentou o FR de 4,45 para 8,32. A pulverização prévia de malathion aumentou a concentração de imazethapyr em plantas de capimarroz resistentes, em comparação com plantas que receberam apenas o herbicida, indicando a inibição da degradação de imazethapyr. A pulverização simultânea de malathion e imazethapyr foi menos eficiente que a aplicação prévia deste inibidor de cytP450. Esses resultados indicam que o incremento de metabolização causado por enzimas cytP450 está envolvido no mecanismo de resistência de capim-arroz ao imazethapyr, e medidas apropriadas devem ser tomadas para manejar essas populações. Non-target site (NTS) herbicide resistance by degradation enhancement is an increasing problem in several weeds around the world. In this study, the occurrence of degradation enhancement by cytochrome P450 monooxygenases (cytP450) was evaluated as the mechanism of resistance to imazethapyr in barnyardgrass. The cytP450 inhibitors malathion and piperonyl butoxide (PBO) and the inducer naphthalic anhydride (NA), applied in mixture or sequentially with imazethapyr, were evaluated on imidazolinone-susceptible and – resistant barnyardgrass byotipes. In addition, the degradation of imazethapyr was analyzed in plants treated with imazethapyr applied alone or two hours after malathion or NA. The spraying of malathion and PBO reduced the resistance factor (RF) from 15.92 to 3.44 and 4.99, respectively, in the resistant population PALMS01. Conversely, the cytP450 inducer NA increased the RF from 4.45 to 8.32. Malathion increased imazethapyr concentrations in resistant barnyardgrass in comparison with plants sprayed with the herbicide alone, indicating the inhibition of imazethapyr degradation. The simultaneous spraying of malathion and imazethapyr was less efficient than the previous application of this cytP450 inhibitor. These results indicate that degradation enhancement caused by cytP450 enzymes is involved in the resistance mechanism of barnyardgrass to imazethapyr, and appropriate measures should be taken to manage these populations.

O composto diclorofenoxiacetato (2,4-D) foi o primeiro herbicida orgânico, sistêmico, seletivo e de aplicação em pós-emergência desenvolvido no mundo. Juntamente com a revolução verde, ele contribuiu para elevar a produção dos cereais nas décadas posteriores a 1950. Esse produto é uma auxina sintética que pode ser utilizada como regulador do crescimento vegetal ou, ainda, como herbicida para o controle de espécies daninhas dicotiledôneas. Várias espécies infestantes dicotiledôneas que apresentam dificuldade de controle com outros herbicidas são suscetíveis ao 2,4-D. Contudo, a utilização desse herbicida fica restrita pela falta de seletividade em algumas culturas agrícolas. Nas últimas décadas, a descoberta de genes relacionados à tolerância ao 2,4-D em bactérias encontradas no solo e a sua transferência para culturas possibilitaram o desenvolvimento de linhagens tolerantes ao produto. Os objetivos desta revisão de literatura foram apresentar os genes e a atividade das enzimas responsáveis pela tolerância ao herbicida 2,4-D; ilustrar os mecanismos envolvidos na seletividade ao 2,4-D e a outros herbicidas; e equacionar algumas implicações para o manejo de plantas daninhas. O primeiro gene de tolerância ao 2,4-D descoberto foi o tfdA, encontrado no plasmídeo pJP4 da bactéria Cupriavidus necator. Este gene codifica a enzima 2,4-D/oxoglutarato dioxigenase, a qual realiza a conversão do 2,4-D em 2,4-diclorofenol e glioxilato. No final da década de 1980, foi realizada a primeira inserção do gene tfdA em plantas de Nicotiana tabacum, mediada por Agrobacterium tumefaciens. Isso conferiu tolerância de plantas de fumo ao 2,4-D. Resultados similares foram obtidos com inserções posteriores deste gene em plantas de Gossypium hirsutum, Brassica juncea e Vitis vinifera. Com a continuidade dos estudos de bactérias de solo, identificaram-se outros dois genes: o gene rdpA de Sphingobium herbicidivorans MH, que codifica a enzima ariloxialcanoato dioxigenase-1 (AAD-1); e o sdpA de Delftia acidovorans MC1, que codifica a enzima ariloxialcanoato dioxigenase-1(AAD-12). Essas duas enzimas são similares, mas têm cinética enzimática diferenciada e são capazes de degradar o 2,4-D e outros herbicidas. A enzima AAD-1 degrada o 2,4-D e, surpreendentemente, alguns herbicidas inibidores da acetil-CoA carboxilase (ACCase) do grupo dos ariloxifenoxipropionatos (FOPs). A enzima AAD-12 apresenta alta afinidade de ligação com os auxínicos 2,4-D, MCPA, triclopyr e fluroxypyr. Atualmente os genes que codificam estas enzimas estão sendo utilizados para o desenvolvimento de cultivares de soja, algodão e milho tolerantes ao 2,4-D e FOPs. Plantas de soja com o transgene sdpA se mostraram tolerantes ao 2,4-D. Plantas de milho contendo o gene rdpA também são tolerantes aos herbicidas FOPs. Trabalhos realizados com as espécies daninhas Conyza bonariensis, Conyza canadensis e Amaranthus palmeri resistentes ao herbicida glyphosate têm mostrado controle adequado com o 2,4-D. Portanto, os genes sdpA e rdpA são bons candidatos no desenvolvimento de culturas tolerantes ao 2,4-D e deverão ampliar as opções de controle de espécies daninhas de difícil manejo com outros herbicidas The compound dichlorophenoxyacetate (2,4-D) was the first organic, systemic, selective herbicide, and for post-emergence application to be developed in the world. Along with the green revolution, this herbicide has helped to increase the cereal production on the decades after 1950. This product is a synthetic auxin that can be used as a plant growth regulator or as an herbicide for the control of broad-leaved weeds. Several broad-leaved weed species that have proved difficult to control with other herbicides are susceptible to 2,4-D. However, the use of this herbicide is restricted due to the lack of selectivity in certain crops. In recent decades, the discovery of genes related to 2,4-D tolerance in soil bacteria and its transfer to crops enabled the development of tolerance to the herbicide. The objectives of this literature review are to describe the enzymes and genes responsible for 2,4-D tolerance; to illustrate the mechanisms involved in the selectivity to 2,4-D and to other herbicides; and to analyze some of the implications for weed management. The first 2,4-D tolerance gene to be discovered was tfdA, which was found in the plasmid pJP4 from the bacterium Cupriavidus necator. This gene encodes for the 2,4 D/oxoglutarate dioxygenase enzyme, which catalyzes the conversion of 2,4-D to 2,4 dichlorophenol and glyoxylate. During the late 1980s occurred the first insertion of the tfdA gene in plants of Nicotiana tabacum via Agrobacterium tumefaciens. This conferred tolerance of tobacco plants to 2,4-D. Similar results were obtained with insertion of this gene into plants from several crops, such as Gossypium hirsutum, Vitis vinifera, and Brassica juncea. Studies on soil bacteria have identified two other genes, the rdpA gene from Sphingobium herbicidivorans MH, which encodes the enzyme ariloxyalkanoate-dioxygenase-1 (AAD-1); and the sdpA gene from Delftia acidovorans MC1, which encodes the enzyme ariloxyalkanoate-dioxygenase-12 (AAD-12). These two enzymes are similar, but have different enzyme kinetics and are able to degrade 2,4-D and other herbicides. The AAD-1 enzyme degrades 2,4-D and, surprisingly, the ariloxyphenoxypropionate (AAPP) herbicides, which inhibit acetyl-CoA carboxylase (ACCase). The AAD-12 enzyme has a high binding affinity with the auxins 2,4-D, MCPA, triclopyr, fluroxypyr. Currently, the genes encoding these enzymes are being used for the development of soybean, cotton, and corn tolerant to 2,4-D and AAPP. Soybean plants with the gene sdpA are highly tolerant to 2,4-D. Corn plants containing the gene rdpA are also tolerant to AAPP. Work carried out with the glyphosate resistant weeds Conyza bonariensis, Conyza canadensis, and Amaranthus palmeri have shown adequate control with 2,4-D. Therefore, the sdpA and rdpA genes are good candidates to develop 2,4-D tolerant crops and should expand the options to control weeds resistant to other herbicides

