RESUMO: A buva (Conyza bonariensis (L.) Cronq.) está entre as plantas daninhas resistentes ao glifosato mais difíceis de serem manejadas em todo o mundo. Na ciência das plantas daninhas, abordagens moleculares, como o sequenciamento de RNA (RNA-Seq) e a reação da transcriptase reversa da polimerase em tempo real (RT-qPCR), têm sido empregadas para estudar as respostas moleculares ao tratamento com glifosato em espécies de Conyza. No entanto, o tratamento com glifosato leva à produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) em plantas, que podem danificar o RNA. A degradação do RNA é um problema e pode comprometer futuras análises moleculares. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar se o tratamento com glifosato interfere negativamente na integridade do RNA de biótipos de buva resistente e sensível ao glifosato. Dois experimentos foram realizados utilizando doses de glifosato de 0 a 11.840 g e.a. ha-1 e avaliados em um tempo de até 288 horas após o tratamento. O total de 86 amostras de RNA foram avaliadas. A integridade do RNA foi avaliada em um equipamento Bioanalyzer 2100 de acordo com escores de número de integridade de RNA (RIN) e em gel de eletroforese. Os escores do RIN variaram de 5,1 a 9,0. Doses de glifosato não reduziram os escores do RIN em biótipos de buva resistentes e sensíveis ao glifosato. A análise visual e automática do gel de eletroforese mostrou resultados adequados para todas as amostras de RNA, com bandas bem definidas nas posições 28S e 18S e sem degradação. Os resultados da análise indicam que o tratamento com glifosato não afeta negativamente a integridade do RNA dos biótipos resistentes e sensíveis ao glifosato da buva até 288 e 192 horas após o tratamento com glifosato, respectivamente. A análise da integridade do RNA fornece resultados úteis. Entretanto, os custos são altos e ficaram em torno de US $ 14,25 por amostra, considerando apenas os reagentes. Esses resultados são úteis para o planejamento de experimentos futuros em Conyza spp. após o tratamento com glifosato.

ABSTRACT: The hairy fleabane ( Conyza bonariensis (L.) Cronq.) is among the most problematic glyphosate-resistant weeds to manage around the world. In weed science, molecular approaches such as RNA sequencing (RNA-Seq) and quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction (RT-qPCR) have been employed to study molecular responses to glyphosate treatment in Conyza species. Glyphosate treatment leads to reactive oxygen species (ROS) production in plants which could damage the RNA. Degraded RNA is an issue and can compromise further molecular analysis. Thus, the objective of this study was to evaluate whether glyphosate treatment interferes negatively on RNA integrity of glyphosate-resistant and -sensitive hairy fleabane biotypes. Two experiments were performed using glyphosate doses from 0 to 11,840 g a.e. ha-1 and evaluated in a time-course until 288 hours after treatment. The total of 86 RNA samples were evaluated. The RNA integrity was evaluated in a Bioanalyzer 2100 equipment according to RNA integrity number (RIN) scores and electrophoresis gel. The RIN scores ranged from 5.1 to 9.0. Glyphosate doses do not reduce the RIN scores in both glyphosate-resistant and -sensitive biotypes of hairy fleabane. Visual and automatic analysis of electrophoresis gel show suitable results for all RNA samples, with well-defined bands at 28S and 18S positions and no degradation. The results of the analysis indicate that glyphosate treatment does not affect the RNA integrity of glyphosate-resistant and -sensitive biotypes of hairy fleabane until 288 and 192 hours after glyphosate treatment, respectively. The RNA integrity analysis provides useful results to evaluate the RNA condition for further analysis. However, the costs were around US$ 14.25 per sample, considering only reagents. These results are useful for planning future time-course experiments in Conyza spp. after glyphosate treatment.

