A enzima Acetolactato sintase é a enzima chave na biossíntese dos aminoácidos de cadeia ramificada valina, leucina e isoleucina. A ALS foi identificada como alvo de ação de cinco classes distintas de herbicidas: sulfoniluréias, imidazolinonas, triazolopirimidinas, pirimidil-tiobenzoatos e sulfonilamino-carbonil-triazolinonas. Estes herbicidas vêm sendo intensivamente utilizados no controle de plantas daninhas em diversos países, levando ao surgimento de biótipos resistentes. Até hoje foram observadas 83 espécies resistentes aos herbicidas inibidores da ALS no mundo. Na América do Sul, foram identificadas as espécies Bidens pilosa (picão-preto) e Amaranthus quitensis (caruru), no Brasil e na Argentina, respectivamente. Sementes destas espécies foram coletadas em lavouras de soja para ensaios biológicos e determinação da curva dose-resposta, confirmando a resistência e sensibilidade aos herbicidas inibidores da ALS. A seqüência codificadora do gene da ALS de cinco plantas, dos biótipos resistentes e sensíveis, de ambas as espécies, foi amplificada por PCR, clonada em plasmídeos e seqüenciada. Os resultados mostram que a seqüência codificadora do gene da ALS em A. quitensis é composta por 2010 nucleotídeos tanto nos biótipos resistentes como nos sensíveis. Em B. pilosa, a seqüência dos biótipos resistentes é composta por 1935 nucleotídeos e dos biótipos sensíveis é composta por 1959 nucleotídeos. Foi demonstrado que o fenótipo de resistência em ambas as espécies é determinado pela substituição do aminoácido Triptofano (W), nos biótipos sensíveis, pelo aminoácido Leucina (L), nos biótipos resistentes, na região denominada domínio B. Resultados semelhantes foram descritos em outras espécies. Plasmídeos binários contendo a seqüência codificadora completa da ALS, de biótipos resistentes e sensíveis de A. quitensis e B. pilosa, foram construídos para a transformação de discos foliares de tabaco via Agrobacterium tumefasciens / Acetolactate synthase (ALS) is the key enzyme in the biosynthesis of branched chain amino acids: valine, leucine and isolucine. ALS has been identified as the site of action to five distinct classes of herbicides: sulfonylureas, imidazolinones, triazolopyrimidines, pyrimidinyl thiobenzoates and sulfonylamino-carbonyl-triazolinones. These herbicides have been used intensively to control weed plants in many countries, increasing the appearance of herbicide resistant biotypes. Until today, it has been observed eighty three ALS inhibitors herbicides resistant species in the world. In South America, resistant biotypes of Bidens pilosa (hairy beggarticks) and Amaranthus quitensis(pigweed) were identified in Brazil and Argentina, respectively. Seeds of these species were harvested from soybean fields for bioassays and dose-response curve to confirm resistance and sensitivity to herbicides inhibitors of ALS. The coding region sequence of the ALS gene of five plants from resistant and sensitive biotypes of both species were amplified by PCR, cloned into plasmids and sequenced. The data shows that the A. quitensis coding region of the ALS gene is composed by 2010 nucleotides of both resistant and sensitive biotypes. In B. pilosa, the resistant biotype is composed by 1935 nucleotides and the sensitive one is composed by 1959 nucleotides. It was demonstrated that the resistance phenotype in both species is due to a Tryptophane (W) aminoacid exchange, in the sensitive ecotype, to a Leucine (L) in the resistant one, at the domain B region. Similar results has been described for others resistant species. Binary plasmids were constructed containing the complete codified ALS sequence of A. quitensis and B. pilosa of resistant and sensitive biotypes to transform tobacco leaves by Agrobacterium tumefasciens

Com o objetivo de avaliar os efeitos das faixas de controle das plantas daninhas sobre o crescimento do eucalipto foram conduzidos dois ensaios localizados nos municípios de Três Lagoas, MS (julho de 1996 a agosto de 2000) e de Brotas, SP (fevereiro de 1997 a março de 2001). Os tratamentos experimentais destes ensaios constaram de dois grupos: (i) grupo I: faixas fixas de controle durante os 12 meses iniciais, a: 0, 25, 50, 100, 125 e 150 cm de cada lado da linha de plantio do eucalipto; e, (ii) grupo II faixas crescentes de controle, a: 25 a 150, 25-50-150, 50-125-150, 100-125-150, 100 a 150 e 125 a 150 cm. Aos 49 meses após o plantio dessas áreas, foi constatado que as plantas de eucalipto que cresceram nas parcelas com faixas de controle fixas iguais a 100 cm ou crescentes superiores a 50 cm nos três primeiros meses, respectivamente, mostraram-se superiores, em diâmetro medido à altura do peito (D.A.P.), altura, volume e incremento médio anual de madeira (I.M.A.). Já com o objetivo de estudar os efeitos dos períodos de controle das plantas daninhas sobre a produtividade do eucalipto foram conduzidos três ensaios localizados nos municípios de Três Lagoas, MS (janeiro de 1997 a março de 2001), Brotas, SP (fevereiro de 1997 a fevereiro de 2001) e