Propriedades enzimáticas da enzima ALS de Cyperus difformis e mecanismo de resistência da espécie ao herbicida pyrazosulfuron-ethyl

Magro, Taísa Dal; Rezende, Sebastião Tavares de; Agostinetto, Dirceu; Várgas, Leandro; Silva, Antônio Alberto da; Falkoski, Daniel Luciano

doi:10.1590/s0103-84782010001200001

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“…However, the K M values of the B 4 and B 13 biotypes were 20 and 25% higher, respectively, than that of the susceptible biotype (Table 1) (Ashigh & Tardif, 2007;Dal Magro et al, 2010), which suggests that resistance does not affect pyruvate binding. Similar results were found in Cyperus difformis L. biotypes resistant to pirazosulfuron-ethyl herbicide, in which the affinity of enzyme was not affected and the V max was 52% greater (Dal Magro et al, 2010).…”

Section: Results and Discussion Als Enzyme Activity And In Vitro Assamentioning

confidence: 87%

<b>Mutation of Trp-574-Leu ALS gene confers resistance of radish biotypes to iodosulfuron and imazethapyr herbicides

et al. 2017

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ABSTRACT. Acetolactate synthase inhibitors are the main group of herbicides used in winter crops in Southern Brazil where their intensive use has selected for herbicide-resistant biotypes of radish. The resistance affects the efficacy of herbicides, and identifying the resistance mechanism involved is important for defining management strategies. The aim of this study was to elucidate the resistance mechanism of radish biotypes by quantifying the enzyme activity, ALS gene sequencing and evaluating the response of biotypes to iodosulfuron and imazethapyr herbicide application after treatment with a cytochrome P 450 monooxygenase inhibitor. The susceptible (B 1 ) and resistant (B 4 and B 13 ) biotypes were from wheat fields in the Northwest of Rio Grande do Sul State. The results demonstrated that the enzyme affinity for the substrate (K M ) was not affected in biotypes B 4 and B 13 but that the V max of the resistant biotypes was higher than that of biotype B 1 . The resistant biotypes showed no differential metabolic response to iodosulfuron and imazethapyr herbicides when inhibited by malathion and piperonyl butoxide. However, gene sequencing of ALS showed a mutation at position 574, with an amino acid substitution of tryptophan for leucine (Trp-574-Leu) in resistant biotypes.Keywords: Raphanus sativus, mechanism of resistence, ALS enzyme activity, gene mutation, metabolism.Mutação da Trp-574-Leu do gene ALS confere resistência de biótipos de nabo ao herbicida iodosulfurom e imazetapir RESUMO. Os inibidores da acetolactato sintase são o principal grupo de herbicidas usados em culturas de inverno do Sul do Brasil onde seu uso intenso selecionou biótipos resistentes de nabo. A resistência afeta a eficácia dos herbicidas, e a identificação do mecanismo de resistência envolvido é importante na definição de estratégias de manejo. O objetivo deste estudo foi elucidar o mecanismo de resistência em biótipos de nabo através da quantificação da atividade da enzima, sequenciamento do gene ALS e avaliar a resposta dos biótipos à aplicação do herbicida iodosulfurom e imazetapir após tratamento com inibidores do metabolismo da citocromo P 450 monooxigenase. Os biótipos suscetível (B 1 ) e resistentes (B 4 e B 13 ) eram de lavouras de trigo da região Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. Os resultados demonstraram que a afinidade da enzima pelo substrato (K M ) não foi afetada nos biótipos B 4 e B 13 , porém o V max dos biótipos resistentes foi superior quando comparado ao biótipo B 1 . Os biótipos resistentes não apresentaram resposta metabólica diferencial ao herbicida iodosulfurom e imazetapir quando inibidos pelo malathion e butóxido de piperolina. Entranto, o sequenciamento do gene ALS evidenciou mutação na posição 574 com uma substituição do aminoácido triptofano por leucina (Trp-574-Leu) nos biótipos resistentes. Palavras-chave:Raphanus sativus, mecanismo de resistência, atividade da enzima ALS, mutação gênica, metabolismo.

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Section: Results and Discussion Als Enzyme Activity And In Vitro Assamentioning

confidence: 87%

<b>Mutation of Trp-574-Leu ALS gene confers resistance of radish biotypes to iodosulfuron and imazethapyr herbicides

et al. 2017

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“…Although there are several studies about the resistance of C. difformis to herbicides (Galon et al, 2008;Dal Magro et al, 2010;Chiapinotto, Schaedler, Fernandes, Andres, & Lamego, 2017), little information is available about its biology and phenology. This occurs for the majority of the cultivation invaders, even for those that promote significant losses in agricultural crops in Brazil.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Phenology and thermal requirements of the species Cyperus difformis L. in southern Brazil

Voss

Escobar

Trivisiol

et al. 2021

Acta Sci. Biol. Sci.