Tolerance, also referred to as natural resistance, is a feature that exists in the plant even before herbicide application in an area. I. grandifolia, I. indivisa and I. purpurea are among the tolerant species most commonly found over fields in southern Brazil. We hypothesized that the intensive use of glyphosate results in increasing levels of tolerance to glyphosate, and in pronounced response variability in populations of the same Ipomoea species. This study aimed at identifying tolerance variations to glyphosate among I. grandifolia, I.indivisa and I. purpurea morning glory species and among populations of these species. In crops over Paraná and Santa Catarina states (Brazil) 31 biotypes were collected (20I. grandifolia, 7I.indivisa and 4I. purpurea), on which were applied 0, 216, 432, 864, 1,296, 1,728 and 2,160 g a.e. ha-1 of glyphosate and the dose required to reduce 50% of dry matter (GR50) was determined. Biotypes of all tested Ipomoea species showed variability of glyphosate tolerance. Tolerance factors had greater amplitude among biotypes of I. gradifolia and I. indivisa species (between 1.7 and 33.6 and between 3.3 and 34.2, respectively) than in I. purpurea (between 3.7 and 4.9). Especially within I. gradifolia e I. indivisa species, some biotypes required a much higher dose than the recommended one to control the wild biotype, indicating progress in the level of glyphosate tolerance; this proves the initial hypothesis of this work. RESUMO A tolerância, também referida como resistência natural, é uma característica existente na planta mesmo antes da aplicação do herbicida em uma área. As espécies de corda-de-viola I. grandifolia, I. indivisa e I. purpurea estão entre as espécies tolerantes ao glyphosate mais comumente encontradas em lavouras do Sul do Brasil. Hipotetiza-se que o uso intensivo de glyphosate incrementa os níveis de tolerância e, consequentemente, acentua a variabilidade de resposta ao herbicida em populações da mesma espécie de Ipomoea. Os objetivos deste trabalho foram identificar variações de tolerância ao glyphosate entre as espécies de corda-de-viola I. grandifolia, I. indivisa e I. purpurea e entre populações dentro de cada uma dessas espécies. Em lavouras das regiões Sudoeste do Paraná e Oeste de Santa Catarina foram coletados 31 biótipos (20 de I. grandifolia, 7 de I. indivisa e 4 de I. purpurea), nas quais foram aplicados 0, 216, 432, 864, 1.296, 1.728 e 2.160 g e.a. ha-1de glyphosate e foi determinada a dose necessária para redução de 50% da matéria seca da parte aérea (GR50). Plantas dos biótipos das três espécies de Ipomoea apresentaram variabilidade na tolerância ao glyphosate. Os fatores de tolerância apresentaram maior amplitude entre biótipos nas espécies I. grandifolia e I. indivisa (entre 1,7 e 33,6 e entre 3,3 e 34,2, respectivamente) do que em I. purpurea (entre 3,7 e 4,9). Especialmente nas espécies I. grandifolia e I. indivisa, alguns biótipos necessitaram de dose muito superior à recomendada para o controle do biótipo selvagem, indicando evolução no nível de resistência natural ao herbicida glyphosate, o que comprova a hipótese deste trabalho.