Piratininga, SP (agosto de 1991 a maio de 1999). Nos ensaios de Três Lagoas, MS e Brotas, SP, os tratamentos consistiram de diferentes períodos de convivência e de controle das plantas daninhas na cultura divididos em dois grupos. No primeiro, a convivência iniciava no plantio e estendia até 28, 56, 84, 112, 140, 168, 252 e 364 dias. No segundo, a convivência iniciava aos 0, 28, 56, 84, 112, 140, 168 e 252 dias e estendia até os 364 dias. Para Três Lagoas, MS, o período total de prevenção à interferência (PTPI) foi de 180 e 210 dias, quando se considera a redução de 5 e 2% no volume de madeira aos 50 meses após o plantio, respectivamente. No entanto, para Brotas, SP, o PTPI foi de 60 dias, considerando-se 5% de redução em volume de madeira aos 24 meses após o plantio. Todavia, pode-se questionar o efeito da interferência das plantas daninhas distribuídas irregularmente na área de Brotas, SP e sugerir a hipótese de recuperação das plantas de eucalipto a partir de 48 meses, bem como o potencial alelopático dos restos culturais do eucalipto. Em Piratininga, SP, os tratamentos consistiram de diferentes períodos de convivência e de controle das plantas daninhas na cultura do eucalipto divididos em dois grupos. No primeiro, a convivência iniciava no plantio e era estendida até 28, 56, 84, 112, 140, 168, 278 e 360 dias. No segundo, a convivência iniciava aos 0, 28, 56, 84, 112, 140, 168 e 278 dias e era estendida até 364 dias. O PTPI foi de 79 dias quando se analisa o volume de madeira (m 3 .ha -1 ) aos 78 meses após o plantio (colheita da cultura). / This research has been carried out in areas of Eucalyptus sp in Três Lagoas, Mato Grosso do Sul State, Brazil (from July 1996 through August 2001) and Brotas, São Paulo State, Brazil (from February 1997 through March 2001), to evaluate the effects of weed control strip variations at the Eucalyptus growth. The experiments consisted of two treatments: group 1 – with constant width control strips have been kept throughout the first 12 months, i.e., at 0, 25, 50, 100, 125 and 150 cm on both sides of the Eucalyptus row and, group 2: with an increasing of the width control strips has been adopted along the experimental period, i.e., at 25 to 150, 25-50-150, 50 at 150, 50-125-150, 100-125-150, 100 to 150 and 125 to 150 cm on both sides of the Eucalyptus row. After 49 months that areas were planted it was checked that the Eucalyptus plants that had grown as in the constant and as in increasing width control strips, equal to or higher than 100 and 50 cm, respectively has showed a higher diameter, height plant, volume and annual average increment of the wood. These results have led to the conclusion that the control minimum strip width should be 100 cm on the both sides of the Eucalyptus row in order to keep it the weed interference. This research has been carried out in Três Lagoas, Mato Grosso do Sul State, Brazil (from January 1997 through March 2001) and Brotas, São Paulo State, Brazil (from February 1997 through 2001) and Piratininga, São Paulo State, Brazil (from August 1991 through May 1999), with the purpose study of a studying about the effects of the weed interference at the Eucalyptus sp growth. In Três Lagoas and in Brotas the treatments have consisted of in the different extensions and the different time limits of the weed control periods. The weed control periods have been divided in to two groups. At the first one, the weed control periods have been since the Eucalyptus plantation to 28, 56, 112, 140, 168, 224, 252 and 364 days. At the second group, the weed control period has begun at 0, 28, 56, 112, 140, 168, 224 and 252 days after the plantation and has finished at the end of the 364 days. To assure the crop productivity in Três Lagoas it was necessary to keep a weed control period in a range of 180 and 210 days after plantation, in that case it should consider a reduction of 5% at the wood volume in the 50 months after the plantation. However, in Brotas area it was necessary to keep the weed control plantation in a range of 60 days of to consider the wood volume throughout 24 months after the plantation. However, it might ask about question the effects of the weed interference in a case of a low density and in a weed irregular distribution in that area, suggesting improvement at the quality of the Eucalyptus plants in a range of 48 months after the plantation the allelophatic potential from the Eucalyptus mulching as well. In Piratininga the treatments have consisted of different extensions and time limits of the weed control periods. The weed control periods has been since the Eucalyptus plantation to 28, 56, 112, 140, 168, 224, 278 and 360 days. At the second group the weed control period has begun in a range of 0, 28, 56, 112, 140, 168, 224 throughout 278 days after the plantation and has finished at the end of the 364 days. It has been necessary to keep a weed control period in a range of 79 days after the plantation throughout 78 months, in that case it should consider reduction of 5% at the wood volume.

