O arroz vermelho (Oryza sativa L.) é a principal planta daninha da cultura do arroz e o seu controle em lavouras comerciais é difícil. As cultivares de arroz resistentes aos herbicidas imidazolinonas proporcionaram o controle seletivo do arroz vermelho. Porém, nos últimos anos surgiram populações de arroz vermelho resistentes a estes herbicidas. Os objetivos desta pesquisa foram elucidar a importância do fluxo gênico e da seleção independente como processos de origem da resistência de arroz vermelho aos herbicidas imidazolinonas no RS; quantificar o fluxo gênico a partir de plantas de arroz vermelho resistentes para plantas de arroz vermelho suscetíveis em condições de cultivo; avaliar a ocorrência de fluxo gênico entre populações de arroz vermelho no RS; e identificar alterações na adaptação de arroz resistente a estes herbicidas baseado no padrão da germinação de sementes. Foram utilizadas 176 indivíduos de arroz vermelho resistentes e suscetíveis aos herbicidas imidazolinonas coletadas no RS e as cultivares IRGA 417, IRGA 422 CL, Sator CL e Puita INTA CL. A origem da resistência foi avaliada baseada em quatro marcadores moleculares single sequence repeats (SSR) e três single nucleotide polimorfism (SNP). O fluxo gênico entre plantas foi realizado em ensaio à campo e a avaliação foi realizada com marcadores fenotípico resistência a imidazolinonas e molecular SNP. O fluxo gênico entre lavouras foi avaliado em 27 populações através de 24 marcadores SSR. A alteração na adaptação de plantas de arroz resistentes foi realizada com base em parâmetros germinativos relacionados à resistência a imidazolinonas. A resistência devida ao fluxo gênico a partir de cultivares resistentes ou à seleção da mutação pelo uso contínuo destes herbicidas ocorreu em 98,9% e 1,1% dos indivíduos, respectivamente. A taxa média de fluxo gênico entre plantas foi de 0,0243%. O arroz vermelho foi mais receptivo ao pólen (0,0344%) que à cultivar IRGA 417 (0,0142%). Baseado no FST de 0,26 encontrado para as populações estudadas o índice estimado de fluxo gênico Nm foi de 0,7. A estruturação populacional indicou haver fluxo de sementes entre lavouras de arroz. As cultivares resistentes alcançaram 50% de germinação em menos tempo que a cultivar suscetível IRGA 417. Estes resultados sugerem que o manejo do arroz vermelho deve ser baseado na redução da pressão de seleção devida ao uso contínuo de herbicidas imidazolinonas e principalmente na mitigação do fluxo gênico de pólen e sementes. / Red rice (Oryza sativa L.) is the most important weed in the paddy field rice, and its control in large scale fields is difficult. The imidazolinone herbicide resistant rice cultivars provide selective red rice control. However, in recent years have been emerged red rice populations resistant to these herbicides. This study aimed to elucidate the relative importance of the gene flow and independent selection as origin process to the imidazolinone resistance in red rice; to quantify the gene flow among imidazolinone resistant red rice and susceptible red rice plants in paddy field conditions; to evaluate the occurrence of the gene flow among red rice populations in RS state; to identify variations in fitness of the imidazolinone resistant rice plants based on the seed germination pattern. Plant material consisted of 176 red rice individuals resistant and susceptible to the imidazolinone herbicides collected in RS and the rice cultivars IRGA 417, IRGA 422 CL, Sator CL and Puita INTA CL. The origin of the resistance was determinate based on four simple sequence repeats (SSR) and three single nucleotide polymorphism (SNP) molecular markers. The gene flow among red rice plants was studied in a paddy field experiment and the evaluation was based on the imidazolinone resistance trait and three SNP molecular markers. In addition, a gene flow among red rice 27 populations was carried out based on 24 SSR molecular markers. The variation in fitness of the resistant rice plants was based on the germination parameters related to the imidazolinone resistance. The imidazolinone resistance origin due to gene flow from resistant cultivars and from independent mutation selection occurred in 98,9% and 1,1% of the individuals, respectively. The mean gene flow rate among plants was 0,0243%. Red rice was more receptive to pollen (0,0344%) than the susceptible cultivar IRGA 417 (0,0142%). Based on the FST of 0,26, the estimated gene flow index Nm was 0,7. The population structure indicated that there is seed flow among rice paddy fields. All the imidazolinone resistant cultivars reached 50% of germination faster than the susceptible cultivar IRGA 417. These results suggest that the management of the red rice should be based on reduction of the selection pressure due to the continuous use of the imidazolinone herbicides and mainly on the mitigation of the seed and pollen gene flow.