Made available in DSpace on 2018-11-26T16:16:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-10 Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) FAPERGS (Fundacao de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul) PRONEX (Programa de Nucleos de Excelencia) In ticks, the digestion of blood occurs intracellularly and proteolytic digestion of hemoglobin takes place in a dedicated type of lysosome, the digest vesicle, followed by transfer of the heme moiety of hemoglobin to a specialized organelle that accumulates large heme aggregates, called hemosomes. In the present work, we studied the uptake of fluorescent metalloporphyrins, used as heme analogs, and amitraz, one of the most regularly used acaricides to control cattle tick infestations, by Rhipicephalus (Boophilus) microplus midgut cells. Both compounds were taken up by midgut cells in vitro and accumulated inside the hemosomes. Transport of both molecules was sensitive to cyclosporine A (CsA), a wellknown inhibitor of ATP binding cassette (ABC) transporters. Rhodamine 123, a fluorescent probe that is also a recognized ABC substrate, was similarly directed to the hemosome in a CsA-sensitive manner. Using an antibody against conserved domain of PgP-1-type ABC transporter, we were able to immunolocalize PgP-1 in the digest vesicle membranes. Comparison between two R. microplus strains that were resistant and susceptible to amitraz revealed that the resistant strain detoxified both amitraz and Sn-Pp IX more efficiently than the susceptible strain, a process that was also sensitive to CsA. A transcript containing an ABC transporter signature exhibited 2.5-fold increased expression in the amitraz-resistant strain when compared with the susceptible strain. RNAi-induced down-regulation of this ABC transporter led to the accumulation of metalloporphyrin in the digestive vacuole, interrupting heme traffic to the hemosome. This evidence further confirms that this transcript codes for a heme transporter. This is the first report of heme transport in a blood-feeding organism. While the primary physiological function of the hemosome is to detoxify heme and attenuate its toxicity, we suggest that the use of this acaricide detoxification pathway by ticks may represent a new molecular mechanism of resistance to pesticides. Inst Oswaldo Cruz, Lab Microbiol Celular, BR-20001 Rio De Janeiro, Brazil Univ Fed Rio Grande do Sul, Ctr Biotecnol, Porto Alegre, RS, Brazil Univ Fed Rio Grande do Sul, Fac Vet, Porto Alegre, RS, Brazil Univ Fed Rio de Janeiro, Inst Bioquim Med Leopoldo Meis, Programa Biol Mol Biotecnol, BR-20001 Rio de Janeiro, Brazil Univ Estadual Paulista, Fac Ciencias Agr & Vet, Dept Patol Vet, Jaboticabal, Brazil INCTEM, Rio De Janeiro, Brazil Univ Texas El Paso, Border Biomed Res Ctr, El Paso, TX 79968 USA Univ Estadual Paulista, Fac Ciencias Agr & Vet, Dept Patol Vet, Jaboticabal, Brazil

Espécies de plantas daninhas apresentam elevada variabilidade genética entre plantas dentro de uma população e exibem potencial para adaptar-se ao manejo realizado para o seu controle. Sementes de picão-preto foram coletadas em uma área retangular de 60 hectares, numa propriedade do município de Almirante Tamandaré do Sul-RS, com suspeita de resistência aos inibidores de ALS e cultivada com soja por aproximadamente 20 anos. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a variabilidade genética de acessos de Bidens spp. oriundos de uma única propriedade, verificar a dispersão da resistência na gleba amostrada e determinar a relação entre o coeficiente de similaridade genética e a distância geográfica entre os acessos da mesma população. A área foi dividida em 100 pontos de coleta georreferenciados, dentre os quais apenas 40 possuíam plantas de Bidens spp. Essas sementes foram colocadas em potes plásticos com capacidade de 300 ml e, quando as plântulas apresentavam duas folhas, foram submetidas à aspersão de chlorimuron na dose de 200 g ha-1, para confirmação da resistência. A extração do DNA foi realizada a partir de adaptações de protocolos existentes na literatura. No mínimo 20 plantas de cada ponto amostrado foram utilizadas para a formação de bulk’s de DNA. Vinte e seis primers do kit operon foram utilizados. Os acessos de Bidens spp. apresentaram grande variabilidade genética dentro da população. A análise de RAPD não permitiu separar as espécies Bidens pilosa e Bidens subalternans. A resistência aos herbicidas inibidores de ALS está disseminada em toda a área amostrada dentro da propriedade. Não ocorre relação entre distância geográfica e similaridade genética entre os acessos da população. Weed species present high genetic variability among plants within a population and show potential to adapt to control tactics. Seeds of Bidens spp. (BIDSS) were collected in a 60 ha rectangular area, in a property located in Almirante Tamandaré do Sul, RS, with suspected ALS resistance, and cultivated with soybean during approximately 20 years. The objectives of this work were to evaluate the genetic variability of accesses of Bidens spp. collected in only one property, to verify resistance dispersion and to determine the relation between the coefficient of genetic similarity and the geographic distance among accesses of the same population. The area was divided into 100 geo-referenced points of seed samplings, among which only 40 points had BIDSS plants. These seeds had been placed in plastic pots with capacity of 300 mL and when seedlings presented two leaves, they were sprayed with chlorimuron at a dose of 200 of g ha-1 for resistance confirmation. DNA extraction was conducted according to the literature protocols. Twenty plants from each sampled site were used for the formation of DNA bulk. Twenty and six primers of the operon kit were also used. The BIDSS accesses presented great genetic variability within the population. RAPD analysis did not allow the separation of the species Bidens pilosa and Bidens subalternans. The resistance to the ALS inhibitors was spread in all the sampled area inside the property. No relation was verified between geographic distance and genetic similarity, suggesting no founder effect occurred in the area.