As espécies de plantas classificadas no gênero Amaranthus são frequentemente encontradas infestando áreas agrícolas brasileiras, contudo existem poucos trabalhos que avaliaram as características biológicas e o controle destas espécies. Assim sendo, este trabalho foi conduzido com o objetivo de analisar a germinação, o crescimento e o desenvolvimento, estimar a área foliar, a competitividade e a susceptibilidade a herbicidas de cinco espécies de plantas daninhas do gênero Amaranthus As espécies de Amaranthus estudadas foram: A. deflexus (caruru-rasteiro), A. hybridus (carururoxo), A. retroflexus (caruru-gigante), A. spinosus (caruru-de-espinho) e A. viridis (caruru-de-mancha). O experimento que avaliou a germinação foi conduzido no Laboratório de Análise de Sementes e os demais em casa-de-vegetação do Departamento de Produção Vegetal da ESALQ/USP, Piracicaba - SP, no período compreendido entre março e dezembro de 2005. Com relação à germinação, constatou-se que variações na disponibilidade de luz e temperatura interferem em todas as espécies de Amaranthus, em que as maiores taxas de germinação foram obtidas em condição de fotoperíodo com alternância de temperatura (8h-luz-30°C / 16h-escuro-20°C). Em condições menos favoráveis, A. viridis e A. hybridus obtiveram maiores taxas de germinação que as demais espécies. Em geral, A. deflexus e A. spinosus foram as espécies de plantas daninhas que apresentaram os menores índices de velocidade de germinação. Sobre o crescimento e desenvolvimento, constatou-se que A. deflexus foi a espécie com ciclo vegetativo mais curto, menor acúmulo de massa seca e área foliar; por outro lado, A. retroflexus e A. hybridus foram aquelas que alcançaram os maiores valores para estas variáveis. A estimativa de área foliar demonstrou que a equação linear passando pela origem (Ar=a.(C.L)) foi adequada para ajustar a relação entre as medidas lineares do limbo e a área foliar real de todas as espécies. Com relação à competição, concluiu-se que a cultura do feijoeiro é melhor competidora que todas as espécies de plantas daninhas do gênero Aramanthus que foram utilizadas neste trabalho, quando cultivadas em igualdade de proporções. A. deflexus e A. viridis foram as espécies com a fenologia menos afetada pela competição com o feijoeiro; a competição intraespecífica foi a mais prejudicial à cultura do feijoeiro, o que sugere que os danos causados pelas plantas daninhas estão mais relacionados com as altas densidades em que estas ocorrem do que com a habilidade competitiva intrínseca das espécies. O controle químico obtido para as espécies de Aramanthus avaliadas neste trabalho demonstrou diferenças de susceptibilidade aos herbicidas aplicados em pósemergência, principalmente ao trifloxysulfuron-sodium e ao chlorimuron-ethyl, em que A. deflexus foi a espécie menos suscetível, seguido por A. spinosus, A. viridis, A. hybridus e A. retroflexus. / Plant species classified in the Aramanthus genus are frequently found infesting brazilian agricultural areas, although there are few researches that evaluated the biological characteristics and the control of these species. Therefore, this work was conducted with the objective of analyzing the germination, the growth and the development, estimating the leaf area, the competitiveness and the susceptibility to herbicides of five weed species of the Aramanthus genus. The species of Aramanthus studied were: A. deflexus, A. hybridus, A. retroflexus, A. spinosus and A viridis. The experiment that evaluated the germination was conducted in the Laboratory of Seed Analyses and the others in the greenhouse of the Crop Science Department of ESALQ/USP, Piracicaba - SP, in the period comprehended between March to December 2005. About the germination, it was established that variation in the availability of light and temperature interferes in all the species of Aramanthus and the highest levels of germination were obtained in condition of photoperiod with alternating temperature (8h-light-30°C / 16h-dark-20°C). In less favorable conditions, A. viridis and A. hybridus obtained higher germination levels than all the other species. In general, A. deflexus and A. spinosus were the weed species that presented the lowest rates of germination speed. About the growth and development, it was observed that A. deflexus was the species with shortest vegetative cycle, the lowest dry mass and leaf area accumulation; however, A. retroflexus and A. hybridus were the species which reached the highest values for these variables. The leaf area estimation showed that the linear equation crossing the origin (Ar=a.(C.L)) was adequate to adjust the correlation between the linear blade dimensions and the real leaf area for all the species. About competition, it was concluded that the crop of common bean is more competitive than all the weed species of the Aramanthus genus that were studied in this work, when grown in equivalent proportion; A. deflexus and A. viridis were the species which phenology was less affected by the competition with common bean; the intraspecific competition was the most damaging to the crop of common bean, what suggests that the damages caused by the weeds are more connected with its high density of infestation than the intrinsic competitive ability of the species. The control obtained for the Aramanthus species evaluated in this research presented differences of susceptibility to post-emergence applied herbicides, mainly to trifloxysulfuron-sodium and chlorimuron-ethyl, which A. deflexus was the least susceptible species, followed by A. spinosus, A. viridis, A. hybridus and A. retroflexus.