Bidens subalternans é uma das principais infestantes em culturas de verão, sendo controlada, principalmente, por herbicidas inibidores da enzima acetolactato sintase (ALS). Entretanto, biótipos resistentes (R) têm sido observados em lavouras por todo o Brasil. O conhecimento do(s) mecanismo(s) de resistência e dos efeitos pleiotrópicos envolvidos é essencial para a elaboração de programas de manejo, evitando a disseminação do problema. A presente pesquisa teve como objetivos avaliar a resposta de biótipo R de B. subalternans a quatro grupos químicos dos inibidores da ALS; determinar a base molecular da resistência, através da identificação de mutação(s) causadora(s) da resistência aos herbicidas; comparar valores adaptativos entre os biótipos R e suscetível (S) quando na ausência do agente de seleção; e, determinar a herança genética da resistência de B. subalternans aos inibidores da ALS. Os resultados dos experimentos de crescimento de planta e enzimáticos evidenciam que o biótipo R apresenta elevados níveis de resistência devido à insensibilidade da enzima ALS. A espécie tetraplóide B. subalternans possui, pelo menos, três alelos para o gene da enzima. A substituição do aminoácido triptofano por leucina na posição 574 em um dos alelos da ALS é responsável pela resistência aos herbicidas. De maneira geral, a mutação na enzima não causa limitação no crescimento e desenvolvimento do biótipo R. Entretanto, caso o efeito pleiotrópico encontrado no biótipo R, germinação precoce em temperaturas frias, se confirme em outros biótipos R aos inibidores de ALS, então ele poderia ser utilizado em estratégias de manejo da resistência. Por exemplo, a postergação da data de semeadura das culturas de verão permitiria eliminar as infestantes que emergirem no período anterior à semeadura com diversas opções de herbicidas com mecanismos de ação alternativos. Ademais, possibilitaria a utilização de outros métodos de controle como o físico ou mecânico. Pela primeira vez na história da ciência brasileira, é elucidada a base molecular da resistência a herbicidas em uma importante espécie daninha. / Bidens subalternans is one of the most important weed in summer crops being mainly controlled by herbicides of ALS enzyme inhibitors group. However, resistant biotypes have been observed in crop fields all over Brazil. The knowlegde of the mechanism(s) of resistance and the pleiotropic effects involved are essential to elaborate management programs avoiding the problem dissemination. This research had as objectives to evaluate the response of B. subalternans resistant (R) biotype to four chemical families of ALS inhibitors; to determine the molecular basis of resistance through the identification of mutation(s) responsible for herbicides resistance; to compare adaptative values between R and susceptible (S) biotypes when in the absence of the agent of selection; and to determine the genetic inheritance of the resistance to ALS inhibitors in B. subalternans. The results of plant growth and enzyme experiments evidence the R biotype presents high level of resistance caused by insensitive ALS enzyme. The tetraploid specie B. subalternans harbours, at least, three alleles for the enzyme gene. The substitution of tryptophan by leucine at the 574 position in one of the ALS alleles is responsible for herbicides resistance. In general, the mutation at the enzyme does not cause limitation to the growth and development of the R biotype. However, in case of pleiotropic effect found in the R biotype, the early germination at cold temperatures, being confirmed in other ALS-R biotypes it could be used in management strategies for resistance. For example, the delay in the planting date of summer crops would allow eliminating weeds that emerge before the crop with different options of herbicides belonging to alternative mechanisms of action. In addiction, it would enable the use of other methods of control such as physical or mechanical. For the first time in Brazilian science is elucidating the molecular basis of herbicide resistance in an important weed.

Euphorbia heterophylla (L.) (amendoim-bravo ou leiteira) é uma planta daninha infestante de diversas culturas ao redor do mundo. No Brasil, destaca-se principalmente pelos danos causados na cultura da soja. O controle desta espécie tornou-se dificultoso devido principalmente a resistência aos herbicidas. Foram identificados biótipos com resistência múltipla aos herbicidas inibidores das enzimas ALS e PROTOX. Este trabalho teve como objetivos: a) verificar a ocorrência de resistência cruzada aos cinco grupos químicos dos inibidores da ALS; b) determinar o tipo de herança, o número de genes e o nível de resistência em parentais e geração F1; c) determinar o nível de ploidia, descrever o cariótipo, analisar o comportamento meiótico e quantificar a viabilidade dos grãos de pólen; d) determinar a base molecular da resistência; e) determinar o padrão de germinação; e f) investigar a ocorrência de resistência tríplice. Os resultados mostraram que os biótipos resistentes apresentam resistência cruzada aos cinco grupos químicos dos herbicidas inibidores da ALS, assim como, a resistência a estes herbicidas é governada por um gene nuclear com dominância completa. A análise citogenética constatou tetraploidia (2n=28), meiose regular e elevada viabilidade de grãos de pólen. Na determinação da base molecular não foi identificado mutações no fragmento do gene als de Euphorbia. Entretanto, estudos complementares devem ser realizados visando obter o fragmento completo do gene. Pela