A tolerância de plantas de milho ao herbicida nicosulfuron é variável em função dos estádios de desenvolvimento da cultura. Um experimento foi conduzido a campo, na EEA-UFRGS, em Eldorado do Sul, com os objetivos de avaliar a seletividade de nicosulfuron aspergido nos diferentes estádios de desenvolvimento vegetativo do milho e com diferentes doses do herbicida e de verificar a resposta econômica da fitotoxicidade do produto na cultura. O milho híbrido AG501, tolerante ao nicosulfuron, foi implantado no sistema de semeadura direta numa área com controle prévio das plantas daninhas com herbicida pré-emergente. Os tratamentos foram organizados num esquema fatorial representado por doses de nicosulfuron (0, 60 e 80g ha-1) e pelos estádios de desenvolvimento vegetativo do milho (V3, V6 e V9, indicando 3, 6 e 9 folhas expandidas, respectivamente). O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com quatro repetições. A seletividade do nicosulfuron para a cultura do milho diminui a partir do estádio de 6 folhas expandidas (V6) e com o incremento da dose além de 60g ha-1. A dose de injúria econômica, ou seja, a dose de nicosulfuron no qual o benefício do controle de ervas se iguala à perda de rendimento de grãos devido a injúria à cultura se reduz com a diminuição do dano causado pelas infestantes e com o aumento do preço da cultura. The tolerance of the corn crop to the herbicide nicosulfuron depends on the crop growth stage. An experiment was conducted in Eldorado do Sul, RS, Brazil, to evaluate the selectivity of nicosulfuron applied at different rates on corn and at different growth stages, and also to estimate the economic impact of the crop injury caused by the herbicide. The corn hibryd AG 501 was sowed on a no-till system where the weed control was performed with preemergence herbicides. Treatments tested were combinations of the nicosulfuron rates (0, 60 and 80g ha-1) with corn growth stage (V3, V6 e V9). Nicosulfuron selectivity decreases after the corn crop reaches the six leaf stage, and with herbicide rates superior to 60g ha-1. The rate of economic injury, that is, the herbicide rate in which the benefit of the weed control is equivalent to the yield loss due to weed competition, reduces with the reduction of the impact of the weed on the crop, and with increased corn price.

A obtenção de cultivares resistentes aos herbicidas possibilita o aumento da diversidade dos herbicidas utilizados seletivamente para o controle de plantas daninhas em uma determinada cultura. O aumento da disponibilidade destes herbicidas na cultura da soja pode proporcionar maior facilidade no controle de plantas daninhas de difícil eliminação, de espécies com características biológicas semelhantes à cultura e de plantas daninhas resistentes aos herbicidas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência cruzada da cultivar COODETEC 201 a três herbicidas inibidores da ALS, não seletivos para a cultura da soja. O experimento foi realizado em casa de vegetação através da semeadura em vasos, o qual foi disposto em delineamento completamente casualizado em arranjo fatorial. Os tratamentos constaram das cultivares de soja COODETEC 201 e OCEPAR 14 e dos herbicidas imazapyr, metsulfuron e nicosulfuron, aplicados em cinco doses. A aplicação destes produtos foi realizada 30 dias após a emergência, quando as plantas de soja estavam no estádio V4. A área foliar e a fitoxicidade aos 14 e 35 dias após a aplicação do herbicida metsulfuron foram menos afetadas na cultivar COODETEC 201 do que na OCEPAR 14. A determinação da restrição do crescimento das plantas em função da matéria seca das plantas demonstrou que as duas cultivares são igualmente sensíveis ao herbicida imazapyr. A cultivar COODETEC 201 apresentou maior tolerância aos herbicidas metsulfuron e nicosulfuron, sendo 10,25 e 3,25 vezes, respectivamente, mais resistente do que a cultivar OCEPAR 14. Herbicide resistant crops can increase the availability of herbicides for selective use in soybean, can provide weed control of tolerant weed species, weed with identical biological characteristics to the crop, and resistant weeds to herbicides. The objective of this research was to evaluate the cross resistance in the soybean cultivar Coodetec 201 to three ALS inhibitor herbicides not selective to this crop. The trial was conducted in greenhouse, in a completely randomized design in factorial arrangemant. The treatments consisted of soybean cultivars Coodetec 201 and Ocepar 14, and the herbicides imazapyr, metsulfuron and nicosulfuron at five rates each. The herbicides were sprayed 30 days after soybean emergence, in the fenological stage V4. The leaf area and injury 14 and 35 days after treatments with metsulfuron were smaller in Coodetec 201 than in Ocepar 14. Both cultivars were suscetibible to imazapyr. The cultivar Coodetec 201 was 10,25 and 3,25 times more tolerant to metsulfuron and nicosulfuron, respectivety, than Ocepar 14.

