Respostas de populações autógamas de Avena fátua à seleção por baixas doses de diclofop-methyl e glyphosate

Abstract

Herbicides when applied at the correct stage and dose are highly toxic to plants. Herbicide-susceptible weed populations are completely controlled at the recommended herbicide label dose. However, there is continuous variation in plant survival and growth in response to herbicide low doses (below-label) because specific plant traits can confer some low level resistance. Recurrent (directional) selection studies can reveal whether such a phenotypic variation in response to a herbicide low dose is heritable and can lead to herbicide resistance. Recurrent selection studies with allogamous cross-pollinated Lolium rigidum plants surviving at a low herbicide dose showed rapid evolution of herbicide resistance in three generations by progressive enrichment of minor herbicide resistance traits. In a common experimental garden study, we have subjected to low-dose recurrent selection a susceptible population of autogamous self-pollinated Avena fatua with the ACCase-inhibiting herbicide diclofop-methyl or the EPSPS-inhibiting glyphosate. Significant differences in response to selection between the selected progenies and parents were evident in the lines selected by low-dose diclofop-methyl, whereas glyphosate selection did not results in significant shifts. A two-fold diclofop resistance was quantified by comparison of estimated LD50 values and a significant increase in survival to ALS-inhibiting herbicides suggests cross-resistance. Importantly, the capacity of A. fatua to respond to low-dose herbicide selection is marginal and much lower than in L. rigidum. The dynamics of selection and the factors driving the evolution of resistance to herbicides in plants are discussed with particular emphasis on the implications of low-dose herbicide use weed management of autogamous self-pollinated vs allogamous cross ...

Se aplicados no estágio e na dose correta, os herbicidas são altamente tóxicos para as plantas. As populações de plantas daninhas suscetíveis a um determinado herbicida são totalmente controladas quando a dose recomendada é corretamente aplicada. No entanto, há uma evolução contínua na sobrevivência e crescimento das plantas em resposta a baixas doses dos herbicidas como resultado da presença de características que podem causar um baixo nível de resistência a estes produtos. Estudos de seleção recorrente podem revelar se a variação fenotípica em resposta a uma dose baixa do herbicida é hereditária e pode conduzir à resistência ao herbicida. Estudos de seleção recorrente de plantas alógamas de Lolium rigidum sobreviventes baixas doses de herbicidas mostraram rápida evolução da resistência a herbicidas em apenas três gerações por intensificação progressiva de características de resistência a herbicidas inicialmente pouco relevantes. Em um estudo de campo, populações autógamas de Avena fatua foram submetidas a um processo de seleção recorrente resultante da aplicação de baixas doses do herbicida diclofop-methyl (inibidor da ACCase) ou o glyphosate (inibidor da EPSPS). As aplicações sucessivas de diclofop-methyl induziram o desenvolvimento de progênies distintas da população original em termos de resistência a este herbicida, com o aumento de duas vezes na LD50. As progênies selecionadas pelo uso de diclofop-methyl também mostraram-se mais resistentes a herbicidas inibidores da ALS indicando sugerindo a ocorrência de resistência cruzada. As aplicações sucessivas de glyphosate não induziram a formação de progênies mais resistentes. A capacidade da A. fatua para responder à pressão de seleção imposta por baixas doses de herbicidas é limitada e muito mais baixa ...