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Cyperus difformis L. is a Cyperaceae, annual, of natural occurrence in marshy environments in southern Brazil, considered a weed in irrigated rice crops. Studies on its development are scarce, especially regarding its cycle and thermal requirements. Therefore, the objective of this work was to determine the base temperature, the thermal sum and the duration of the different sub-periods of the biological cycle of the species. The experiment was carried out at the Campus of the Universidade Federal de Santa Maria – UFSM, Santa Maria, Rio Grande do Sul, in four sowing seasons. In a completely delineated design and factorial scheme involving five soil water conditions (water depth and 50% soil water retention capacity [WRC]) from the sowing, water depth and 50% WRC introduced 21 days after emergence and 100% WRC during the whole cycle, with six repetitions each. Each experimental unit consisted of a cultivated in pot plant with 11 L capacity filled with soil. The cycle of the plants was subdivided into the sowing-emergence sub-periods, emergence-emission of the floral tassel and emission of the floral-maturing physiological tassel, being estimated the thermal requirements for the species. The conditions of the soil water condition the base temperature, the sum of the degree-days and the duration of the species cycle. The base temperature varies for each treatment, the sum of degrees-day decreases with the water deficit and the plants under flood accelerate the biological cycle.

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“…O manejo químico de ciperáceas na cultura do arroz é essencial para evitar danos econômicos, sendo realizado em sua maioria pelos herbicidas inibidores da enzima acetolactato sintase (ALS) (DAL MAGRO et al, 2010). Na agricultura, os inibidores da ALS são fundamentais para o controle de diversas plantas daninhas, fornecendo atividade foliar, residual no solo e amplo espectro de controle (GREEN;OWEN, 2011).…”

Section: Introductionunclassified

Alternativas de controle químico de junquinho resistente aos herbicidas inibidores da ALS

et al. 2019

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Cyperus iria L. (CYPIR) é uma das principais ciperáceas ocorrentes em lavouras de arroz irrigado. Durante muitos anos, os herbicidas inibidores da enzima acetolactato sintase (ALS) foram a principal ferramenta para controle de CYPIR, favorecendo a seleção de biótipos com resistência cruzada. Com base no nível de resistência, é necessária a adoção de medidas de controle químico alternativo a fim de evitar a evolução da resistência e reduzir a interferência sobre a cultura. O objetivo desse trabalho foi avaliar alternativas de controle químico de CYPIR com resistência cruzada aos herbicidas inibidores da ALS, ocorrente em lavouras de arroz irrigado no Sul do Brasil. Dois experimentos foram conduzidos em casa de vegetação, em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições. Os herbicidas utilizados foram: imazethapyr; formulação de imazapyr+imazapic; bentazon; propanil; formulação de bentazon+imazamox; mistura de (bentazone + imazamox) + (imazapyr + imazapic); associação de bentazone + formulação de (imazapyr + imazapic); glyphosate; e testemunha sem herbicida. A avaliação do controle foi realizada em biótipo resistente (CYPIR-R) e suscetível (CYPIR-S), e a fitotoxicidade avaliada nas cultivares Guri Inta CL, IRGA 424 RI e IRGA 409. Aos 28 dias após aplicação (DAA) foi avaliado o controle/ fitotoxicidade e a matéria seca da parte aérea (MSPA). Todos os tratamentos testados, com exceção do imazethapyr e formulação de imazapyr+imazapic isolados, foram eficientes. Há alternativas para o controle químico de Cyperus iria resistente aos inibidores da ALS e esses, quando associados com produtos que apresentam mecanismo de ação diferentes, não inviabilizam o uso da tecnologia ClearField®.

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Propriedades enzimáticas da enzima ALS de Cyperus difformis e mecanismo de resistência da espécie ao herbicida pyrazosulfuron-ethyl

Abstract: RESUMO Cyperus difformis L. é uma planta daninha ocorrente em lavouras de arroz irrigado, que tem apresentado dificuldade de controle devido à resistência a herbicidas inibidores da enzima ALS. Os objetivos deste trabalho foram CAREY et al. (1997) and adapted by VARGAS et al. (1999)

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<b>Mutation of Trp-574-Leu ALS gene confers resistance of radish biotypes to iodosulfuron and imazethapyr herbicides

<b>Mutation of Trp-574-Leu ALS gene confers resistance of radish biotypes to iodosulfuron and imazethapyr herbicides

Phenology and thermal requirements of the species Cyperus difformis L. in southern Brazil

Alternativas de controle químico de junquinho resistente aos herbicidas inibidores da ALS

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