O capim-arroz (Echinochloa spp.) é considerado uma das principais plantas daninhas da cultura do arroz irrigado devido aos elevados prejuízos na produtividade desta cultura. A identificação das diversas espécies de capim-arroz é dificultada devido à grande variabilidade existente nos descritores taxonômicos utilizados. Recentemente diversas populações de capim-arroz têm apresentado resistência aos herbicidas inibidores da acetolactato sintase (ALS) e o mecanismo responsável pela resistência não é completamente conhecido. Os objetivos desta dissertação foi identificar a ocorrência do local de ação alterado como mecanismo de resistência aos herbicidas e avaliar a classificação taxonômica e as relações filogenéticas em acessos de capim-arroz de forma a orientar o correto manejo desta espécie na cultura do arroz irrigado. A avaliação do mecanismo de resistência aos herbicidas foi realizada através de experimentos de crescimento de plantas e atividade da enzima ALS em avaliações de curva dose-resposta e do sequenciamento do gene ALS em seis biótipos. Os resultados demonstraram a ocorrência de menor sensibilidade da enzima ALS nos biótipos PALMS01 e MOSTS51 que apresentam GR50 de 140 e 700 g.ha-1 de imazethapyr devido à ocorrência das mutações S653N e W574L, respectivamente. A identificação de espécie e a relação filogenética foram realizadas através da classificação morfológica com base em chaves taxonômicas e de marcadores moleculares de cloroplasto referentes ao íntron trnT e trnL e de espaçadores transcritos internos (ITS) em 29 acessos originários de lavouras de arroz irrigado do RS. A avaliação morfológica apresentou grande variabilidade tanto de características vegetativas como reprodutivas dificultando a utilização das chaves taxonômicas para vários acessos. O comprimento do eixo secundário da ráquis menor que 2 cm foi característico da espécie E. colonun e a largura do antécio inferior a 1,2 mm foi discriminador de E. crus-pavonis em relação à E. crus-galli. A análise filogenética através de sequências de cpDNA foi mais discriminadora em relação aos parâmetros morfológicos do que as sequências ITS. A espécie E. colonun apresentou vários indel e mutações possibilitando a fácil diferenciação das demais espécies. A sequência de nucleotídeos de cpDNA indicou a ocorrência de duas mutações diferenciais entre as espécies E. crus-galli e E. crus-pavonis referentes às alterações de Timina para Guanina e Adenina para Timina, respectivamente. Existe grande variabilidade morfológica entre as espécies de capim-arroz ocorrentes no RS e marcadores moleculares de cpDNA são eficientes para a discriminação destas espécies. A resistência aos herbicidas imidazolinonas em capim-arroz está relacionada à ocorrência de mutações no gene ALS. The Echinochloa complex is considered a major weed of irrigated rice due to high losses in grain yield. The identification of the Echinochloa species is difficult due to the large variability of the plant descriptors used in the taxonomic keys. Recently several populations of Echinochloa has evolved resistance to acetolactate synthase (ALS) inhibitors and the mechanism of resistance is not fully understood. The aim of this study was to identify the occurrence of altered target as a mechanism of herbicide resistance and to evaluate the taxonomic classification and phylogenetic relationships in Echinochloa accessions in order to guide the correct management of this species in irrigated rice. The evaluation of the mechanism of herbicide resistance was performed in plant growth and ALS enzyme activity assays evaluated with dose-response curve and by the sequencing of the ALS gene in six Echinochloa biotypes. The results demonstrated the occurrence of ALS enzyme insensitivity and the mutations Ser653N and W574L in the ALS gene in two resistant biotypes. The identification and phylogenetic relationship was evaluated through morphological classification based on taxonomic keys and with molecular markers for the chloroplast trnT and trnL intron and internal transcribed spacers (ITS) in 29 accessions collected in irrigated rice fields in RS. Both vegetative and reproductive characteristics were highly variable resulting in difficulties for using the taxonomic keys. The length of the axis of rachis minor that 2 mm was characteristic of the species E. colonun, and anthecium width of less than 1.2 mm was discriminator E. crus-pavonis towards E. crus-galli. Phylogenetic analysis using cpDNA sequences was more discriminatory in relation to morphological and ITS sequences. E. colonun showed several indel and mutations enabling easy differentiation from other species. The nucleotide sequence of cpDNA obtained with cpDNA markers indicated the occurrence of two differential mutations between species E. crus-galli and E. crus-pavonis related to the changes of Thymine to Guanine and Adenine to Thymine, respectively. There was large variability among the Echinochloa complex accessions collected in RS and molecular markers of cpDNA are efficient to discriminate these species. The resistance to imidazolinone herbicides on barnyardgrass is related to the occurrence of mutations in the ALS gene.