O glyphosate vem sendo aplicado na agricultura como principal ferramenta de manejo de plantas daninhas, sendo o mesmo aplicado em alguns sistemas de forma repetitiva ao longo do ano. Esta prática contribuiu para a seleção de espécies de plantas daninhas resistentes, sendo que no Brasil mais recentemente tem sido obervado populações resistente de capim-amargoso (Digitaria insularis) ao glyphosate. Sendo assim, são necessárias pesquisas com esta planta daninha sobre alternativas de controle, caracterização biológica dos biótipos relacionadas a adaptabilidade e crescimento, e caracterização dos níveis de resistência, para que baseado nestas informações as recomendações de manejo destes biótipos sejam tomadas. Portanto, esta pesquisa foi desenvolvida com os objetivos de avaliar alternativas químicas de manejo dos biótipos resistentes, avaliar os níveis de resistência, e o crescimento diferencial entre os biótipos. Para o desenvolvimento dos experimentos foram coletadas sementes do biótipo resistente no município de Matão - SP, onde foi aplicado glyphosate de 1.440 g e.a ha-1 antes do florescimento, sendo que as sementes do biótipo suscetível foram obtidas no município de Piracicaba SP, onde não apresentava histórico de aplicação de glyphosate. Na primeira etapa da pesquisa foram realizados experimentos para determinação do fator de resistência ao glyphosate, através de curvas de dose resposta em quatro estádios de desenvolvimento do capimamargoso, além de um bioensaio de discos foliares para analisar o acúmulo de chiquimato. Na segunda etapa foi conduzido um ensaio a campo no município de Matão SP, visando encontrar herbicidas alternativos para controle do capim-amargoso resistente ao glyphosate. Por fim um estudo de curvas de crescimento foi conduzido para avaliar o crescimento comparativo dos biótipos resistente e suscetível ao glyphosate, analisando área foliar, massa seca da parte aérea e das raízes. Através do modelo de curva dose-resposta do programa estatístico R, o fator de resistência (GR 50) variou de 3 a 4 quando comparando o biótipo resistente ao suscetível. As alternativas de controle viáveis foram glyphosate em associação com clethodim e paraquat + diuron; glyphosate com clethodim e amônio-glufosinato; glyphosate e haloxyfop-methyl; glyphosate e fenoxaprop-p-ethyl + clethodim; glyphosate e tepraloxydim. O biótipo resistente teve um desenvolvimento mais rápido, todavia não foi possível inferir sobre sua capacidade competitiva. / Glyphosate has been used in agriculture as the main tool for weed management, and it has been applied in some systems repeatedly throughout the year, which contributed to the selection of resistant weed species. More recently in Brazil glyphosate resistant populations of sourgrass(Digitaria insularis) have been observed. So, researches are needed on alternative control, biological characterization of the biotypes and related growth, and characterization of the resistance levels. Based on this information it is possible to recommend management practices. Therefore, this research was developed with the objective of evaluating alternative chemical management for the resistant biotypes, assess levels of resistance, and the differential growth between biotypes. For the development of the experiments seeds from resistant plants were collected in Matao County SP - Brazil, where glyphosate was applied at 1440 g. a. e. ha-1, before flowering, and the seeds of the susceptible biotype were obtained in Piracicaba SP - Brazil, where there was no history of glyphosate application. In the first stage of the research experiments were performed to determine the resistance factor to glyphosate by dose response curves in four growth stages of sourgrass, and a leaf disc bioassay to analyze the accumulation of shikimate. The second step was to conduct a trial in Matao - SP to find alternative herbicides to control glyphosate resistant sourgrass. Finally an growth curves experiment was conducted to evaluate the comparative growth of glyphosate resistant and susceptible biotypes, analyzing leaf area, dry mass of shoots and roots. The resistance factor (GR 50) ranged from 3 to 4 when comparing the susceptible biotype with the resistant. The alternative herbicides in combination with glyphosate were clethodim and paraquat + diuron; clethodim and ammonium-glufosinate; haloxyfop-methyl; fenoxaprop-p-ethyl + clethodim; tepraloxydim. The resistant biotype had a more rapid development, however it was not possible to infer about their ability to compete.

Objetivou-se testar os regimes de irrigação: inundação intermitente mantendo o solo saturado durante todo ciclo da cultura, solo saturado + inundação contínua a partir dos 18, 36, e 72 dias após a germinação até o final ao ciclo do arroz, cultivado sob os sistemas de controle de plantas daninhas em pré-emergência com oxadiazon (1,0 kg/ha) e a mistura de propanil + 2,4-D (4,8 + 0,8 kg/ha), respectivamente e comparar seis efeitos sobre os componentes de produção e no rendimento de grãos do arroz, cultivar IAC 102. Conduziu-se um ensaio de campo durante o ano agrícola 93/94 em solo de várzea da ESALQ/USP, Piracicaba-SP. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso no esquema de parcela subdividida e 4 repetições. Nas parcelas introduziu-se os manejos de água e nas subparcelas os sistemas de controle das plantas daninhas, efetuados 2 dias após a semeadura e aos 33 dias após a emergência das plântulas de arroz. A inundação contínua iniciada aos 18 e 36 dias propiciou aumentos na altura de planta, número de grãos por panícula e no rendimento de grãos (8329 e 7500 kg/ha) e o menor rendimento (5933 kg/ha) foi obtido com o solo saturado durante todo o solo da cultura. Os herbicidas controlaram satisfatoriamente as plantas daninhas, não afetando os componentes de produção nem o rendimento de grãos do arroz / not available

