Autores:
- Eng. Agrônomo, Dr. Arthur Arrobas Martins Barroso – Universidade Federal do Paraná
- Eng. Agrônomo, MSc. Bruna Dal’Pizol Novello – Universidade Federal do Paraná
- Eng. Agrônomo, MSc. Caio Vitagliano Santo Rossi – Corteva Agriscience
- Eng. Agrônomo, Dr. Luiz Henrique Zobiole – Corteva Agriscience;
- Eng. Agrônomo, Dr. Marcel Sereguin Cabral de Melo – Bayer
Introdução e Objetivos
Esta revisão é a última parte de três informes técnicos dedicados a elencar e discutir a identificação da resistência de plantas daninhas à herbicidas. A resistência de plantas daninhas a herbicidas pode estar ligada a mecanismos primários de resistência relacionados ao local de ação do herbicida (RELA) (YUAN et al., 2007; YU; POWLES, 2014) ou a mecanismos não relacionados ao local de ação do herbicida (N-RELA), discutidos no informe três. Neste trabalho, temos como objetivo revisar brevemente as metodologias para identificação dos mecanismos de resistência não relacionados ao local de ação (N-RELA) do herbicida.
Material e Métodos
Esta revisão teve por base a busca de trabalhos atuais na literatura científica e práticas utilizadas a campo e em laboratório.
Resultados
Um primeiro mecanismo de resistência não relacionado com o local de ação (N-RELA) do herbicida se deve a menor absorção do produto. Na movimentação reduzida de herbicidas, a absorção depende muito das condições ambientais presentes no momento da aplicação; entretanto, mesmo sendo rara, pode ser a responsável pela resistência de plantas daninhas. A absorção reduzida de herbicidas pode ser resultado de alterações químicas ou morfológicas na cutícula ou epiderme das folhas, ou de mudanças no formato e orientação das folhas que irão interceptar o herbicida (HEAP; DUKE, 2017).
Uma das maneiras de identificar problemas relacionados à absorção de produtos é a análise da retenção do herbicida na folha (GRANGEOT et al., 2006). Outra análise que pode ser realizada é a observação do ângulo de contato da gota pulverizada com a folha da espécie-alvo. A deposição, neste caso, é analisada com o uso de microscópios horizontais, e as imagens capturadas para análise em programas específicos (CARVALHO et al., 2011). Para verificar diferenças anatômico-foliares, utilizam-se técnicas microscópicas, como a microscopia ótica de luz e a microscopia eletrônica de varredura. Ainda, podem ser realizadas análises bioquímicas das cutículas das plantas, pois sua composição pode influenciar a absorção e consequentemente a eficácia do herbicida aplicado.
Nas análises histológicas podem ser observadas, características como epiderme, parênquima, cutícula e vasos condutores, e em observações morfológicas, na microscopia eletrônica de varredura, podem-se observar estruturas, tais como estômatos, tricomas e ceras epicuticulares (BARROSO et al., 2015). Em análises bioquímicas, podem ser analisados componentes da cera epicuticular dividindo os componentes em apolares e polares, modificações que alteram a velocidade de absorção das moléculas (CHACALIS et al., 2001).
Outro motivo que impede que o herbicida atinja seu sítio de ação em concentrações adequadas para o controle de plantas daninhas, é o impedimento à sua translocação. Este fenômeno ainda está em estudo e não existem respostas completas, mas, até o momento, são causas desse impedimento: o sequestro de herbicidas para o vacúolo ou paredes celulares, como ocorre em plantas de Conyza canadensis e Lolium multiflorum (GE et al., 2012), o impedimento da translocação do herbicida pela necrose foliar, denominada em plantas daninhas como “efeito fênix” ou rápida resposta fisiológica no Brasil, (HEAP; DUKE, 2017) e a exsudação radicular em plantas, como ocorre em plantas de Raphanus raphanistrum (GHANIZADEH; HARRINGTON, 2017).