A resistência ao glyphosate em biótipos de Conyza spp. em áreas de lavoura das regiões oeste e sudoeste do Paraná causa grandes dificuldades ao manejo e, consequentemente, problemas econômicos e ambientais. Este experimento objetivou determinar a existência de resistência ao herbicida glyphosate em biótipos de buva (Conyza spp.) suspeitos, coletados em lavouras das regiões oeste e sudoeste do Paraná, comparando-os com biótipos suscetíveis. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 12 x 8 x 3. Os fatores consistiram de 12 biótipos de buva, doses de glyphosate (0, 100, 180, 324, 583, 1.050, 1.888 e 3.345 g ha-1) e épocas de avaliação para a variável controle (7, 14 e 21 dias após a aplicação). Para as variáveis matéria verde e matéria seca, o esquema fatorial utilizado foi o 12 x 8. As variáveis avaliadas foram controle visual, matéria verde, matéria seca, C50, GR50 e fator de resistência. A dose de 3.345 g glyphosate ha-1 foi a que apresentou maior nível de controle dos biótipos, porém o controle dos biótipos suspeitos não foi efetivo, necessitando de doses mais altas. Todos os biótipos de buva suspeitos de resistência ao glyphosate tiveram essa característica confirmada. Entretanto, constatou-se grande amplitude de fatores de resistência, o que caracteriza a variabilidade entre os biótipos resistentes. Essas informações poderão ser utilizadas no planejamento de estratégias de manejo das populações resistentes e na prevenção da ocorrência de novas áreas com buva resistente ao glyphosate Glyphosate-resistant biotypes of Conyza spp. (hairy fleabane, horseweed) in crop areas in the western and southwestern regions of the state of Paraná, Brazil, cause great management, economic, and environmental problems. This experiment aimed to determine the existence of horseweed biotypes resistant to glyphosate in the suspected populations collected from farms in western and southwestern Parana, comparing them with susceptible biotypes. The experimental design was completely randomized in a factorial 12 x 8 x 3. The factors consisted of twelve biotypes of horseweed, eight glyphosate doses (0, 100, 180, 324, 583, 1.050, 1.888, and 3.345 g ha-1) and three evaluation periods for the control (7, 14 and 21 days after application). For the fresh and dry matter variables, the factorial design used was 12 x 8. The variables evaluated were visual inspection, fresh and dry matter, C50, GR50 and resistance factor. The dose of 3.345 g glyphosate ha-1 presented the highest control levels of all biotypes, but the control of the suspected biotypes was not effective, requiring higher doses. All the horseweed biotypes suspected of resistance to glyphosate have confirmed this feature. However, a wide range of resistance factors was verified, characterizing the variability among the resistant biotypes. This information may be used for planning management strategies of resistant populations, as well as in preventing the occurrence of new areas infested with glyphosate-resistant horseweed

Os testes utilizados para identificação de biótipos resistentes de plantas daninhas aos herbicidas variam segundo o tempo de execução e o grau de complexidade, sendo necessário determinar a eficácia de métodos rápidos e de simples execução. Foram realizados dois ensaios, simultaneamente, em laboratório, em delineamento completamente casualizado, empregando a imersão de folhas de E. heterophylla suscetíveis e resistentes a inibidores da ALS e da PROTOX em solução herbicida. A parte aérea das plantas foi submersa em solução herbicida com diferentes concentrações de imazethapyr, imazapyr e nicosulfuron (inibidores da ALS) e fomesafen, lactofen e carfentrazone (inibidores da PROTOX). O controle do biótipo suscetível foi crescente com o decorrer do tempo, e as doses comerciais dos inibidores da ALS e da PROTOX testados apresentaram controle eficiente. O biótipo resistente mostrou diferentes níveis de resistência em função do herbicida testado e da variável considerada. Os resultados encontrados respaldam a técnica da imersão foliar como adequada para a discriminação de biótipos suscetíveis ou com resistência múltipla a inibidores da ALS e PROTOX. A técnica demonstrou ser rápida o suficiente para a detecção precoce da resistência, o que possibilitaria a adoção de medidas de contenção ainda na mesma safra Tests to verify resistance (R) vary according to time of execution and degree of complexity, and the efficacy of rapid and simple methods to confirm weed resistance to herbicides must be determined. Two experiments were simultaneously carried out in a completely randomized design, under laboratory conditions, by submerging leaves of E. heterophylla susceptible and with multiple resistance to ALS-and PPO inhibitors in herbicide solutions. The aerial part of the plants was submerged in herbicide solution at different concentrations of imazethapyr, imazapyr, and nicosulfuron (ALS inhibitors), and fomesafen, lactofen and carfentrazone (PPO inhibitors). S biotype control increased with time and commercial ratings of ALS and PROTOX inhibitors had an effective control. The R biotype showed different levels of resistance as a function of the herbicide and variable evaluated. The results confirm that leaf immersion technique is adequate to discriminate S biotypes from those with multiple resistance to ALS and PPO inhibitors. The technique proved to be quick enough for early detection of resistance, allowing the adoption of measures to deal with resistance during the same season

The objective of this work was to evaluate the soybean neotropical brown stink bug (Euschistus heros) resistance to methamidophos through laboratory bioassays. Bioassays were carried out using populations of adults and nymphs of Euschistus heros in the last instar collected in soybean crops in Paraná State. Highest frequencies of genotypes resistant to methamidophos were observed in Alvorada do Sul, Toledo and Nova Santa Rosa, PR. Populations from Bela Vista do Paraíso, Araruna, Campo Mourão, Mariluz, Cascavel, São João do Ivaí, and Mamboré were more susceptible to methamidophos. However, an increase on resistant genotypes in this locations cannot be discarded.