Nos últimos anos verifica-se um aumento no sistema de colheita mecanizada e sem queima da cana-de-açúcar. Esse sistema modificou algumas características da colheita da canade- açúcar, uma vez que deixa sobre o solo diferentes quantidades de palha, que influem na incidência de luz no local e conseqüentemente na ocorrência e nas formas de manejo das plantas daninhas. O presente trabalho foi conduzido no Departamento de Produção Vegetal/ USP – ESALQ em duas etapas objetivando-se avaliar o efeito da luz na germinação das espécies de plantas daninhas Euphorbia heterophylla L., Eleusine indica (L.) Gaertn, Ipomoea nil (L.) Roth, Sida glazioviiK. Schum. e Brachiaria plantaginea (L.) Hitchc como também o efeito de diferentes quantidades de palha no controle destas espécies. A primeira fase foi desenvolvida em laboratório no qual foram feitos testes em câmara de germinação com a presença de luz e também na sua ausência. A contagem das plântulas germinadas foi realizada diariamente até a estabilização da germinação. O índice de velocidade de germinação das mesmas também foi avaliado logo após o teste de germinação. A segunda etapa do trabalho foi desenvolvida em casa de vegetação sendo instalado em 11/05/06, após o término do experimento em laboratório, utilizando-se diferentes quantidades de palha (0, 5, 10, 15 e 20 t.ha-1) para testar a germinação e emergência das espécies estudadas. As avaliações foram realizadas aos 15, 30 e 45 dias após o plantio das plantas daninhas através da contagem do número de plantas emersas, as quais foram cortadas rente ao solo determinando-se as biomassas fresca e seca. Posteriormente retirou-se a palha e avaliou-se o número de plântulas que não ultrapassaram a palha assim como a biomassa fresca e seca. De acordo com os resultados obtidos na primeira fase do experimento, pode-se concluir que as espécies estudadas não apresentaram comportamento fotoblástico, ou seja, germinam indiferentemente da presença ou da ausência de luz. Em relação à segunda fase, observou-se que a quantidade de palha de até 10 t.ha-1 não foi suficiente para impedir a germinação das espécies E. indica e B. plantaginea, somente acima desta quantidade é que houve uma redução na emergência das mesmas. Quanto às espécies E. heterophylla, I. nil e S. glaziovii verificou-se que estas tendem a manterem-se problemáticas mesmo sob grandes quantidades de palha (20 t.ha-1). / During the last years it has been observed an increase in the mechanical harvest without using fire of the sugar cane. This system has been modifying the characteristics of sugar cane, considering that leaves a straw harvest residue on the soil, which affects the light incidence on it and the occurrence and management of weeds. The present experiment was carried out in the Departmento de Produção Vegetal/ USP – ESALQ, in two phases, with the objective of evaluating the effect of the light incidence in the germination of the weeds Euphorbia heterophylla L., Eleusine indica (L.) Gaertn, Ipomoea nil (L.) Roth, Sida glaziovii K. Schum. and Brachiaria plantaginea (L.) Hitchc, and to evaluate the effect of different amounts of sugar cane straw harvest residue on the soil to the control of these weeds. The first phase was carried out in the lab chamber, testing the germination with the presence or absence of light. The germinated plants were evaluated daily until the stabilization of the germination. The germination speed index was also evaluated after the end of the germination. The second phase of this experiment was carried out under greenhouse conditions in 11/05/06 right after the lab phase finished, using different amounts of sugar cane straw harvest residue (0, 5, 10, 15 e 20 t.ha-1) to evaluate the germination and emergence of the species. The evaluations were done on the 15th, 30th and 45th days after the weeds had been sown, the emerged plants were counted, cut near the soil surface and the fresh and the dry biomasses were determined. Later after the straw harvest residue was removed, the number of plants which did not surpass the amount of straw were evaluated and the fresh and dry biomasses were determined. According to the results obtained in the first phase of the experiment, it might be concluded that the studied species did not present a photoblastic behavior, or in other words, the presence or absence of light did not affect the germination. Relating to the second phase, it was observed that the amount of straw harvest residue of 10 t.ha-1 was not enough to stop the germination and emergence of the species E. indica e B. plantaginea, it was only above this quantity that their germination was reduced. Relating to the species E. heterophylla, I. nil and S. glaziovii, it was observed that they tend to be a problem even under bigger amounts of straw harvest residue (20 t.ha-1).

A agricultura moderna exige que as operações de manejo das plantas daninhas sejam economicamente viáveis, e principalmente seguras em termos de minimização da contaminação ambiental. A preocupação sobre a utilização intensiva de herbicidas sintéticos tem sido debatida constantemente, de tal forma que pesquisas têm sido desenvolvidas estrategicamente para a descoberta de novas moléculas herbicidas, baseadas em produtos naturais, para aplicação direta como agente de controle ou utilização indireta como aleloquímico. O solo é habitado por uma grande variedade de microrganismos, sendo que a maioria deles não foi estudada e identificada até o momento, conseqüentemente muitas pesquisas ainda podem ser desenvolvidas com o objetivo de explorar metabólitos secundários produzidos por estes microrganismos. Sendo assim, foi desenvolvida a presente pesquisa com o objetivo de testar e desenvolver uma fase inicial na seleção e descoberta de microrganismos do solo (actinomicetos) com potencial de produção de compostos fitoinibitórios. O método geral de seleção constituiu-se na coleta de amostras de solo de 0-20 cm de profundidade, a partir de áreas com diferentes sistemas de manejo e/ou vegetação. Estas amostras de solo foram então submetidas ao isolamento de actinomicetos (10 g de solo de cada amostra) através da diluição em série e plaqueamento em meio seletivo. Foram isoladas e cultivadas em meio líquido glicerina-caseína 103 colônias, sendo que, a solução de metabólitos acelular foi obtida por centrifugação e filtragem. A partir das soluções contendo os metabólitos foi conduzido um teste de germinação (screening primário) através de bioensaios de laboratório, utilizando como plantas teste pepino (Cucumis sativa) e sorgo (Sorghum bicolor). Com o objetivo de verificar a concentração do meio de cultura que exerceria o mínimo de efeito na germinação e crescimento/desenvolvimento das plântulas, foi realizado um teste de germinação com o meio de cultura sem os metabólitos microbiológicos, sendo avaliado através de análise de regressão dos resultados obtidos. O screening secundário foi realizado em condições de câmara-de-crescimento e consistiu na aplicação do meio de cultura acelular em condições de pré e pós-emergência das plantas de pepino e sorgo. Os screenings primário e secundário resultaram na seleção de sete microrganismos produtores de composto fitoinibitórios, estes utilizados para condução do experimento em condições de casa-de-vegetação, sendo aplicadas as soluções de metabólitos em condições de pré e pós-emergência das plantas de pepino, sorgo, picão-preto (Bidens pilosa) e capim colchão (Digitaria ciliaris). A conclusão principal desta pesquisa foi de que o método para