Com o objetivo de caracterizar a resistência ao glyphosate em Lolium multiflorum (azevém) foi desenvolvida a pesquisa para: (a) testar a efetividade dos testes de dose-resposta em placas de Petri e em vasos, de acumulação in vivo de ácido shiquímico e de comportamento da fotossíntese líquida, como metodologia de detecção da resistência ao glyphosate em Lolium spp.; (b) caracterizar os mecanismos que conferem a resistência ao glyphosate em azevém e; (c) modelar a relação entre os biótipos susceptível (S) e resistente (R) ao glyphosate por meio de duas variáveis independentes (doses do herbicida e estádios fenológicos) e propor um modelo de predição da resistência ao glyphosate. A avaliação dos testes de detecção permitiu concluir que todos os testes foram adequados para identificar os biótipos resistentes. Na caracterização dos mecanismos de resistência, experimentos foram instalados para analisar o padrão de acúmulo de ácido shiquímico, o comportamento das variáveis fisiológicas e a composição das ceras epicuticulares, assim como, caracterizar a superfície foliar, a absorção e a translocação do 14Cglyphosate. As conclusões foram: as variáveis caracterização da absorção e quantificação e composição química das ceras epicuticulares, não apresentaram distinção entre R e S; todavia, o padrão de distribuição dos tricomas em pares em R difere da distribuição individualizada em S, assim como a translocação do glyphosate foi maior em direção as regiões que não receberam o tratamento no biótipo R. O movimento do glyphosate pelo floema segue a mesma rota dos produtos fotoassimilados sendo diretamente proporcional ao transporte dos carbonos assimilados, como se constatou em R que manteve a taxa de fotossíntese líquida constante durante o experimento. Os baixos níveis de acúmulo de ácido shiquímico constatados em R indicam que o glyphosate não é totalmente inibido de atuar na EPSPs ou que a EPSPs pode ser parcialmente inibida pelo herbicida, permanecendo na forma ativa. Desta forma, a resistência do azevém ao glyphosate, provavelmente, não é atribuída a um único mecanismo de resistência, assim como a maior translocação do herbicida no biótipo R representa um dos prováveis mecanismos que confere resistência. Nos estudos de modelagem, o modelo não-linear que proporcionou uma descrição precisa da relação entre a variável dependente e as variáveis independentes foi a seguinte equação: z = a/{[1+[(x-b)/c]2].[1+[(y-d)/c]2]}, onde z representa a fitomassa fresca relativa (%) na dose x do herbicida; y é o estádio fenológico (número de perfilhos, Np) e a, b, c e d são parâmetros empíricos. Para cada biótipo, ocorre um decréscimo generalizado em relação a fitomassa fresca relativa, comparativamente a respectiva testemunha, com o aumento da dose de glyphosate e com o decréscimo do estádio fenológico (GR50R/S = - 0,0148Np3 + 0,2986Np2 - 1,7758Np + 3,439; R2 = 1,0). O modelo proposto: Z = 100 - {100/[1+[(ax)b]c]}, onde Z representa a porcentagem de controle na dose x do herbicida e a, b, c são parâmetros empíricos que proporcionam um ajuste biológico apropriado aos dados; apresentou o menor quadrado médio do resíduo, comparativamente aos outros modelos utilizados neste tipo de estudo. As informações geradas neste trabalho auxiliam na compreensão da característica da resistência e na interpretação dos efeitos desta nas estratégias de manejo. / With the objective of characterizing the glyphosate resistance in Lolium multiflorum (Italian ryegrass) it was developed this research in order to: (a) test the effectiveness of the doseresponse tests in Petri dishes and in whole-plant, of in vivo test of the shikimic acid accumulation and of net photosynthesis behavior test, as a methodology to detection glyphosate resistance in Lolium spp.; (b) characterize the resistance mechanisms in Italian ryegrass and; (c) modeling the relationship among the susceptible (S) and the resistant (R) biotypes to glyphosate, with two independent variables (doses of herbicide and plant growth stages) and performing a predictive model of the glyphosate resistance in Italian ryegrass. The evaluation of the detection tests allowed concluded that all tests were appropriate to identify the resistant biotypes. In the characterization of the resistance mechanisms, experiments were installed to analyze the pattern of shikimic acid accumulation, the behavior of physiological processes affected by glyphosate and the epicuticular waxes composition, as well as, characterize the foliar surface, the 14C-glyphosate uptake and translocation. The