Efeito do herbicida glifosato em cultura de tecidos de milho (Zea mays L.)

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DATA DE PUBLICAÇÃO

1989

RESUMO

O uso de produtos químicos para o controle de ervas daninhas é uma técnica bastante aplicada na agricultura. Para muitas culturas ainda não há um herbicida seletivo adequado, duas alternativas têm sido utilizadas para solucionar este problema. A primeira é o desenvolvimento de um herbicida seletivo ou de uma nova formulação para um já existente. Esse processo, entretanto é prolongado e caro, pois o desenvolvimento de um produto novo requer testes sofisticados de milhares de compostos. A segunda alternativa é a seleção de plantas tolerantes a um determinado produto químico já existente, que possa ser utilizado como herbicida não seletivo. O estudo da tolerância ?in vivo? para caracterização e isolamento dos produtos metabólicos de plantas inteiras, após a aplicação do herbicida, é dificultado, pois este sofre influência de várias funções fisiológicas (absorção, translocação, tempo, etc.) que devem ser considerados. Uma alternativa é a utilização de técnicas de cultura de células e tecidos, as quais possibilitam uma melhor identificação e seleção de genótipos tolerantes a herbicidas. Além disso, estas técnicas permitem o estudo de sistemas enzimáticos, fornecendo desta forma dados sobre o sítio primário de ação herbicida. O presente trabalho teve como objetivo estudar o efeito de um herbicida não seletivo, o glifosato, em cultura de tecidos de milho. O glifosato tem sido largamente utilizado como um herbicida não seletivo. É rapidamente translocado nas plantas e é biodegradado por microrganismos do solo. Atua ao nível molecular através da inibição da biossíntese dos aminoácidos aromáticos, interferindo na atividade da enzima 5-enolpiruvil shiquimato 3-fosfato sintetase (EPSPs). Para o estudo do glifosato fora utilizados calos embriogênicos friáveis das linhagens de milho Cat100-1, Cat100-6 e TuxMo-1 (Banco de Germoplasma da UNICAMP. Depto. de Genética e Evolução). A escolha da concentração subletal do glifosato a ser utilizada para a seleção produziu um decréscimo na taxa de crescimento dos calos, entre 70-90%, quando submetidos a um gradiente de concentração de glifosato variando de 0 a 2,4 mM. De acordo com os resultados obtidos, os calos das linhagens Cat100-1, Cati00-6 e TuxMo-1 foram selecionados na concentração de 0,6; 2,4 e 0.3mM respectivamente. Foram realizadas 10 subculturas na presença das dosagens subletais para cada linhagem. Os calos selecionados bem como os controles foram submetidos a uma série de 10 subculturas na ausência de glifosato e a seguir foram novamente submetidos a um gradiente de concentração de glifosato variando de 0 a 4,8mM. Os calos selecionados e controles para cada linhagem apresentaram diferenças significativas com respeito à taxa de crescimento. A comparação do efeito de glifosato em calos embriogênicos friáveis das três linhagens de milho apresentou uma resposta de tolerância diferencial entre as linhagens estudadas, onde a linhagem Cat100-6 demonstrou uma maior tolerância nos testes utilizados e a linhagem TuxMo-1 foi a que apresentou uma maior redução no crescimento na presença do herbicida. Plântulas de milho das mesmas linhagens dos calos foram cultivadas em solução nutritiva contendo diferentes concentrações do herbicida glifosato. Considerando os parâmetros analisados (comprimento da radícula, peso seco da parte aérea e peso seco da raiz), verificou-se que a linhagem Cat100-6 é a mais tolerante ao herbicida glifosato do que as linhagens Cat100-1 e TuxMo-1, que apresentaram comportamento semelhante. Estes resultados demonstraram que a utilização da técnica de cultura de tecidos para a seleção ?in vitro? de mutantes tolerantes ao glifosato mostrou ser eficiente na seleção de calos de milho. Os mesmos apresentaram uma boa repetibilidade na resposta ao herbicida quando plântulas das mesmas linhagens de calos foram submetidas ao tratamento com glifosato. Isto demonstrou que os dois sistemas são capazes de discriminar genótipos quanto suscetibilidade/tolerância ao glifosato. Foram realizados estudos quanto à capacidade de absorção do glifosato e também quanto às propriedades da enzima alvo (EPSPs). Calos controles e tolerantes de cada linhagem apresentaram uma rápida absorção do herbicida após uma hora de incubação em meio contendo glifosato-C, atingindo um pico a 1,5 horas, diminuindo em seguida. Os resultados obtidos sugerem que não houve alteração no mecanismo de absorção entre as subpopulações controle e tolerantes das três linhagens. A atividade da enzima alvo do glifosato, 5-enolpiruvil shiquimato 3-fosfato sintetase (EPSPs), foi determinada para as subpopulações controles e tolerantes das três linhagens de calos através do método de liberação de Pi e pelo método de Cromatografia líquida de alta resolução (HPLC). Somente o método de HPLC demonstrou uma diferença da atividade específica da EPSPs de 2,08X para a subpopulação tolerante da linhagem Cat100-6. 1,4X para os calos tolerantes da linhagem TuxMo-1. Não foi observado diferenças na atividade da enzima entre os calos tolerantes e controles da linhagem Cat100-1. Com os resultados bioquímicos realizados não foi possível determinar com precisão o mecanismo de tolerância dos calos selecionados

ASSUNTO(S)

plantas - efeito dos herbicidas milho

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