A translocação diferencial do herbicida por meio do sequestro vacuolar pode ser confirmada pelo uso da técnica de Ressonância Magnética Nuclear, ou NMR (“Nuclear Magnetic Resonance”), utilizando fósforo marcado (31P). O processo de sequestro no vacúolo mostrou-se, em alguns casos, ser dependente da temperatura. Para o glyphosate, em plantas de Conyza spp., baixas temperaturas impedem esse sequestro vacuolar. Para o paraquat, altas temperaturas podem quebrar a função do transporte vacuolar nas plantas resistentes. Esse conhecimento traz importantes informações referentes ao manejo das espécies. Além de explicar diferenças de controle em populações de diferentes regiões, ou de uma mesma região com aplicações em momentos distintos, pode direcionar aplicações em climas mais amenos ou mais quentes.
Já a detecção do efeito da rápida resposta fisiológica, observada primeiramente para o glyphosate em plantas de Ambrosia trifida e supostamente para o 2,4-D em plantas de Conyza sumatrensis (DE QUEIROZ et al., 2019), faz com que as folhas que receberam o herbicida, rapidamente necrosem, impedindo a translocação do ingrediente ativo para os meristemas. Para o glyphosate, esse mecanismo é impedido pela aplicação de aminoácidos exógenos, indicando que seu efeito está associado à inibição da via do ácido chiquímico. Outros trabalhos mostram que espécies reativas de oxigênio, como o peróxido de hidrogênio (H2O2), logo aos 15 min após a aplicação, acumulam-se em tecidos de plantas resistentes (VAN HORN et al., 2017). Reconhecer este mecanismo é de fundamental importância, pois com a queda de folhas podem ser perdidos outros herbicidas aplicados em misturas ou em aplicações sequenciais. Uma das maneiras de se determinar o acúmulo de peróxido de hidrogênio é pela utilização de discos foliares via utilização de diaminobenzidina (DAB). A pulverização prévia dos herbicidas no tecido foliar também pode indicar a resistência das plantas, pois os sintomas são rápidos e ocorrem em poucas horas após este contato, o que tem funcionado para o 2,4-D.
Por fim, um terceiro mecanismo, e preocupante, decorre da metabolização de herbicidas que pode ser medida de maneira direta ou indireta. Diretamente, com a aplicação de herbicidas radiomarcados (técnicas de laboratório) ou indiretamente, como no caso em que a metabolização decorre da atuação da enzima P450. Para isso, aplicam-se, anteriormente ao herbicida desejado, inibidores enzimáticos, entre os quais o inseticida malathion (SIMINSZKY, 2006; YASUOR et al., 2012). Uma vez que esta enzima esteja ocupada, o herbicida não será ou será menos metabolizado. Uma técnica de rápido diagnostico, foi desenvolvida para identificar a metabolização em populações de Alopecurus myosuroides. Pesquisadores identificaram uma proteína especifica chamada glutationa transferase (AmGSTF1), que é identificada em elevada quantidade em plantas resistentes. O diagnóstico pode ser feito em cinco minutos no campo, através de um dispositivo de fluxo lateral (MOLOGIC BRED, 2020).
Conclusão
Identificar se uma planta é resistente a determinado herbicida é mais simples do que se determinar o porquê. Aproximar o produtor rural da necessidade destes conhecimentos é fundamental para o manejo da resistência. Novas técnicas, mais ágeis e simples, devem ser tratadas como prioridade nos próximos anos na investigação dos mecanismos de resistência de plantas daninhas a herbicidas, de forma a colaborar positivamente no manejo de controle e de prevenção aos avanços deste problema.
Referências Bibliográficas
BARROSO, A.A.M. et al. Does sourgrass leaf anatomy influence glyphosate resistance? Comunicata Scientiae, v.6, p.445-453, 2015.
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YASUOR, H. et al. Quinclorac resistance: a concerted hormonal and enzymatic effort in Echinochloa. Pest Management Science, v. 68, p. 108-115, 2012.
Fonte: Comitê de Ação a Resistência aos Herbicidas – HRAC-BR
Foto de capa: Melo, M.S.C. – Divulgação HRAC-BR.