RESUMO: A buva [Conyza bonariensis (L.) Cronq.] resistente ao glyphosate é uma das principais plantas daninhas do mundo. Um dos fatores que fazem com que esta planta esteja amplamente distribuída nos mais diversos ambientes é sua alta capacidade de produção e dispersão de sementes. Plantas de buva não controladas pela aplicação de herbicidas rebrotam e sobressaem-se ao dossel da cultura, se beneficiam dos recursos do ambiente, interferem com as culturas, completam seu ciclo produzindo milhares de sementes e realimentando o banco de sementes. Estratégias de manejo que reduzam a produção e viabilidade de sementes de buva podem ser adotadas dentro do manejo integrado, a fim de o banco de sementes e prevenir futuras infestações. Foram realizados experimentos em casa de vegetação e em laboratório de análise de sementes com o objetivo de avaliar o efeito da aplicação de glyphosate nos estádios vegetativo e reprodutivo na produção e viabilidade de sementes de buva resistente ao glyphosate (1.480 g e.a. ha-1). Os resultados demonstram que a produção de sementes reduziu em 68,4% e 100% quando o glyphosate foi aplicado em plantas de buva nos estádios vegetativo e início do reprodutivo, respectivamente, em relação a plantas não tratadas. A viabilidade das sementes de buva não foi influenciada pelos tratamentos nos estádios avaliados. Entretanto, a aplicação do glyphosate no estádio vegetativo da buva reduz a produção de sementes. A produção de sementes de buva é inviabilizada quando o glyphosate é aplicado no início do estádio reprodutivo.

ABSTRACT: Glyphosate-resistant hairy fleabane [Conyza bonariensis (L.) Cronq.] is one of the most important weeds in the world. Among the factors that make this weed species widely distributed in the most diverse environments is the high seed production capacity and dispersal. Hairy fleabane plants not controlled by herbicide application regrowth and overcome crop canopy, use environmental resources, interfere with crops, and complete their life cycle by producing thousands of seeds and replenishing the seed bank. Management strategies that reduce production and viability of hairy fleabane seeds can be adopted within the integrated management to reduce the seed bank and prevent further infestations. In this way, experiments were carried out in a greenhouse and laboratory of seed analysis to evaluate the effect of glyphosate (1,480 g a.e. ha-1) on the production and viability of glyphosate-resistant hairy fleabane seeds when applied at the vegetative and reproductive stages. Seed production was reduced by 68.4 and 100% when glyphosate was applied on hairy fleabane plants at the vegetative and early reproductive stages, respectively, regarding to the control. The viability of hairy fleabane seeds was not influenced by treatments at the evaluated stages. However, glyphosate treatment reduced the hairy fleabane seed production when applied at the vegetative stage . Hairy fleabane seed production is not feasible when glyphosate is applied at the early reproductive stage.

RESUMO: A comercialização de sementes de azevém com a presença de biótipos resistentes promove a dispersão da resistência para áreas isentas do problema. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi desenvolver teste rápido para diferenciação de sementes suscetíveis e resistentes ao herbicida glifosato, visando identificar lotes contaminados com sementes de biótipos resistentes. Foram realizados três experimentos, sendo um em casa de vegetação e dois em laboratório. No primeiro, determinou-se o fator de resistência (FR) em experimento de curva dose-resposta em biótipos com suspeita de serem resistente e suscetível. No segundo, realizou-se teste de germinação dos biótipos, sob doses crescentes de glifosato (0; 3,5; 6,9; 13,9; 27,8; 55,5; 111; 222; 445; 890; e 1.780 mg e.a. L-1. No terceiro, avaliou-se a eficiência da metodologia do teste de germinação com glifosato para identificação de diferentes proporções de contaminação (0, 4, 12, 36 e 100%) do biótipo resistente no lote de sementes. A suspeita dos biótipos foi comprovada em razão dos diferentes níveis de suscetibilidade ao herbicida glifosato, sendo o FR de 154,7 com base na C50. A dose de 127 mg e.a. L-1 inibiu em mais de 99% a germinação do biótipo suscetível, enquanto o biótipo resistente foi pouco afetado. A partir do teste de germinação, identificou-se contaminação de 2, 5, 19, 39 e 86% em lotes com a presença de 0, 4, 12, 36 e 100% de sementes contaminadas, respectivamente, quando expostas à dose de 127 mg e.a. L-1. A metodologia testada possibilitou diferenciar sementes suscetíveis e resistentes ao herbicida glifosato e identificar lotes de sementes contaminadas com biótipos resistentes.