primeira vez se tem relatos de um pequeno fragmento do gene als identificado nesta espécie. O padrão de germinação variou de acordo com a idade das sementes e entre biótipos suscetível e resistente. Em relação a resistência tríplice, os biótipos resistentes evoluiram resistência ao herbicida glifosato. Porém, o mecanismo responsável por esta resistência não é devido a absorção e translocação reduzida do herbicida. Os resultados obtidos no presente evidenciam que o mecanismo de resistência deve-se a alterações no local de ação sugerindo a ocorrência de mutações no gene ALS. Porém, a ocorrência de outro mecanismo de resistência não pode ser descartada para explicar o alto nível de resistência encontrado, uma vez que, a espécie de estudo apresenta resistência tríplice. / Euphorbia heterophylla (L.) (wild poinsettia) is a troublesome weed in many crops around the world. In Brazil, may result in severe economic losses in soybean crop field. The control of this weed became difficult mainly due to herbicide resistance. Were identified biotypes with multiple resistances to ALS and PROTOX herbicide inhibitors. This study aimed to: a) verify the occurrence of cross-resistance to the five chemical groups of ALS inhibitors, b) determine the type of inheritance, the number of genes and resistance level in parental and F1 offspring, c) determine the ploidy level, describe the karyotype, analyze the meiotic behavior and quantify the pollen viability, d) determine the molecular basis of resistance, e) determine the pattern of germination, and f) investigate the occurrence of triple resistance. The result showed that the resistant biotypes are cross-resistant to five chemical groups of ALS inhibitors, as well as, the resistance to these herbicides is governed by a single nuclear gene with complete dominance. Cytogenetic analysis showed tetraploidy (2n = 28) as ploidy level, regular meiosis and high viability of pollen grains. In the molecular basis determination were not identified mutations in the fragment correspond to als gene of Euphorbia. However, further studies should be conducted to obtain the full gene. For the first time in the literature was reported a small fragment of als gene in this species. The standard germination varied with the age of the seed and between susceptible and resistant biotypes. The resistant biotypes have evolved resistance to glyphosate. However, the mechanism responsible for this resistance is not due to reduced absorption and translocation of the herbicide. The results obtained in this study suggest the altered target site as mechanism of resistance and also the occurrence of mutations in the ALS gene. However, the occurrence of another resistance mechanism cannot be excluded to explain the high level of resistance encountered, since the studied species is triple resistant to ALS, PROTOX and EPSPS.

Os sistemas de manejo do solo afetam o teor de matéria orgânica do solo (MOS) e sua composição química, os quais influenciam a dinâmica de herbicidas no ambiente. Os atuais sistemas agrícolas dependem largamente da utilização de herbicidas para viabilizar uma produção agrícola competitiva, e, portanto, estudos que contemplem o comportamento sortivo de herbicidas no solo como função do sistema manejo, tornam-se relevantes. Este trabalho objetivou avaliar o efeito do manejo do solo no teor e qualidade da MOS e a sorção do herbicida atrazina (ATZ) em amostras de solo inteiro e em compartimentos físicos de um Argissolo Vermelho (PV) e Latossolo Bruno (LB) sob diferentes sistemas de manejo e sob vegetação nativa. Amostras de solo (0-2,5 cm) sob plantio direto (PD) e sob preparo convencional (PC) foram coletadas em dois experimentos: um deles é localizado no Estado do Rio Grande do Sul (solo PV) sob duas rotações de cultura (aveia+vica/milho+caupi, A+V/M+C; aveia/milho) (Estação Experimental Agronômica da UFRGS – 16 anos) e o outro se localiza no Estado do Paraná (solo LB) (com e sem correção da acidez) (Campo Experimental da Fundação Agrária de Pesquisa Agropecuária – 21 anos). A composição química da MOS foi determinada por análise elementar e espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear do 13C. Isotermas de sorção de ATZ foram realizadas nos tratamentos campo nativo, PD A+V/M+C e PC A+V/M+C no solo PV; e mata nativa, PD com correção e PC com correção no solo LB. As respectivas frações organo-minerais < 63μm também foram empregadas como sorventes. A composição química da MOS do PV foi pouco afetada pela mudança de uso do solo, e nesta houve predomínio de grupo O-alquil ( 50%). No LB a MOS sob mata nativa apresentou composição química diferente das amostras sob uso agrícola, porém em todos os tratamentos houve predomínio de grupo O-alquil. A MOS do PC no LB apresentou maior recalcitrância química e caráter mais hidrofóbico do que a MOS do PD. Entre as frações organo-minerais a composição química da MOS da fração silte fino foi a mais sensível à alteração de vegetação e manejo do solo, em ambos os solos. A MOS desta fração mostrou caráter mais hidrofóbico e menor proporção de grupos O-alquil nas amostras dos tratamentos agrícolas, do que nas amostras sob vegetação nativa nos dois solos. Entre os sistemas de manejo o maior caráter polar e maior proporção de grupos O-alquil em todas as frações foram verificadas nas amostras sob PD. A sorção de ATZ foi mais intensa no LB do que no PV, devido à sua textura mais argilosa, maior teor de carbono orgânico e maior área superficial específica. Nas duas classes de solo, as amostras sob PC apresentam maior capacidade