seleção de isolados de actinomicetos, com potencial de produção de fitotoxicinas é adequado, e pode ser utilizado em um programa de descoberta de novos compostos com potencial herbicida, no entanto, os resultados obtidos não permitiram isolar actinomicetos com suficiente potencial fitoinibitório, para ser utilizado de forma direta em um programa de manejo de plantas daninhas na agricultura. / The modern agriculture requires that the weed management practices are economically feasible, and mainly safe for the minimization of the environmental contamination. The concern on the intensive use of synthetic herbicides has been debated constantly, in such way that researches have been developed strategically for the discovery of new herbicides molecules, based on natural products, either for direct application as control agent, or for indirect use as allelochemical. The soil is colonized by a great variety of microorganisms, however most of them were not studied and identified at the moment, consequently many researches still can be done, with the objective of exploring secondary metabolites produced by these microorganisms. Therefore, it was developed this research with the objective of testing and developing a initial process in the selection and discovery of soil microorganisms (actinomycetes) with potential of producing phytoinhibitory compounds. The general method used in the research consisted of soil sampling at 0-20 cm depth, from areas that had been cultivated with different cropping systems and/or vegetation. These soil samples were submitted to actinomycets isolation (10 g of soil per sample) through series dilution in selective medium. It was isolated and cultivated in liquid casein-glycerin medium 103 colonies, being the no cellular metabolite solution obtained by centrifugation and filtration. From the solutions containing the metabolites it was conducted a germination test (primary screening) through a laboratory bioassay with test plants of cucumber (Cucumis sativus) and sorghum (Sorghum bicolor). Objectifying to verify each of the cultivation medium concentrations that would cause the minimum effect on germination and growth/development of seedlings, it was also conducted a germination test with medium without the microbial metabolites, being evaluated through regression analysis results. The secondary screening was done in the growth chamber conditions, and consisted of application of no cellular medium in pre and post emergence conditions of the plants of sorghum and cucumber. The primary and secondary screening resulted in the selection of seven microorganisms producers of phytoinhibitory compounds, these used to conduct an experiment in the greenhouse, being sprayed the metabolic solutions in pre and post emergence conditions of cucumber, sorghum, Bidens pilosa and Digitaria ciliaris. The main conclusion of the research was that the method used for actinomycets selection and isolation, with potential of phytotoxins production is adequate and can be used in a new compounds discovery program with potential herbicide effects; however the results obtained did not allow isolating actinomycets with enough phytoinhibitory potential to be directly used in a program of weed management in agriculture.

As espécies de capim-colchão (Digitaria spp.) estão entre as principais plantas daninhas que infestam os canaviais brasileiros, porém diferenciação visual dessas espécies é difícil e as diferenças fisiológicas influenciam diretamente na tolerância diferencial a herbicidas inibidores do fotossistema II (FSII), como diuron e tebutiuron e inibidores da acetolactato sintase (ALS), como imazapic e imazapir. A D. nuda é considerada tolerante a esses herbicidas, porém a base fisiológica dessa tolerância ainda não está esclarecida, necessitando de maiores informações a respeito dessa espécie. Sendo assim, os objetivos desse trabalho foram: (i) confirmar a tolerância apresentada por D. nuda e verificar a existência de sinergismo entre herbicidas inibidores do FSII; (ii) caracterizar o crescimento de D. nuda (tolerante) e D. ciliaris (suscetível); (iii) verificar se a absorção radicular e/ou translocação diferencial de diuron são mecanismos que conferem tolerância a D. nuda; (iv) identificar e caracterizar se genes que codificam a citocromo P450 monooxigenase (P450) e glutationa-Stransferase (GST), por meio de PCR em tempo real, atuam na tolerância apresentada por D. nuda ao diuron. A tolerância diferencial da D. nuda foi confirmada em relação a espécie D. ciliaris, através de curvas de dose-reposta para a formulação contendo os herbicidas diuron+hexazinona, no entanto para a ametrina aplicada isoladamente não houve diferenciação de suscetibilidade entre as duas espécies. A associação de ametrina com a formulação contendo os herbicidas diuron+hexazinona provocou efeito sinérgico para o controle de D. nuda, porém para D. ciliaris o efeito foi antagônico. O crescimento das espécies de capim-colchão foi comparado por meio de análise de crescimento, sendo que D. ciliaris apresentou maior crescimento, em condições onde não houve limitações de nutrientes e disponibilidade hídrica, em relação a D. nuda, principalmente por apresentar maior área foliar, numero de folhas e acúmulo de matéria seca por planta. A absorção radicular e translocação de diuron foram quantificadas a partir da aplicação de uma mistura de diuron comercial com diuron (14C) ao solo. As plantas de D. nuda absorveram quantitativamente menos diuron em relação a D. ciliaris, principalmente 3 e 6 horas após a aplicação. A translocação de diuron não diferiu entre as duas espécies avaliadas. Por fim a identificação e caracterização dos genes de P450 e GST revelaram que existe envolvimento da citocromo P450 monooxigenase na metabolização do diuron em D. nuda, fazendo com que se torne mais tolerante a essa molécula e que parte desse fenômeno é explicado pela expressão do CYP81A6. Além disso, a GST é pouco efetiva na desintoxicação de herbicidas do grupo químico das feniluréias e triazinas. / The crabgrass species (Digitaria spp.) are among the main weeds infesting sugarcane fields in Brazil. However the visual differentiation of these weeds is difficult, and the physiological differences affects directly the differential tolerance to herbicides that inhibit the photosystem II (PSII), as diuron and tebuthiuron, and inhibit the acetolactate enzyme (ALS), such as imazapic and imazapyr. D. nuda is considered more tolerant to these herbicides, but the physiological basis of this tolerance is still unclear and need further information about this specie. Therefore, the objectives of this study were: (i) confirm the tolerance shown by D. nuda and