ABSTRACT: The commercialization of ryegrass seeds with the presence of resistant biotypes is a serious issue that increses the dispersion of resistance to new areas without this problem. Therefore, this study aimed to develop a quick test to detect susceptible and resistant seeds to the glyphosate herbicide in order to identify contaminated seed lots with glyphosate resistance. Three experiments were carried out, one in greenhouse and the other two in the seed laboratory. First, the resistance factor (RF) was determined by a dose-response curve experiment in biotypes suspected to be resistant and susceptible to glyphosate. Then, the germination test was conducted with the selected biotypes under increasing glyphosate rates (0, 3.5, 6.9, 13.9, 27.8, 55.5, 111, 222, 445, 890, and 1,780 mg a.e. L-1), as the second experiment. The third experiment was made to verify the methodological efficiency of the germination test with glyphosate to identify different contamination ratios (0, 4, 12, 36, and 100%) of the resistant biotype in the seed lot. The different levels of susceptibility of the biotypes to glyphosate were confirmed by the RF of 154.7 based on C50. Germination of the susceptible biotype was inhibited more than 99% by the rate of 127 mg a.e. L-1, while the resistant biotype was a little affected. The germination test with 127 mg a.e. L-1 of glyphosate showed contaminations of 2, 5, 19, 39, and 86% in lots with 0, 4, 12, 36, and 100% of contaminated seeds, respectively. This methodology can detect glyphosate susceptible and resistant seeds and identify contaminated seed lots with resistant glyphosate biotypes.

RESUMO O capim-pé-de-galinha (Eleusine indica) é infestante de diversos cultivos, sendo relatado como resistente de nível baixo (RNB) ao herbicida glyphosate. Os objetivos deste trabalho foram avaliar mecanismos de resistência de capim-pé-de-galinha ao glyphosate, por meio de metabolização do herbicida pelo complexo cyt-P450, alterações na anatomia foliar e acúmulo de chiquimato nos biótipos suscetível e com RNB. A metabolização foi avaliada mediante a aplicação do inibidor de cyt-P450 malathion 30 min antes do herbicida. A análise da anatomia foliar constou da caracterização de cortes anatômicos e avaliação do efeito do glyphosate na epiderme foliar e nos vasos condutores. Para avaliar o acúmulo de chiquimato, foi coletado tecido vegetal 24 horas após tratamento (HAT) da curva de dose-resposta. O biótipo RNB não evidenciou metabolismo do glyphosate pela aplicação prévia de malathion, não diferindo do tratamento somente com o herbicida. Não existem evidências anatômicas que determinem a absorção diferencial do herbicida glyphosate pelo biótipo RNB. Entretanto, o biótipo RNB apresentou diâmetro do floema de 0,027 mm e densidade de estômatos de 91,23 mm-2, valores inferiores aos observados no biótipo suscetível, levando a indícios de menor absorção e translocação de glyphosate nesse biótipo. O biótipo suscetível apresentou acúmulo de chiquimato 17% superior, comparado ao biótipo RNB, na dose de 1.080 g a.e. ha-1, permitindo inferir que o mecanismo de resistência seja relacionado à insensibilidade da enzima-alvo ao herbicida, o que possibilita o uso de práticas de manejo adequadas para o controle dessa planta daninha.