sortiva de carbono orgânico, o que pode estar relacionado ao caráter mais hidrofóbico da MOS. A fração argila é a fração que possui maior capacidade sortiva de ATZ, enquanto a fração silte fino apresenta a menor. A capacidade sortiva e a reatividade do carbono orgânico com a ATZ no solo inteiro e nas frações organo-minerais diminuem com o uso agrícola nas duas classes de solo. Entre as frações, essa diminuição foi mais acentuada na fração silte grosso. / Soil management systems affect the content and chemical composition of the soil organic matter (SOM), which influence the herbicide dynamics in the environment. The actual agricultural systems depend largely on the use of herbicides in order to yield a competitive agricultural production. Therefore, studies that investigate the sorptive behavior of herbicides in soil as function of the management system become relevant. This work aimed to evaluate the effect of soil management systems on the content and quality of SOM and on the sorption of herbicide atrazine (ATZ) onto whole soil and onto physical compartments of an Acrisol (PV) and of a Ferrasol (LB) under different management systems and native vegetation. Soil samples (0-2.5 cm) under no-tillage (NT) and conventional tillage (CT) were collected in two experiments located in the States of Rio Grande do Sul under two cropping systems (oat+vetch /maize+ cowpea, A+V/M+C; oat/maize) (Agronomical Experimental Station of UFRGS – 16 years) and of Paraná (limed and no limed) (Experimental Field of the Agrarian Foundation for Agronomic Research – 21 years). The chemical composition of the SOM was determined by elemental analyses and 13C Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy. Sorption isotherms of ATZ were performed with the treatments: native grassland, NT A+V/M+C and CT A+V/M+V of the soil PV, and native forest, NT and CT with correction of the soil LB. The respective < 63μm organo-minerals fractions were also employed as sorbents. The SOM chemical composition of the PV soil was little affected by the change of soil use, and the O-alkyl groups predominated ( 50%). The SOM of the LB soil under native forest presented a different chemical composition from the CT and NT. Nevertheless, in all treatments, the O-alkyl groups predominated. The SOM of the CT in LB soil showed a higher chemical recalcitrance and higher hydrophobic character in comparison to that of the NT. Regarding the organo-mineral fractions, the chemical composition of the fine silt SOM was the most sensitive to the change of soil use and management system, in both soils. The SOM of this fraction presented a higher hydrophobic character and lower proportion of O-alkyl groups in the agricultural samples, than in the native vegetation samples in both soils. Regarding the management system, the highest polarity and the highest proportion of O-alkyl groups were verified in the NT samples. The ATZ sorption was higher in the LB soil than in the PV soil, and this was attributed to its clayey texture, higher carbon content and higher specific surface area. In the two soils, the organic matter of CT samples showed a higher sorptive capacity, what might be related to its higher SOM hydrophobicity. The clay fraction showed the highest ATZ sorptive capacity, while the fine silt fraction showed the least one. Both the sorptive capacity and the organic carbon affinity for the ATZ decreased with the agricultural use in the whole soils and organo-mineral fractions as well. Among the fractions, the decrease was more pronounced in the coarse silt fraction.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3027.pdf: 2658281 bytes, checksum: ed3a40ba462ab31e55d3b24ba7e63346 (MD5) Previous issue date: 2010-04-28 / Financiadora de Estudos e Projetos / Roundup is the herbicide most extensively used worldwide and its application in agricultural areas eventually contaminates the aquatic environment. However, given its importance as an herbicide, the literature on toxicological and ecotoxicological properties of the glyphosate in aquatic animals is scarce. In this research, control specimens of matrinxã, Brycon amazonicus, and specimens exposed to three different Roundup formulations (Original, WG and Transorb) at concentration of 5 mg.L-1 for 96 hours, showed the following results: change on the critical tension of O2 (PcO2) from 35 mmHg to 107 mmHg (Original group), to 114 mmHg (WG group), and to 94 mmHg (Transorb group). The Original and WG groups increased ed V&#61478;O2 and V&#61478; G in most of the PO2 tested while these parameneters decreased for Transorb group. Both VT and the relation V&#61478; G / V&#61478;O2 increased significantly in relation to the control group during progressive hypoxia, whereas EO2 was significantly reduced in all the three groups. The fR did not change significantly in relation to the group control whereas fH increased significantly in the Original group and did not show significant changes in the other groups. The tachycardia induced by the Original formulation could be related to a direct effect of glyphosate on the cardiac muscle, but could also be attributed to a stress-induced catecholamine release in response to the herbicide. On the other hand, the bradycardia observed in WG and Transorb formulation groups may be the result of the effect of inert ingredients found in their formulations and not only the glyphosate itself. Taken together, the results suggest possible structural changes in the gill filaments, reducing the efficiency of the gas exchanges. However, fR values did not change between