Horn flies from wild populations were collected on cattle and exposed to filter papers impregnated with cypermethrin, permethrin, or diazinon and mortality was assessed after two hours. Resistance to cypermethrin was detected in all populations, with resistance ratios (RR) ranging from 27.6 to 91.3-fold. Permethrin bioassays provided apparently low levels of resistance (RR

A resistência aos herbicidas foi relatada no Brasil há quase uma década. Uma das principais plantas daninhas com resistência aos herbicidas é a leiteira (Euphorbia heterophylla). Este trabalho foi planejado para avaliar a distribuição geográfica de E. heterophylla resistente aos herbicidas nos estados do Paraná e Rio Grande do Sul e para obter dados que identificassem os principais fatores de manejo associados à seleção de biótipos resistentes na área. Sementes de E. heterophylla de 148 locais foram coletadas nos anos de 2001 e 2002. Em cada local, os agricultores informaram os procedimentos relativos a controle de plantas daninhas, sistema de preparo do solo, rotação de culturas e colheita. Este trabalho demonstrou que biótipos resistentes aos herbicidas inibidores da ALS estão amplamente distribuídos na região amostrada. A disseminação de sementes de plantas resistentes não é a provável causa da ampla distribuição da resistência. O principal fator responsável pela seleção de plantas resistentes na espécie E. heterophylla foi a elevada utilização de herbicidas inibidores de ALS nos anos que antecederam a coleta. Foram apresentadas evidências indiretas que demonstram a necessidade de educar os legisladores e agricultores com respeito à importância da mistura de herbicidas na prevenção da resistência aos herbicidas. Herbicide resistance was reported in Brazil almost ten years ago. One of the main weeds with herbicide resistance is wild poinsettia (Euphorbia heterophylla). This work evaluates the distribution of ALS-resistant E. heterophylla in two states in southern Brazil and determines the major contributing management causes for weed resistance selection in the area. E. heterophylla seeds from 148 sites located in Paraná and Rio Grande do Sul were sampled during 2001 and 2002. Farmers provided specific site data for weed control, tillage system, crop rotation and harvesting operations during previous years. ALS resistant E. heterophylla biotypes were found widely distributed in the survey area. Data analysis suggests seed dissemination is unlikely to explain the widespread distribution of resistance. The most probable factor for the selection of the resistant E. heterophylla is the persistent high use of ALS-inhibiting herbicides over time. Indirect evidence is presented demonstrating the need to educate legislators and farmers about the importance of herbicide mixtures as a strategy to prevent herbicide resistance.

O amendoim-bravo, (Euphorbia heterophylla) é uma importante planta daninha em mais de 56 países, inclusive no Brasil, onde tem sido relatado o aparecimento de populações resistentes aos herbicidas inibidores da acetolactato sintase (ALS). O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito do herbicida imazaquin na atividade da ALS extraída das plantas de milho e amendoim-bravo, resistentes e suscetíveis ao produto. Sementes de dois genótipos de milho e vários biótipos de amendoim-bravo provenientes de diferentes regiões agrícolas brasileiras foram cultivadas em casa de vegetação por 21 dias. A atividade da ALS extraída das folhas das plantas foi determinada na presença de doses de imazaquin. A etapa de purificação da enzima foi substituída por uma centrifugação de 2.800 rpm por dois minutos. Equações de regressão linear para absorbância em função do log da concentração de imazaquin foram ajustadas para cada população, visando obtenção do I50. A dose de imazaquin necessária para inibir 50% da atividade da ALS (I50) na variedade de milho Pioneer 3162 IR (I50 260 µM) foi 4.333 vezes maior que a dose requerida pela BRS 473 (0,06 µM), a qual é suscetível ao imazaquin. Os biótipos de amendoim-bravo provenientes do Rio Grande do Sul apresentaram valores de I50 de 1.961,3 e 13,8 mM para os biótipos resistentes e suscetíveis, respectivamente. Os biótipos provenientes de Cafelândia e Maringá (PR) e Viçosa (MG) apresentaram valores de I50 maiores que 5.000 mM para os biótipos resistentes e maiores que 1.000 mM para os suscetíveis. O amendoim-bravo coletado na Embrapa Milho e Sorgo, em área que nunca foi tratada com herbicidas inibidores da ALS, apresentou I50 de 12,2 mM. Conclui-se que a medida in vitro da atividade da ALS é um método sensível para determinação da presença de biótipos resistentes à ação do herbicida imazaquin. A etapa de purificação da ALS pode ser substituída por um método que envolve uma rápida centrifugação. Wild poinsettia (Euphorbia heterophylla) is an important weed in more than 56 countries, including Brazil, where resistant biotypes to ALS inhibiting herbicides have been reported in soybean crops. The objectives of this research were to evaluate the effect of imazaquin on the activity of the acetolactate synthase (ALS), extracted from two corn varieties and several biotypes of E. heterophylla from Brazilian agricultural areas. Plants were grown under greenhouse conditions for 21 days. The ALS activity of wild poinsettia has shown resistance to imazaquin herbicide in soybean crops. In vitro acetolactate synthase (ALS) activity of imazaquin-resistant wild poinsettia collected in different soybean production areas from Brazil and the two corn populations was compared to that of imazaquin-sensitive populations. The activity of the ALS extracted from the leaves was measured with different imazaquin rates. The ALS purification process was substituted by centrifugation at 2800 rpm during two minutes. Linear regression equation for specific light length absorbance as a function of the log concentration of imazaquin was built to obtain I50 value (50% inhibition of the enzyme activity). The I50 values of Pioneer 3162 IR (I50 260 µM) corn genotype were 4,333 times higher than BRS 473-sensitive (0,06 µM). The wild poinsettia biotypes from the state of Rio Grande do Sul had I50 values of 1,961.3 µM and 13.8 µM for the resistant and sensitive biotypes, respectively. The resistant populations from Cafelândia, Maringá (PR) and Viçosa (MG) had I50 values higher than 5,000 µM, while the sensitive population had values higher than 1,000 µM. The I50 value for the wild poinsettia population collected from fields that had never been sprayed with imazaquin was of 12.2 µM. Therefore, the in vitro ALS activity was a sensitive method to detect wild poinsettia-resistant imazaquin and ALS purification can be substituted for a method involving a quick centrifugation process.