ABSTRACT Goosegrass (Eleusine indica) infests various crops, being reported as low-level resistant (LLR) to glyphosate. The objectives of this study were to evaluate the mechanisms of resistance to glyphosate in goosegrass by the cyt-P450 complex to identify changes in leaf anatomy of these plants and quantify the accumulation of shikimate in biotypes susceptible and with LLR. The metabolic rate was assessed by applying the cyt-P450 malathion inhibitor 30 minutes before the herbicide application. The analysis of the leaf anatomy consisted of a characterization of anatomic cross-sections and evaluation of the effect of glyphosate on the leaf epidermis and the conducting vessels. Plant tissue was collected 24 hours after treatment (HAT) of the dose-response curve to evaluate the accumulation of shikimate. The LLR biotype has not shown glyphosate metabolism by the early application of malathion due to the control of about 65% with or without applying the inhibitor. There is no anatomical evidence to determine the differential absorption of glyphosate by LLR biotypes. However, there is evidence of lower absorption and translocation of glyphosate in this biotype by lower stomatal density and a smaller diameter of the phloem. However, the LLR biotype presents diameter of phloem of 0.027 mm and stomatal density of 91.23 mm-2, values which are below the observed ones on the susceptible biotype. The susceptible biotype presents shikimate accumulation 17% higher compared to the biotype with LLR at a dose of 1,080 g e.a. ha-1, allowing to infer that the resistance mechanism is related to the enzyme insensitivity to the herbicide, which enables the use of appropriate management practices to control this weed.

Objetivou-se neste trabalho determinar alterações na fotossíntese e na inibição da EPSPs, com base no acúmulo de ácido chiquímico, em biótipos de buva resistente e suscetível ao glyphosate. Foram realizados dois experimentos, conduzidos em esquema bifatorial. No primeiro, avaliaram-se biótipos de buva (um resistente e outro suscetível ao glyphosate) e doses do herbicida (0 e 1.080ge.a.ha-1) aplicadas sobre a planta daninha. No segundo experimento, os biótipos de buva (resistente e suscetível ao glyphosate) foram avaliados em cinco épocas: 0, 3, 7, 10 e 14 dias após a aplicação do herbicida (DAH). Foram efetuadas determinações da taxa fotossintética, transpiração, eficiência da carboxilação e uso eficiente da água, empregando analisador de gases no infravermelho (IRGA), e a concentração de ácido chiquímico, determinada por HPLC. A aplicação do glyphosate afetou negativamente os parâmetros fotossintéticos do biótipo suscetível, causando total inibição da taxa fotossintética, da taxa transpiratória, da eficiência da carboxilação e da eficiência do uso da água, a partir dos 7DAH. Já para o biótipo resistente, não se observou total inibição dos parâmetros fotossintéticos. Em ambos os biótipos ocorreu acúmulo de ácido chiquímico após aplicação de glyphosate; contudo, o biótipo suscetível apresentou as maiores concentrações, indicando maior sensibilidade da enzima EPSPs. O acúmulo de ácido chiquímico no biótipo resistente indica que o mecanismo de resistência não está relacionado somente com a insensibilidade da EPSPs ao glyphosate e/ou que outros mecanismos de resistência podem estar envolvidos.

The objective of this study was to determine changes in gas exchange and inhibition of EPSPs, based on the accumulation of shikimic acid in horseweed biotypes resistant and sensitive to glyphosate. Two experiments were conducted in a factorial model. The first one evaluated horseweed biotypes (one resistant and one susceptible to glyphosate), and herbicide rates (0 and 1,080 g a.e. ha ¹) applied on the weed. In the second experiment, the horseweed biotypes (susceptible and resistant to glyphosate) were evaluated in five periods as following: 0, 3, 7, 10, and 14 days after herbicide application (DAH). The photosynthetic rate, transpiration, carboxylation efficiency, and water efficiency were determined using an infrared gas analyzer (IRGA), and shikimic acid concentration by HPLC. The application of glyphosate damaged the photosynthetic parameters of the susceptible biotype, causing complete inhibition of the photosynthetic rate, transpiration rate, carboxylation efficiency and water use efficiency, starting from the 7 DAH. On the other hand, total inhibition of the photosynthetic parameters was not observed for the resistant biotype. Shikimic acid accumulation occurred in both biotypes after glyphosate application but the susceptible biotype had the highest concentrations, indicating greater sensitivity of the enzyme EPSPs. The accumulation of shikimic acid in the resistant biotype indicates that the mechanism of resistance is not related to the total insensitivity of the enzyme EPSPs to glyphosate and/or that other resistance mechanisms may be involved.