groups exposed to herbicides, which indicates that all Roundup formulations may have reduced AchE activity, inhibiting tissues such as muscles and nervous system. Altogether, the results pointed that the effects of Roundup on B. amazonicus respiratory functions reduce its chances of survival, especially under conditions of environmental hypoxia. / As aplicações de Roundup, o herbicida de largo espectro mais usado no mundo em áreas cultivadas, acabam contaminando o ambiente aquático. Entretanto, considerando-se sua importância como herbicida, a literatura sobre as propriedades toxicológicas e ecotoxicológicas do glifosato em animais aquáticos é extremamente escassa. No presente estudo, exemplares controle de matrinxã, Brycon amazonicus, e expostos a três formulações diferentes do Roundup (Original, WG e Transorb) nas concentrações de 5 mg.L-1 por 96h, apresentaram as seguintes respostas: alteração da tensão crítica de O2 (PcO2) de 35 mmHg (controle) para 107 mmHg no grupo Original, 114 mmHg no grupo WG e 94 mmHg no grupo Transorb; ocorreram aumentos da V&#61478;O2 e V&#61478; G na maioria das PO2 testadas para os grupos Original e WG e diminuição desses parâmetros para o grupo Transorb. O VT e a relação V&#61478; G / V&#61478;O2 apresentaram aumentos significativos em relação ao grupo controle na maioria das PO2 testadas, enquanto a EO2 foi significativamente reduzida para os três grupos, em todas as tensões de O2. As fR não apresentaram alterações significativas em relação ao grupo controle enquanto que as fH aumentaram significativamente em todas as PO2 testadas no grupo Original, entretanto não se alteraram significativamente nos demais grupos. A taquicardia observada no grupo Original pode ter sido resultante de um efeito direto do glifosato no músculo cardíaco, mas um possível efeito da liberação de catecolaminas em resposta ao estresse induzido pela presença do herbicida não pode ser descartado, enquanto a leve bradicardia observada nos grupos WG e Transorb pode ter resultado do efeito dos ditos ingredientes inertes presentes em suas formulações e não apenas do glifosato em si. Tais resultados sugerem a possível ocorrência de modificações estruturais dos filamentos branquiais, reduzindo a eficiência das trocas gasosas. Entretanto, não houve alteração da fR na comparação dos dois grupos, indicando que todas as formulações do Roundup podem ter diminuído a atividade da AchE, inibindo a atividade de tecidos como o muscular e o nervoso. Em conjunto, os efeitos do Roundup na função respiratória de B. amazonicus reduzem as chances de sobrevivência da espécie, especialmente sob condições de hipóxia ambiental.

Submitted by CAROLINA PUCCI DE MORAES null (carolpuccim@gmail.com) on 2016-08-30T19:59:57Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Carol Pucci de Moraes.pdf: 1638908 bytes, checksum: 3ee166e7d6818cac639935061f63d082 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-08-31T17:39:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 moraes_cp_me_bot.pdf: 1638908 bytes, checksum: 3ee166e7d6818cac639935061f63d082 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-31T17:39:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 moraes_cp_me_bot.pdf: 1638908 bytes, checksum: 3ee166e7d6818cac639935061f63d082 (MD5) Previous issue date: 2016-07-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O efeito de estímulo de uma característica biológica por baixas doses de um composto considerado tóxico, mas que em altas doses tem efeito inibitório é denominado efeito hormesis. Estímulos de crescimento em plantas têm sido verificados após a aplicação de subdoses de alguns herbicidas, incluindo o glyphosate. Nesse contexto, o presente trabalho teve por objetivo avaliar as respostas de crescimento de plantas de Brachiaria decumbens submetidas a diferentes doses de glyphosate. Foram realizados dois estudos em casa de vegetação, ambos em delineamento inteiramente casualizado (DIC). No primeiro estudo foram realizados três experimentos com seis repetições, sendo no experimento 1 testada uma curva de dose-resposta com nove doses do herbicida glyphosate (0; 22,5; 45; 90; 180; 360; 720; 1440 e 2880 g e.a. ha-1). Nos experimentos dois e três foram aplicadas onze doses do herbicida glyphosate (0; 2,8125; 5,625; 11,25; 22,5; 45; 90; 180; 360; 720 e 1440 g e.a. ha-1). No estudo 2 para a avaliação de subdoses com efeito hormesis realizou-se quatro experimentos, em DIC com oito repetições e dois tratamentos (testemunha e dose de 11,25 g e.a. ha-1). Para ambos os estudos foram coletadas oito plantas de vasos sem aplicação para a determinação da biomassa inicial dos experimentos. Nos experimentos do estudo 1 foram realizadas avaliações de fitointoxicação aos 0, 7, 14 e 21 dias após a aplicação (DAA), além da coleta de oito plantas por vaso de cada tratamento para determinação de massa fresca e massa seca. Além disso, realizou-se a quantificação de massa fresca e seca total dos vasos aos 21 DAA, sendo essa metodologia também adotada para os experimentos do estudo 2. Os resultados do estudo 1 indicaram que: em doses acima de 45 g e.a. ha-1 foi possível obter 80% de controle das plantas de B. decumbens; a aplicação de baixas doses de glyphosate estimulou o aumento da biomassa das plantas de B. decumbens, com valores máximos alcançados na subdose de 11,25 g e.a. ha-1 de glyphosate. O segundo estudo indicou que a aplicação de subdose de 11,25 g e.a. ha-1 de glyphosate promoveu tanto estímulo quanto inibição de crescimento, demonstrando haver variabilidade de resposta das plantas à essa subdose.