Foram conduzidos dois experimentos em condições de casa de vegetação, com o objetivo de analisar comparativamente o crescimento de três biótipos de leiteira (Euphorbia heterophylla - EPHHL) resistentes (R) (Passo Fundo, Não-Me-Toque e Rio Pardo) e um suscetível (S) (Porto Alegre) aos herbicidas inibidores da ALS, por meio do cálculo da taxa de crescimento relativo (TCR) e dos índices que a compõem. Utilizou-se o delineamento experimental completamente casualizado, com três repetições e tratamentos organizados em fatorial 2 x 4 x 4, em que o fator A correspondeu às duas estações de crescimento (outono e primavera), o fator B aos quatro biótipos de EPHHL e o fator C às quatro épocas de determinação dos índices de crescimento das plantas de leiteira - no primeiro experimento, aos 15, 25, 35 e 45, e, no segundo, aos 23, 33, 43 e 53 dias após a emergência (DAE). No experimento realizado no outono não houve interação entre época de avaliação e biótipo nem efeito simples de biótipo. No experimento realizado na primavera, a razão de peso foliar (RPF) do biótipo de Não-Me- Toque foi superior em média à dos demais biótipos; a razão de área foliar (RAF) foi superior no biótipo de Não-Me-Toque aos 23 e 53 DAE; e não houve diferenças da TAL e TCR entre os biótipos. Esses resultados sugerem produtividade semelhante entre os biótipos R e S e, portanto, sua equivalência competitiva. Two trials were carried out under greenhouse conditions to compare the development of three ALS inhibitor herbicides resistant (R) wild poinsettia (Euphorbia heterophylla) biotypes (Passo Fundo, Não-Me-Toque and Rio Pardo - RS - Brazil) and one susceptible (S) (Porto Alegre – RS - Brazil) using relative growth rate (RGR) and related indices. The experiment was arranged as a completely randomized design, with three replications, in a 2 x 4 x 4 factorial, where factor A was two growth seasons (fall and spring); factor B, four biotypes of wild poinsettia, and factor C, four assessments of growth indices (first trial at 15, 25, 35 and 45 days after emergence (d.a.e.) and second trial at 23, 33, 43 and 53 d.a.e.). The fall trial showed no interaction between assessment and biotype nor simple biotype effect. The spring trial relative leaf weight (RLW) of Não-Me-Toque biotype was higher than that of the others; leaf area ratio (LAR) of Não-Me-Toque biotype was higher than 23 and 53 d.a.e.; there was no difference of RGR and net assimilation rate (NAR) among biotypes. These results indicate similar R and S biotype productivities and, therefore, their competitive equivalency.

O controle contínuo de plantas daninhas através da aplicação de herbicidas que apresentam atividade em um único local de ação nas plantas favorece a seleção de biótipos resistentes a estes herbicidas, em certas espécies vegetais. Quatro experimentos foram conduzidos em condições casa-de-vegetação, na Faculdade de Agronomia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, com os objetivos de avaliar a ocorrência de resistência aos herbicidas inibidores da enzima acetolactato sintase (ALS) em vários biótipos de leiteiro ou amendoim-bravo (Euphorbia heterophylla - EPHHL) e avaliar a ocorrência de resistência múltipla a herbicidas com atividade em outros locais de ação. Biótipo oriundo de Passo Fundo foi resistente ao imazethapyr, enquanto biótipo oriundo de Porto Alegre foi suscetível. O biótipo de Passo Fundo apresentou resistência cruzada aos herbicidas imidazolinonas: imazapyr, imazaquin e imazethapyr; sulfoniluréias: chlorimuron, nicosulfuron e metsulfuron; e sulfonanilida: flumetsulan. Este biótipo não foi resistente aos herbicidas com os seguintes mecanismos de ação: inibidores de EPSPs, mimetizadores de auxina, inibidores dos fotossistemas I e II e inibidores de PROTOX. A confirmação de resistência aos inibidores de ALS em biótipos oriundos de Nãome- Toque, Passo Fundo e Rio Pardo sugere ampla dispersão no Rio Grande do Sul de resistência de E. heterophylla aos herbicidas deste mecanismo de ação. The continuous weed control with herbicides of only one site of action selects biotypes resistant to these herbicides. Four experiments were conducted in greenhouse of UFRGS, Brazil, to confirm the occurence of wild poinsettia (Euphorbia heterophylla) biotypes resistance to herbicides inhibitors of acetholactate synthase (ALS), and to determine whether there was cross resistance to herbicides with other site of action. A biotype from Passo Fundo - RS was resistant to imazethapyr, whereas a biotype from Porto Alegre - RS was susceptible to this compound. The biotype from Passo Fundo was resistant to the following ALS-inhibitors: imazapyr, imazaquin, imazethapyr, chlorimuron, nicosulfuron, metsulfuron e flumetsulan. This biotype was not resistant to herbicides from the following modes of action: EPSPs inhibitors, auxin agonists, fotossystems I and II inhibitors, and PROTOX inhibitors. The confirmation of resistance to ALS inhibitors in biotypes from Não-me-Toque, Passo Fundo and Rio Pardo suggests a wide spread of wild poinsettia resistance to compounds of this mode of action in the Rio Grande do Sul state.