conclusion were: the variables characterization of the uptake and epicuticular waxes quantification and chemical composition, didn\'t present distinction between R and S; though, the pattern of trichomes distribution on pairs in R biotype differs of the alone distribution in the case of S one, likewise, the glyphosate translocation was greater in direction to the areas that didn\'t receive the treatment with glyphosate in R biotype. The movement of glyphosate in the phloem follows the same pathway of the photosynthetic products being directly proportional to the transport of carbon fixed, as it was verified in R biotype that maintained the net photosynthesis constant during the experiment. The low levels of shikimic acid accumulation verified in R indicated that either glyphosate is not totally excluded from acting in EPSPs or that EPSPs can be partially inhibited by glyphosate, staying in the active form. Likewise, the glyphosate resistance in Italian ryegrass, probably, it is not attributed to a single resistance mechanism, as well as, the greater translocation of the herbicide in the R biotype probable represents the resistance mechanism. In the modeling studies, the non-linear model that provided a precise description of the relationship among the dependent variable and the independent variables was the following equation: z = a/{[1+[(x-b)/c]2]. [1+[(y-d)/c]2]}, where z represents the shoot biomass (%) at herbicide dose x; y is the growth stage (number of tillers, Nt) and a, b, c and d are empiric parameters. For each biotype, there was a general decreasing in relative shoot biomass in comparison to its respective untreated controls as glyphosate dose increased and growth stage decreased (GR50R/S = - 0.0148Nt3 + 0.2986Nt2 - 1.7758Nt + 3.439; R2 = 1.0). The proposed model: Z = 100 - {100/[1+[(ax)b]c]}, where Z represents the percentage of control at the herbicide dose x and a, b, c are empiric parameters that provide an appropriate biological fit to the data. It presented the smallest mean square error, comparatively to the other models used in this type of study. The information generated in this research help in the understanding of the resistance characteristic and in the interpretation of the effects of the management strategies.

Com o objetivo de caracterizar a resistência ao glyphosate em Lolium multiflorum (azevém) foi desenvolvida a pesquisa para: (a) testar a efetividade dos testes de dose-resposta em placas de Petri e em vasos, de acumulação in vivo de ácido shiquímico e de comportamento da fotossíntese líquida, como metodologia de detecção da resistência ao glyphosate em Lolium spp.; (b) caracterizar os mecanismos que conferem a resistência ao glyphosate em azevém e; (c) modelar a relação entre os biótipos susceptível (S) e resistente (R) ao glyphosate por meio de duas variáveis independentes (doses do herbicida e estádios fenológicos) e propor um modelo de predição da resistência ao glyphosate. A avaliação dos testes de detecção permitiu concluir que todos os testes foram adequados para identificar os biótipos resistentes. Na caracterização dos mecanismos de resistência, experimentos foram instalados para analisar o padrão de acúmulo de ácido shiquímico, o comportamento das variáveis fisiológicas e a composição das ceras epicuticulares, assim como, caracterizar a superfície foliar, a absorção e a translocação do 14Cglyphosate. As conclusões foram: as variáveis caracterização da absorção e quantificação e composição química das ceras epicuticulares, não apresentaram distinção entre R e S; todavia, o padrão de distribuição dos tricomas em pares em R difere da distribuição individualizada em S, assim como a translocação do glyphosate foi maior em direção as regiões que não receberam o tratamento no biótipo R. O movimento do glyphosate pelo floema segue a mesma rota dos produtos fotoassimilados sendo diretamente proporcional ao transporte dos carbonos assimilados, como se constatou em R que manteve a taxa de fotossíntese líquida constante durante o experimento. Os baixos níveis de acúmulo de ácido shiquímico constatados em R indicam que o glyphosate não é totalmente inibido de atuar na EPSPs ou que a EPSPs pode ser parcialmente inibida pelo herbicida, permanecendo na forma ativa. Desta forma, a resistência do azevém ao glyphosate, provavelmente, não é atribuída a um único mecanismo de resistência, assim como a maior translocação do herbicida no biótipo R representa um dos prováveis mecanismos que confere resistência. Nos estudos de modelagem, o modelo não-linear que proporcionou uma descrição precisa da relação entre a variável dependente e as variáveis independentes foi a seguinte equação: z = a/{[1+[(x-b)/c]2].