O arroz vermelho (Oryza sativa L.) é a principal planta daninha da cultura do arroz e o seu controle em lavouras comerciais é difícil. As cultivares de arroz resistentes aos herbicidas imidazolinonas proporcionaram o controle seletivo do arroz vermelho. Porém, nos últimos anos surgiram populações de arroz vermelho resistentes a estes herbicidas. Os objetivos desta pesquisa foram elucidar a importância do fluxo gênico e da seleção independente como processos de origem da resistência de arroz vermelho aos herbicidas imidazolinonas no RS; quantificar o fluxo gênico a partir de plantas de arroz vermelho resistentes para plantas de arroz vermelho suscetíveis em condições de cultivo; avaliar a ocorrência de fluxo gênico entre populações de arroz vermelho no RS; e identificar alterações na adaptação de arroz resistente a estes herbicidas baseado no padrão da germinação de sementes. Foram utilizadas 176 indivíduos de arroz vermelho resistentes e suscetíveis aos herbicidas imidazolinonas coletadas no RS e as cultivares IRGA 417, IRGA 422 CL, Sator CL e Puita INTA CL. A origem da resistência foi avaliada baseada em quatro marcadores moleculares single sequence repeats (SSR) e três single nucleotide polimorfism (SNP). O fluxo gênico entre plantas foi realizado em ensaio à campo e a avaliação foi realizada com marcadores fenotípico resistência a imidazolinonas e molecular SNP. O fluxo gênico entre lavouras foi avaliado em 27 populações através de 24 marcadores SSR. A alteração na adaptação de plantas de arroz resistentes foi realizada com base em parâmetros germinativos relacionados à resistência a imidazolinonas. A resistência devida ao fluxo gênico a partir de cultivares resistentes ou à seleção da mutação pelo uso contínuo destes herbicidas ocorreu em 98,9% e 1,1% dos indivíduos, respectivamente. A taxa média de fluxo gênico entre plantas foi de 0,0243%. O arroz vermelho foi mais receptivo ao pólen (0,0344%) que à cultivar IRGA 417 (0,0142%). Baseado no FST de 0,26 encontrado para as populações estudadas o índice estimado de fluxo gênico Nm foi de 0,7. A estruturação populacional indicou haver fluxo de sementes entre lavouras de arroz. As cultivares resistentes alcançaram 50% de germinação em menos tempo que a cultivar suscetível IRGA 417. Estes resultados sugerem que o manejo do arroz vermelho deve ser baseado na redução da pressão de seleção devida ao uso contínuo de herbicidas imidazolinonas e principalmente na mitigação do fluxo gênico de pólen e sementes. / Red rice (Oryza sativa L.) is the most important weed in the paddy field rice, and its control in large scale fields is difficult. The imidazolinone herbicide resistant rice cultivars provide selective red rice control. However, in recent years have been emerged red rice populations resistant to these herbicides. This study aimed to elucidate the relative importance of the gene flow and independent selection as origin process to the imidazolinone resistance in red rice; to quantify the gene flow among imidazolinone resistant red rice and susceptible red rice plants in paddy field conditions; to evaluate the occurrence of the gene flow among red rice populations in RS state; to identify variations in fitness of the imidazolinone resistant rice plants based on the seed germination pattern. Plant material consisted of 176 red rice individuals resistant and susceptible to the imidazolinone herbicides collected in RS and the rice cultivars IRGA 417, IRGA 422 CL, Sator CL and Puita INTA CL. The origin of the resistance was determinate based on four simple sequence repeats (SSR) and three single nucleotide polymorphism (SNP) molecular markers. The gene flow among red rice plants was studied in a paddy field experiment and the evaluation was based on the imidazolinone resistance trait and three SNP molecular markers. In addition, a gene flow among red rice 27 populations was carried out based on 24 SSR molecular markers. The variation in fitness of the resistant rice plants was based on the germination parameters related to the imidazolinone resistance. The imidazolinone resistance origin due to gene flow from resistant cultivars and from independent mutation selection occurred in 98,9% and 1,1% of the individuals, respectively. The mean gene flow rate among plants was 0,0243%. Red rice was more receptive to pollen (0,0344%) than the susceptible cultivar IRGA 417 (0,0142%). Based on the FST of 0,26, the estimated gene flow index Nm was 0,7. The population structure indicated that there is seed flow among rice paddy fields. All the imidazolinone resistant cultivars reached 50% of germination faster than the susceptible cultivar IRGA 417. These results suggest that the management of the red rice should be based on reduction of the selection pressure due to the continuous use of the imidazolinone herbicides and mainly on the mitigation of the seed and pollen gene flow.