verify the existence of synergism between herbicides inhibitors of PSII; (ii) to characterize the growth of D. nuda (tolerant) and D. ciliaris (susceptible); (iii) to verify if the differential root uptake and/or translocation of diuron are mechanisms that confer tolerance to D. nuda; (iv) to identify and characterize if genes coding for cytochrome P450 monooxygenase (P450) and glutathione S-transferase (GST), using real-time PCR, act in the tolerance by D. nuda to diuron. The differential tolerance of D. nuda was confirmed in relation to D. ciliaris, with dose-response curves for diuron + hexazinone, however for the ametryn, applied alone, there was no differential susceptibility of the two species. The combination of ametryn to formulated mixture of diuron + hexazinone resulted in synergistic effect for the control of D. nuda, but for D. ciliaris the effect was antagonistic by the methods evaluated. The growth of crabgrass species was compared by growth analysis, and D. ciliaris presented the highest growth, in conditions of no limitations of nutrients and water availability, when compared to D. nuda, mainly due to its greater leaf area, number of leaves and dry matter accumulation per plant. The root uptake and translocation of diuron were quantified from the application of a mixture of commercial diuron and diuron (14C) to soil. Plants of D. nuda absorbed quantitatively less diuron compared to D. ciliaris, especially 3 and 6 hours after application. The translocation of diuron did not differ between the two species evaluated. Finally, the identification and characterization of P450 and GST genes revealed that there is cytochrome P450 monooxygenase involved in the metabolism of diuron in D. nuda, causing them to become more tolerant to this molecule and that part of this phenomenon is explained by the expression of CYP81A6. In addition, the GST is less effective in the detoxification of fenilureas and triazines herbicides.

O controle de plantas daninhas é uma importante preocupação para a agricultura tendo em vista as perdas de produtividade que estas causam ao competir com a cultura por água, luz e nutrientes. O uso de herbicida é a forma de manejo mais empregada em todo o mundo para o controle destas plantas. Entretanto, o uso frequente de um dado herbicida, além de causar diversos impactos ambientais, pode levar à diminuição da eficiência do próprio herbicida ao promover a seleção de plantas que são resistentes a este herbicida. Com o crescente número de novos casos de biótipos resistentes aos herbicidas, conter a evolução da resistência tornou-se uma necessidade para a agricultura convencional. Assim, grande esforço tem sido despendido para compreender este fenômeno e tentar contornar este problema. Neste sentido, os modelos computacionais se apresentam como importantes ferramentas para investigar os efeitos dos diversos fatores, em particular das estratégias de aplicação dos herbicidas, que influenciam na dinâmica da evolução da resistência. Com esta motivação, este trabalho tem como objetivo propor e estudar algumas estratégias de aplicação de herbicidas, ou ditos simplesmente controladores, que sejam implementáveis e que diminuam os impactos ambientais considerando a evolução da resistência. Para isto, assumimos que existe um herbicida, denominado neste trabalho por herbicida recomendado, que é o preferível dentre os disponíveis por produzir uma boa relação entre os benefícios produtivos e os malefícios aos ecossistemas. Para projetar os controladores, assumimos que é possível obter informações sobre a identificação visual da resistência em campo, feitas por um agente quando o número de indivíduos resistentes ultrapassa um certo limiar, assim como informações sobre a quantidade de plantas daninhas na área, feita possivelmente empregando técnicas de sensoriamento remoto. Então, para definir os controladores, empregamos diretamente a identificação visual da resistência e estimativas para o banco de sementes e para a fração dos genótipos do banco, geradas por um filtro de Kalman a partir de informações sobre a quantidade de plantas na área. Os controladores foram avaliados em relação à preservação da eficiência do herbicida recomendado, produtividade, impacto ambiental e propagação da resistência. Concluímos destes estudos que o controlador sugerido pode apresentar melhores resultados que os obtidos por controladores ditos convencionais, que se baseiam apenas na informação de identificação da resistência em campo. / Weed control is a major concern in agriculture as it causes significant loss of productivity by competition for water, sunlight and nutrients. The use of herbicides is the most common practice in the world to control them. However, the frequent use of a particular herbicide, besides causing many environmental impacts, may lead to loss of efficiency by promoting herbicide resistance via selection of resistant individuals. Considering the increasing number of herbicide resistant biotic, restraining resistance evolution is becoming a necessity for the conventional agriculture. This motivates a great deal of research effort to understand the involved phenomena and eventually to circumvent the problem. To this end, computational models are of great aid to understand the impact of many different aspects involved in this problem, in particular, to understand how different herbicide strategies usage lead to different resistance evolution dynamics. In this thesis we propose and study some strategies for herbicide application, which we refer to as controllers. We seek for controllers that can be implemented in real word crops growing, while decreasing environmental impacts and restrain resistance evolution. We assume that there exists one herbicide of choice for a given crop, meaning that it is preferred in terms of environmental impact and efficiency. To define the controllers, we assume that it is possible to obtain visual information on resistance, meaning that we observe when the proportion of resistant individuals is above a threshold. Also, we assume noisy observation of the number of adult weed individuals, possibly made by remote sensing. So, the controller directly employs the visual identification information and an estimate for the number of resistant seeds in the seed bank, generated by the Kalman filter using information on the number of adult weed. This strategy was evaluated in terms of herbicide efficiency preservation, crop production, environmental impact and resistance proliferation. We conclude that the proposed control strategies performed better than other strategies, called conventional strategies that are based only on the visual identification information.