A leiteira (Euphorbia heterophylla) é uma planta daninha de ciclo anual encontrada com frequência em lavouras de soja na região Sul do Brasil, controlada em lavouras de soja geneticamente modificada (Roundup Ready® - RR) com uso do herbicida glyphosate. Entretanto, nos últimos anos, o controle dessa espécie não tem sido satisfatório em alguns locais, provocando a suspeita de que foram selecionados biótipos resistentes ao herbicida. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de curvas de dose-resposta, biótipos de leiteira com suspeita de resistência ao glyphosate. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em delineamento experimental completamente casualizado, com quatro repetições. Os tratamentos constituíram-se de doses crescentes de glyphosate (0, 90, 180, 360, 720, 1.080, 1.440 e 2.160 g e.a. ha-1), aplicadas sobre cinco biótipos de leiteira, oriundos de lavouras de soja RR do Estado do Rio Grande do Sul. As variáveis avaliadas foram controle e matéria seca da parte aérea. Os resultados evidenciam que os biótipos de leiteira avaliados são suscetíveis ao glyphosate.

Wild poinsettia is an annual cycle weed, commonly found in soybean crop in southern Brazil. It is controlled by glyphosate in genetically- modified soybean (Roundup Ready® - RR). The control of this species has not proven to be satisfactory in some places in the last years, leading to the suspicion that biotypes resistant to glyphosate have been selected. The objective this work was to evaluate, by response-dose curve, wild poinsettia biotypes with suspected resistance to glyphosate. The experiment was conducted under greenhouse conditions and the experiment was arranged in a randomized complete block design, with four replications. The treatments consisted of increased application rates of glyphosate (0, 90, 180, 360, 720, 1,080, 1,440 and 2,160 g a.e. ha-1) on five wild poinsettia biotypes, from crop soybean RR in the state of Rio Grande do Sul. Control and dry weight were evaluated. The results indicated that the wild poinsettia biotypes are susceptible to glyphosate.

A sample of 103 randomly chosen healthy individuals from Alegrete, RS, Brazil, was tested for the CCR5delta32 allele, which is known to influence susceptibility to HIV-1 infection. The CCR5delta32 allele was identified by PCR amplification using specific primers flanking the region of deletion, followed by electrophoresis on a 3% agarose gel. The data obtained were compared to those reported for other populations and interpreted in terms of Brazilian history. The individuals studied came from a highly admixed population. Most of them were identified as white (N = 59), while blacks and browns (mulattoes) were N = 13 and N = 31, respectively. The observed frequencies, considering the white, black and brown samples (6.8, 3.8, and 6.4%, respectively), suggest an important European parental contribution, even in populations identified as black and brown. However, in Brazil as a whole, this allele shows gradients indicating a relatively good correlation with the classification based on skin color and other physical traits, used here to define major Brazilian population groups.