Euphorbia heterophylla (L.) (amendoim-bravo ou leiteira) é uma planta daninha infestante de diversas culturas ao redor do mundo. No Brasil, destaca-se principalmente pelos danos causados na cultura da soja. O controle desta espécie tornou-se dificultoso devido principalmente a resistência aos herbicidas. Foram identificados biótipos com resistência múltipla aos herbicidas inibidores das enzimas ALS e PROTOX. Este trabalho teve como objetivos: a) verificar a ocorrência de resistência cruzada aos cinco grupos químicos dos inibidores da ALS; b) determinar o tipo de herança, o número de genes e o nível de resistência em parentais e geração F1; c) determinar o nível de ploidia, descrever o cariótipo, analisar o comportamento meiótico e quantificar a viabilidade dos grãos de pólen; d) determinar a base molecular da resistência; e) determinar o padrão de germinação; e f) investigar a ocorrência de resistência tríplice. Os resultados mostraram que os biótipos resistentes apresentam resistência cruzada aos cinco grupos químicos dos herbicidas inibidores da ALS, assim como, a resistência a estes herbicidas é governada por um gene nuclear com dominância completa. A análise citogenética constatou tetraploidia (2n=28), meiose regular e elevada viabilidade de grãos de pólen. Na determinação da base molecular não foi identificado mutações no fragmento do gene als de Euphorbia. Entretanto, estudos complementares devem ser realizados visando obter o fragmento completo do gene. Pela primeira vez se tem relatos de um pequeno fragmento do gene als identificado nesta espécie. O padrão de germinação variou de acordo com a idade das sementes e entre biótipos suscetível e resistente. Em relação a resistência tríplice, os biótipos resistentes evoluiram resistência ao herbicida glifosato. Porém, o mecanismo responsável por esta resistência não é devido a absorção e translocação reduzida do herbicida. Os resultados obtidos no presente evidenciam que o mecanismo de resistência deve-se a alterações no local de ação sugerindo a ocorrência de mutações no gene ALS. Porém, a ocorrência de outro mecanismo de resistência não pode ser descartada para explicar o alto nível de resistência encontrado, uma vez que, a espécie de estudo apresenta resistência tríplice. / Euphorbia heterophylla (L.) (wild poinsettia) is a troublesome weed in many crops around the world. In Brazil, may result in severe economic losses in soybean crop field. The control of this weed became difficult mainly due to herbicide resistance. Were identified biotypes with multiple resistances to ALS and PROTOX herbicide inhibitors. This study aimed to: a) verify the occurrence of cross-resistance to the five chemical groups of ALS inhibitors, b) determine the type of inheritance, the number of genes and resistance level in parental and F1 offspring, c) determine the ploidy level, describe the karyotype, analyze the meiotic behavior and quantify the pollen viability, d) determine the molecular basis of resistance, e) determine the pattern of germination, and f) investigate the occurrence of triple resistance. The result showed that the resistant biotypes are cross-resistant to five chemical groups of ALS inhibitors, as well as, the resistance to these herbicides is governed by a single nuclear gene with complete dominance. Cytogenetic analysis showed tetraploidy (2n = 28) as ploidy level, regular meiosis and high viability of pollen grains. In the molecular basis determination were not identified mutations in the fragment correspond to als gene of Euphorbia. However, further studies should be conducted to obtain the full gene. For the first time in the literature was reported a small fragment of als gene in this species. The standard germination varied with the age of the seed and between susceptible and resistant biotypes. The resistant biotypes have evolved resistance to glyphosate. However, the mechanism responsible for this resistance is not due to reduced absorption and translocation of the herbicide. The results obtained in this study suggest the altered target site as mechanism of resistance and also the occurrence of mutations in the ALS gene. However, the occurrence of another resistance mechanism cannot be excluded to explain the high level of resistance encountered, since the studied species is triple resistant to ALS, PROTOX and EPSPS.

No sistema de plantio direto destaca-se o uso dos herbicidas atrazina (ATZ) e simazina (SIM) no controle de plantas daninhas na cultura de milho. O objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica e a retenção de ATZ e de SIM em compartimentos ambientais terrestres e aquáticos de área de lavoura de milho sob plantio direto. Foram coletadas amostras da área de lavoura (palha, solo, sedimento e de água de escoamento superficial) com elevada e com baixa densidade de cobertura. Amostras de água e de sedimento dos açudes adjacentes às áreas de lavora também foram coletadas imediatamente após as duas primeiras chuvas ocorridas após a aplicação dos herbicidas. A dessorção das amostras sólidas foi realizada com solução de CaCl2 0,01mol L-1 e com metanol para determinação de ATZ e SIM fracamente e fortemente retidas, respectivamente. Amostras aquosas foram concentradas em colunas SPE (Extração em Fase Sólida). Visando avaliar o potencial de retenção dos compartimentos, foram realizadas isotermas de sorção de ATZ e SIM (5 a 50 mg L-1) na palha e no solo. Os herbicidas foram quantificados nos sobrenadantes por cromatografia gasosa. Na área com elevada densidade de cobertura, a ATZ e a SIM foram preferencialmente retidas pela palha de cobertura, enquanto que na área com baixa densidade de cobertura tanto o solo quanto a palha retiveram ATZ. A concentração das formas de ATZ e SIM fracamente retidas e de ATZ fortemente retida na palha de cevada decresceram acentuadamente após o 1° dia, tendendo a valores