Sourgrass Resistance Mechanism to the Herbicide Glyphosate

Abstract

The knowledge on the mechanism that gives a weed resistance to a particular herbicide is essential regarding scientific, academic, and practical aspects because it determines the recommendations for prevention and management of resistance in the field. Studies on the sourgrass (Digitaria insularis) glyphosate resistance mechanism in the literature have not been conclusive. Thus, the aim of this research was to study and evaluate the putative resistance mechanisms whichgives sourgrass biotypes, the ability to survive after glyphosate application. For this, 14 C-glyphosate leaf absorption and translocation were compared in the biotypes Matão (R), Campo Florido (MG), Diamantino (MT), and Iracemápolis (S) as a function of the time after its application. In addition, the possibility that the mechanism of resistance results from a mutation in the EPSPs-encoding gene was also studied. The biotypes S, R, MG, and MT absorbed similar amounts of 14 C-glyphosate. The biotypes R, MG, and MT did not present differences in 14 C-glyphosate translocation when compared to the biotype S. The sequencing of the EPSPs-encoding gene showed no mutation in the regions 106 and 182, which normally give resistance to glyphosate in the case of other species. No mutation in the EPSPs-encoding gene was observed. Therefore, they are not glyphosate resistance mechanisms for the evaluated biotypes. RESUMO-O conhecimento do mecanismo que confere a uma planta daninha resistência a um determinado herbicida é de fundamental importância tanto sob o aspecto científico e acadêmico, como prático, pois determina as recomendações de prevenção e manejo da resistência no campo. Os estudos até o momento sobre os mecanismos de resistência do capim-amargoso (Digitaria insularis) ao glyphosate existentes na literatura não são conclusivos. Assim, o intuito desta pesquisa foi estudar e avaliar os possíveis mecanismos que conferem resistência aos biótipos de capim-amargoso para sobreviver ao controle pelo glyphosate. Para isso, foi comparada a absorção foliar e translocação do 14 C-glyphosate nos biótipos de Matão (R), Campo Florido (MG), Diamantino (MT) e Iracemápolis (S), em função do tempo após sua aplicação. Além disso, também foi estudada a possibilidade de o mecanismo de resistência ser resultante de mutação no gene que codifica a EPSPs. Os biótipos S, R, MG e MT absorveram quantidades similares de 14 C-glyphosate. Os biótipos R, MG e MT não apresentaram diferenças de translocação de 14 C-glyphosate quando comparados com o biótipo S. O sequenciamento do gene que codifica a EPSPs mostrou não haver mutação nas regiões 106 e 182, as quais normalmente conferem resistência em outras espécies ao glyphosate. Nenhuma mutação no gene que codifica a EPSPs foi observada. Conclui-se que esses não são os mecanismos de resistência ao glyphosate para os biótipos avaliados.

Herbicide Resistance in Brazil: Status, Impacts, and Future Challenges

“…After, differences in absorption, but not in the translocation of glyphosate and the occurrence of mutations were observed in other populations [83,84], while collected populations in different regions of the State of São Paulo presented mutations and enhanced activity of the EPSPs [85]. In the most recent study, including glyphosate resistant D. insularis populations collected in different states, it was not possible to characterize the mechanism (s) involved in the resistance [86]. These results show that resistance to a given herbicide can be governed by different mechanisms, acting in isolation or together, in the same species.…”

WATER HARDNESS AND pH IN THE EFFECTIVENESS OF GLYPHOSATE FORMULATIONS

“…It is applied in desiccation and post-emergence, being classified as a non-selective herbicide with systemic action. It has a wide spectrum of action, controlling annual or perennial weeds, dicots and monocots (Melo et al, 2019).…”

EFEITO DE ADJUVANTE ASSOCIADO A HERBICIDAS NO CONTROLE DE Digitaria insularis L.

“…Dentre as plantas daninhas que podem ocasionar prejuízos em culturas agrícolas, está o capim-amargoso (Digitaria insularis L.) a qual é uma espécie perene, herbácea e rizomatosa, que apresenta alta competitividade, sendo de suma importância o seu controle no início da safra e da forma mais eficiente possível (CORREIA;LEITE, GARCIA, 2010;MELO et al, 2019).…”

“…Em função das aplicações constantes do herbicida glifosato, surgiram biótipos resistentes ao herbicida em diversas regiões do país, e devido a esse fator, as aplicações de herbicidas de diferentes mecanismos de ação e de mesmo espectro de controle é uma estratégia eficiente que deve ser utilizada na agricultura moderna (MELO et al, 2019).…”