O glyphosate é um herbicida de amplo espectro utilizado há mais de 15 anos em pomares de maçã na região de Vacaria-RS, para manejo da vegetação nas linhas da cultura. São realizadas, em geral, três a quatro aplicações por ciclo e a dose normalmente utilizada é de 720 a 1.080 g e.a. ha-1 de glyphosate (2 a 3 L ha-1 do produto comercial). O azevém (Lolium multiflorum) é uma planta daninha comum em pomares e, tradicionalmente, sensível ao glyphosate. Entretanto, nos últimos anos a ocorrência de plantas de azevém que, após receberem o tratamento com glyphosate, não manifestam sintomas significativos de toxicidade sugere que elas adquiriram resistência ao produto. Assim, com o objetivo de avaliar a resposta de uma população de plantas de azevém ao glyphosate, foram realizados três experimentos: um em campo e dois em casa de vegetação. No experimento em campo os tratamentos avaliados constaram de doses crescentes de glyphosate (0, 360, 720, 1.440, 2.880, 5.760 e 11.520 g e.a. ha-1), e os herbicidas paraquat, glufosinate, haloxyfop e diclofop foram empregados como produtos-padrão, aplicados em dois estádios vegetativos do azevém. No experimento em casa de vegetação, os tratamentos constaram de doses crescentes de glyphosate (0, 360, 720, 1.440, 2.880 e 5.760 g e.a. ha-1) mais os herbicidas testemunhas, aplicados sobre plantas do biótipo considerado resistente e de um sensível. No segundo experimento realizado em casa de vegetação foram avaliados tratamentos contendo glyphosate (720, 1.440, 2.880, 720 + 720 e 720 + 1.440 g e.a. ha-1), em aplicações únicas e seqüenciais, mais os herbicidas paraquat, glufosinate, haloxyfop, clethodim, sethoxydim, diclofop, fenoxaprop, fluazifop, paraquat + diuron, atrazine + simazine, trifluralin e metolachlor. A toxicidade dos tratamentos herbicidas foi avaliada aos 15, 30 e 45 DAT (dias após tratamento). Os resultados obtidos nos experimentos em campo e em casa de vegetação, de forma geral, evidenciam que o biótipo sensível é facilmente controlado com o herbicida glyphosate e pelos demais herbicidas pós-emergentes avaliados, independentemente do estádio vegetativo. Demonstram, ainda, que o biótipo resistente apresenta-se, igualmente ao biótipo sensível, altamente suscetível aos herbicidas com mecanismo de ação distinto daquele do glyphosate. No entanto, o biótipo resistente apresenta baixa resposta ao herbicida glyphosate, mesmo se este for empregado em altas doses, evidenciando ter adquirido resistência a esse produto.

Glyphosate is a wide spectrum herbicide used for over 15 years in apple orchards in Vacaria-RS for weed control in rows of trees. Usually, 3 to 4 applications per year are made at a rate of 720 to 1080 g a.e. glyphosate ha-1 (2 to 3 L ha-1 of commercial product). Ryegrass (Lolium multiflorum) is a common weed in orchards and traditionally sensitive to glyphosate. However, in the last years, some ryegrass plants have not been found to show significant toxicity symptoms after treatment with glyphosate, suggesting that they acquired resistance to this product. To evaluate the response of a ryegrass plant population to glyphosate, one field and two greenhouse experiments were carried out. The field experiment treatments had increasing rates of glyphosate (0; 360; 720; 1,440; 2,880; 5,760 and 11,520 g a.e. ha-1), in addition to the herbicides paraquat, glufosinate-ammonium, haloxyfop and diclofop-methyl as standards, sprayed at two different vegetative growth stages of ryegrass. The greenhouse experiments had increasing rates of glyphosate (0; 360; 720; 1,440; 2,880 and 5,760 g a.e. ha-1) plus the above listed check herbicides sprayed on biotypes considered resistant and on plants of one susceptible biotype. In the second greenhouse experiment, glyphosate rates (720; 1,440; 2,880; 720 + 720 and 720 + 1,440 g a.e. ha-1) were sprayed in single and sequential applications, in addition to the herbicides paraquat, glufosinate-ammonium, haloxyfop, clethodim, sethoxydim, diclofop-methyl, fenoxaprop, fluazifop, paraquat + diuron, atrazine + simazine, trifluralin, and metolachlor. Toxicicity to the herbicides was assessed at 15, 30 and 45 DAT (days after treatment). Overall, the field and greenhouse experiment results showed that the susceptible biotype is easily controlled by glyphosate and by the other postemergence herbicides tested, independent of the vegetative growth stage. In addition, the results showed that the resistant biotype, similarly to the susceptible biotype, is highly sensitive to herbicides with mode of action differing from that of glyphosate. However, the resistant biotype presents low response to glyphosate, even if used in high rates, showing that some biotypes acquired resistance to this product.