nulos aos 167 dias. A concentração de SIM fortemente retida aumentou consideravelmente entre o 3º e o 29º dia, decrescendo gradativamente até o 167º dia. Este comportamento foi relacionado com a sua liberação da palha devido à acelerada decomposição da mesma após a 1° chuva. A mineralização intensa da palha foi evidenciada pelo valor máximo da razão C/P, pelo mínimo da razão C/N e pelo aumento da aromaticidade a partir desta data. As concentrações elevadas de ATZ e SIM nas amostras de água do escoamento superficial (280 μg L-1) e água do açude (25 μg L-1) são um indicativo de que a ATZ e SIM foram transportadas da palha para a água que escoou sobre a mesma, alcançando cursos de água próximos à área agrícola. A palha de cevada apresentou maior capacidade de sorver ATZ e SIM do que o solo, e representa um importante retentor de triazinas no ambiente. Entre os dois herbicidas, a SIM apresentou maior afinidade pelo solo e pela palha de cevada, o que deve estar relacionado com sua maior hidrofobicidade. / Pesticides like atrazine (ATZ) and simazine (SIM) are commonly employed for the control of weeds plants in maize cropped areas under notillage system. The main objective of this work was to evaluate the dynamic and retention of ATZ and SIM in aquatic and terrestrial environmental compartments of a maize cropped area under no-tillage. Samples from the cropped field (straw, soil and run-off sediment and water) were sampled from areas with a high and with a low cover straw density. Water and sediment samples were collected from the pond aside the cropped area, immediately after the two first precipitations that occurred after the pesticide application. The dessorption of the solid samples was performed with 0,01mol L-1 CaCl2 solution followed by methanol extraction to obtain ATZ and SIM that were weakly and strongly bonded, respectively. The aqueous samples and extracts were concentrated in SPE columns (solid phase extraction). In order to evaluate the retention potential of the terrestrial compartments, sorption isotherms of ATZ and SIM (5 to 50 mg L-1) were determined in the straw and in the soil. The herbicides in the supernatants were quantified by gas chromatography. In the high cover density area, ATZ and SIM were preferentially retained in the cover straw, while in the low cover density area both the soil and the straw retained ATZ. The concentrations of weakly retained ATZ and SIM and of the strongly retained ATZ in the barley straw, decreased drastically after the 1st day after herbicide application (daa), tending to zero at the 167th daa. The concentration of strongly retained SIM increased considerably between the 3rd and the 29th daa, and then decreased steadily till the 167th daa. This behavior was related to the SIM release from the straw due to its accelerated decomposition after the 1st rain. The intense mineralization of the straw was evidenced by the highest value of the C/P ratio, by the lowest C/N ratio and by the increase of the aromaticity, observed from this day on. The high concentrations of ATZ and SIM observed in the run-off water (280 μg L-1) and in the pond water (25 μg L-1) are indicative that ATZ and SIM were removed from the straw by the run-off water, reaching the water bodies nearby the cropped area. The barley straw showed a higher sorbing capacity of ATZ and SIM than the soil, and represents an important retainer of triazines in the environment. Among the two herbicides, SIM has a higher affinity to the barley straw than ATZ, which is probably related to the lower solubility in water.

Infestações de papuã costumam ocorrer com freqüência em áreas cultivadas com soja na região Sul do Brasil, causando prejuízos econômicos na produtividade dessa oleaginosa. Este trabalho objetivou avaliar a integração dos métodos cultural e químico no manejo de papuã e reduzir o uso de herbicidas em soja. Foram conduzidos dois experimentos em campo, testando-se épocas de semeadura da soja em relação à dessecação da cobertura vegetal, cultivares de soja e espaçamentos entre fileiras da cultura, mais épocas de controle de papuã em pósemergência e doses do herbicida clethodim. Constatou-se que o atraso na emergência da soja, em relação ao papuã, aumenta os efeitos negativos deste sobre a cultura. A redução do espaçamento entre fileiras de soja de 50 para 25 cm proporciona maior habilidade competitiva à cultura em relação ao papuã. O controle químico de papuã, quando as plantas de soja já se encontram no estádio VB7B a VB8B, reduz a produtividade de grãos da cultura. O uso de medidas culturais e químicas, combinadas, permite reduzir a dose do herbicida clethodim para controlar papuã, sem perda de eficiência ou comprometimento da produtividade de grãos de soja. / Alexandergrass infestations use to occur frequently in soybean producing areas of Southern Brazil, causing economic losses in yield of this oil seed crop. This research aimed to evaluate integration of cultural and chemical methods in order to manage Alexandergrass infestations and to decrease the use of herbicides in soybean. There were carried out two field experiments, testing times of soybean seeding after desiccation of cover vegetation, soybean cultivars, and crop row widths, plus times of post-emergence Alexandergrass control and rates of the herbicide clethodim. When soybean emergence occurs after Alexandergrass emergency, increases the negative effects of the weed over the crop. Reducing soybean row width from 50 to 25 cm provides greater competitive ability to the crop in relation to Alexandergrass. Chemical control of the weed, when soybean plants were at VB7 Bto VB8 Bstage of growth, decreases crop grain yield. The integration of cultural and chemical measures allows to reduce clethodim rate in controlling Alexandergrass, without loss of herbicide efficiency or compromising the soybean grain yield.