[1+[(y-d)/c]2]}, onde z representa a fitomassa fresca relativa (%) na dose x do herbicida; y é o estádio fenológico (número de perfilhos, Np) e a, b, c e d são parâmetros empíricos. Para cada biótipo, ocorre um decréscimo generalizado em relação a fitomassa fresca relativa, comparativamente a respectiva testemunha, com o aumento da dose de glyphosate e com o decréscimo do estádio fenológico (GR50R/S = - 0,0148Np3 + 0,2986Np2 - 1,7758Np + 3,439; R2 = 1,0). O modelo proposto: Z = 100 - {100/[1+[(ax)b]c]}, onde Z representa a porcentagem de controle na dose x do herbicida e a, b, c são parâmetros empíricos que proporcionam um ajuste biológico apropriado aos dados; apresentou o menor quadrado médio do resíduo, comparativamente aos outros modelos utilizados neste tipo de estudo. As informações geradas neste trabalho auxiliam na compreensão da característica da resistência e na interpretação dos efeitos desta nas estratégias de manejo. / With the objective of characterizing the glyphosate resistance in Lolium multiflorum (Italian ryegrass) it was developed this research in order to: (a) test the effectiveness of the doseresponse tests in Petri dishes and in whole-plant, of in vivo test of the shikimic acid accumulation and of net photosynthesis behavior test, as a methodology to detection glyphosate resistance in Lolium spp.; (b) characterize the resistance mechanisms in Italian ryegrass and; (c) modeling the relationship among the susceptible (S) and the resistant (R) biotypes to glyphosate, with two independent variables (doses of herbicide and plant growth stages) and performing a predictive model of the glyphosate resistance in Italian ryegrass. The evaluation of the detection tests allowed concluded that all tests were appropriate to identify the resistant biotypes. In the characterization of the resistance mechanisms, experiments were installed to analyze the pattern of shikimic acid accumulation, the behavior of physiological processes affected by glyphosate and the epicuticular waxes composition, as well as, characterize the foliar surface, the 14C-glyphosate uptake and translocation. The conclusion were: the variables characterization of the uptake and epicuticular waxes quantification and chemical composition, didn\'t present distinction between R and S; though, the pattern of trichomes distribution on pairs in R biotype differs of the alone distribution in the case of S one, likewise, the glyphosate translocation was greater in direction to the areas that didn\'t receive the treatment with glyphosate in R biotype. The movement of glyphosate in the phloem follows the same pathway of the photosynthetic products being directly proportional to the transport of carbon fixed, as it was verified in R biotype that maintained the net photosynthesis constant during the experiment. The low levels of shikimic acid accumulation verified in R indicated that either glyphosate is not totally excluded from acting in EPSPs or that EPSPs can be partially inhibited by glyphosate, staying in the active form. Likewise, the glyphosate resistance in Italian ryegrass, probably, it is not attributed to a single resistance mechanism, as well as, the greater translocation of the herbicide in the R biotype probable represents the resistance mechanism. In the modeling studies, the non-linear model that provided a precise description of the relationship among the dependent variable and the independent variables was the following equation: z = a/{[1+[(x-b)/c]2]. [1+[(y-d)/c]2]}, where z represents the shoot biomass (%) at herbicide dose x; y is the growth stage (number of tillers, Nt) and a, b, c and d are empiric parameters. For each biotype, there was a general decreasing in relative shoot biomass in comparison to its respective untreated controls as glyphosate dose increased and growth stage decreased (GR50R/S = - 0.0148Nt3 + 0.2986Nt2 - 1.7758Nt + 3.439; R2 = 1.0). The proposed model: Z = 100 - {100/[1+[(ax)b]c]}, where Z represents the percentage of control at the herbicide dose x and a, b, c are empiric parameters that provide an appropriate biological fit to the data. It presented the smallest mean square error, comparatively to the other models used in this type of study. The information generated in this research help in the understanding of the resistance characteristic and in the interpretation of the effects of the management strategies.