As espécies de capim-colchão (Digitaria spp.) estão entre as principais plantas daninhas que infestam os canaviais brasileiros, porém diferenciação visual dessas espécies é difícil e as diferenças fisiológicas influenciam diretamente na tolerância diferencial a herbicidas inibidores do fotossistema II (FSII), como diuron e tebutiuron e inibidores da acetolactato sintase (ALS), como imazapic e imazapir. A D. nuda é considerada tolerante a esses herbicidas, porém a base fisiológica dessa tolerância ainda não está esclarecida, necessitando de maiores informações a respeito dessa espécie. Sendo assim, os objetivos desse trabalho foram: (i) confirmar a tolerância apresentada por D. nuda e verificar a existência de sinergismo entre herbicidas inibidores do FSII; (ii) caracterizar o crescimento de D. nuda (tolerante) e D. ciliaris (suscetível); (iii) verificar se a absorção radicular e/ou translocação diferencial de diuron são mecanismos que conferem tolerância a D. nuda; (iv) identificar e caracterizar se genes que codificam a citocromo P450 monooxigenase (P450) e glutationa-Stransferase (GST), por meio de PCR em tempo real, atuam na tolerância apresentada por D. nuda ao diuron. A tolerância diferencial da D. nuda foi confirmada em relação a espécie D. ciliaris, através de curvas de dose-reposta para a formulação contendo os herbicidas diuron+hexazinona, no entanto para a ametrina aplicada isoladamente não houve diferenciação de suscetibilidade entre as duas espécies. A associação de ametrina com a formulação contendo os herbicidas diuron+hexazinona provocou efeito sinérgico para o controle de D. nuda, porém para D. ciliaris o efeito foi antagônico. O crescimento das espécies de capim-colchão foi comparado por meio de análise de crescimento, sendo que D. ciliaris apresentou maior crescimento, em condições onde não houve limitações de nutrientes e disponibilidade hídrica, em relação a D. nuda, principalmente por apresentar maior área foliar, numero de folhas e acúmulo de matéria seca por planta. A absorção radicular e translocação de diuron foram quantificadas a partir da aplicação de uma mistura de diuron comercial com diuron (14C) ao solo. As plantas de D. nuda absorveram quantitativamente menos diuron em relação a D. ciliaris, principalmente 3 e 6 horas após a aplicação. A translocação de diuron não diferiu entre as duas espécies avaliadas. Por fim a identificação e caracterização dos genes de P450 e GST revelaram que existe envolvimento da citocromo P450 monooxigenase na metabolização do diuron em D. nuda, fazendo com que se torne mais tolerante a essa molécula e que parte desse fenômeno é explicado pela expressão do CYP81A6. Além disso, a GST é pouco efetiva na desintoxicação de herbicidas do grupo químico das feniluréias e triazinas. / The crabgrass species (Digitaria spp.) are among the main weeds infesting sugarcane fields in Brazil. However the visual differentiation of these weeds is difficult, and the physiological differences affects directly the differential tolerance to herbicides that inhibit the photosystem II (PSII), as diuron and tebuthiuron, and inhibit the acetolactate enzyme (ALS), such as imazapic and imazapyr. D. nuda is considered more tolerant to these herbicides, but the physiological basis of this tolerance is still unclear and need further information about this specie. Therefore, the objectives of this study were: (i) confirm the tolerance shown by D. nuda and verify the existence of synergism between herbicides inhibitors of PSII; (ii) to characterize the growth of D. nuda (tolerant) and D. ciliaris (susceptible); (iii) to verify if the differential root uptake and/or translocation of diuron are mechanisms that confer tolerance to D. nuda; (iv) to identify and characterize if genes coding for cytochrome P450 monooxygenase (P450) and glutathione S-transferase (GST), using real-time PCR, act in the tolerance by D. nuda to diuron. The differential tolerance of D. nuda was confirmed in relation to D. ciliaris, with dose-response curves for diuron + hexazinone, however for the ametryn, applied alone, there was no differential susceptibility of the two species. The combination of ametryn to formulated mixture of diuron + hexazinone resulted in synergistic effect for the control of D. nuda, but for D. ciliaris the effect was antagonistic by the methods evaluated. The growth of crabgrass species was compared by growth analysis, and D. ciliaris presented the highest growth, in conditions of no limitations of nutrients and water availability, when compared to D. nuda, mainly due to its greater leaf area, number of leaves and dry matter accumulation per plant. The root uptake and translocation of diuron were quantified from the application of a mixture of commercial diuron and diuron (14C) to soil. Plants of D. nuda absorbed quantitatively less diuron compared to D. ciliaris, especially 3 and 6 hours after application. The translocation of diuron did not differ between the two species evaluated. Finally, the identification and characterization of P450 and GST genes revealed that there is cytochrome P450 monooxygenase involved in the metabolism of diuron in D. nuda, causing them to become more tolerant to this molecule and that part of this phenomenon is explained by the expression of CYP81A6. In addition, the GST is less effective in the detoxification of fenilureas and triazines herbicides.