A utilização ampla do glyphosate como herbicida na agricultura brasileira e mundial é conseqüência, dentre outros fatores, de seu custo relativamente baixo, alta eficácia no controle de plantas daninhas, amplo espectro de controle de espécies de plantas daninhas, baixa toxicidade, e curta persistência no ambiente. No entanto, o uso intensivo do glyphosate tem proporcionado a seleção de biótipos de plantas daninhas resistentes a este herbicida, como é o caso da buva (Conyza bonariensis). Apesar de estudos já terem sido conduzidos pela comunidade científica de diversos países, para elucidar o fenômeno sob diversos aspectos, no Brasil são poucos os estudos científicos que esclareçam os mecanismos de resistência de plantas daninhas ao glyphosate. Neste sentido, esta pesquisa teve por objetivo estudar comparativamente populações resistentes (R) e suscetíveis (S) de C. bonariensis ao herbicida glyphosate para caracterizar o nível de resistência das populações R; comparar os níveis de acúmulo de ácido shiquímico entre as populações R e S; elucidar os principais mecanismos de resistência dos biótipos R, através da análise da absorção e translocação do herbicida, determinar a expressão gênica da EPSPS, através de análises semi-quantitativas RTPCR e sugerir alternativas químicas de controle para buva em pomares cítricos do Estado de São Paulo. Os resultados obtidos através do estudo de ácido shiquímico indicaram que o mecanismo de resistência das populações R buva estudadas não está relacionado com insensibilidade da EPSPS ao glyphosate. Já os estudos de translocação diferencial evidenciaram ser esta uma das causas dos mecanismos envolvidos na resistência do biótipo R. Através da análise da expressão gênica observou-se alto grau de similaridade entre seqüências obtidas dos genes EPSPS de C. bonariensis e as seqüências de C. canadensis depositadas no GenBank. Além disso, é possível sugerir que há relação entre a expressão dos genes EPSPS em C. bonariensis e a condição de resistência à ação do herbicida glyphosate em alguns indivíduos dessa espécie de planta daninha. / The extensive use of glyphosate as herbicide in the Brazilian and worldwide agriculture is a consequence, among other factors, of the relatively low cost, high weed control efficacy; wide weed species control spectrum; low toxicity, and short persistence in the environment. However, the intensive use of glyphosate has imposed the selection of certain resistant weed biotypes to this herbicide, such as the case of the weed Conyza bonariensis. Despite the fact that some studies has been developed in some countries around the world, in order to elucidate the phenomenon in several aspects, in Brazil a few studies have been conducted scientifically in order to elucidate the mechanisms of weed resistance to glyphosate. Therefore, this research was developed with the objective of studying the populations of C. bonariensis to characterize the resistance level of populations to glyphosate; compare the levels of shikimic acid accumulation between resistant (R) and susceptible (S) plants; elucidate the main mechanisms of resistance of resistant biotypes to glyphosate, by the absorption and translocation of the herbicide, and determine the EPSPS gene expression, by the RT-PCR semi-quantitative analysis. The results obtained by the shikimic acid study indicated that the mechanism of resistance of the biotype of C. bonariensis studied is not related with insensitivity of the EPSPS to glyphosate. On the other hand, the differential translocation maybe considered as one of the mechanisms involved in the resistance of the biotype R of C. bonariensis. With regards to gene expression, it was observed high degree of similarity among the sequences obtained of the EPSPS gene of C. canadensis, and the sequences of C. canadensis deposited in the GenBank. Furthermore, it is possible to suggest that there is relation between the gene expression in C. bonariensis and the resistance condition to the action of the herbicide glyphosate in some individuals of this weed specie.

A utilização ampla do glyphosate como herbicida na agricultura brasileira e mundial é conseqüência, dentre outros fatores, de seu custo relativamente baixo, alta eficácia no controle de plantas daninhas, amplo espectro de controle de espécies de plantas daninhas, baixa toxicidade, e curta persistência no ambiente. No entanto, o uso intensivo do glyphosate tem proporcionado a seleção de biótipos de plantas daninhas resistentes a este herbicida, como é o caso da buva (Conyza bonariensis). Apesar de estudos já terem sido conduzidos pela comunidade científica de diversos países, para elucidar o fenômeno sob diversos aspectos, no Brasil são poucos os estudos científicos que esclareçam os mecanismos de resistência de plantas daninhas ao glyphosate. Neste sentido, esta pesquisa teve por objetivo estudar comparativamente populações resistentes (R) e suscetíveis (S) de C. bonariensis ao herbicida glyphosate para caracterizar o nível de resistência das populações R; comparar os níveis de acúmulo de ácido shiquímico entre as populações R e S; elucidar os principais mecanismos de resistência dos biótipos R, através da análise da absorção e translocação do herbicida, determinar a expressão gênica da EPSPS, através de análises semi-quantitativas RTPCR e sugerir alternativas químicas de controle para buva em pomares cítricos do Estado de São Paulo. Os resultados obtidos através do estudo de ácido shiquímico indicaram que o mecanismo de resistência das populações R buva estudadas não está relacionado com insensibilidade da EPSPS ao glyphosate. Já os estudos de translocação diferencial evidenciaram ser esta uma das causas dos mecanismos envolvidos na resistência do biótipo R. Através da análise da expressão gênica observou-se alto grau de similaridade entre seqüências obtidas dos genes EPSPS de C. bonariensis e as seqüências de C. canadensis depositadas no GenBank. Além disso, é possível sugerir que há relação entre a expressão dos genes EPSPS em C. bonariensis e a condição de resistência à ação do herbicida glyphosate em alguns indivíduos dessa espécie de planta daninha. / The extensive use of glyphosate as herbicide in the Brazilian and worldwide agriculture is a consequence, among other factors, of the relatively low cost, high weed control efficacy; wide weed species control spectrum; low toxicity, and short persistence in the environment. However, the intensive use of glyphosate has imposed the selection of certain resistant weed biotypes to this herbicide, such as the case of the weed Conyza bonariensis. Despite the fact that some studies has been developed in some countries around the world, in order to elucidate the phenomenon in several aspects, in Brazil a few studies have been conducted scientifically in order to elucidate the mechanisms of weed resistance to glyphosate. Therefore, this research was developed with the objective of studying the populations of C. bonariensis to characterize the resistance level of populations to glyphosate; compare the levels of shikimic acid accumulation between resistant (R) and susceptible (S) plants; elucidate the main mechanisms of resistance of resistant biotypes to glyphosate, by the absorption and translocation of the herbicide, and determine the EPSPS gene expression, by the RT-PCR semi-quantitative analysis. The results obtained by the shikimic acid study indicated that the mechanism of resistance of the biotype of C. bonariensis studied is not related with insensitivity of the EPSPS to glyphosate. On the other hand, the differential translocation maybe considered as one of the mechanisms involved in the resistance of the biotype R of C. bonariensis. With regards to gene expression, it was observed high degree of similarity among the sequences obtained of the EPSPS gene of C. canadensis, and the sequences of C. canadensis deposited in the GenBank. Furthermore, it is possible to suggest that there is relation between the gene expression in C. bonariensis and the resistance condition to the action of the herbicide glyphosate in some individuals of this weed specie.