As Características da resistência de acordo com o mecanismo de ação herbicida

Faculdade metropolitana de Anápolis

Elen Karoline Damaceno Pires

Igor de Oliveira Santos

Mariane Lima Pereira

Sinomar de Oliveira

Weliton Neres

Inibidores de acetolactato sintetase

Anápolis

2015

Características da resistência de acordo com o mecanismo de ação herbicida

A introdução no mercado dos herbicidas inibidores da enzima acetolactato sintetase (ALS) ocorreu em 1982, com o lançamento da molécula chlorsulfuron para uso em cereais. Atualmente existem no mercado os grupos de herbicidas imidazolinonas, sulfoniluréias e sulfoanilidas, que agem inibindo a ALS e são empregados para controle seletivo de plantas daninhas em culturas como soja, trigo, cevada e arroz.

O mecanismo de ação destes grupos de herbicidas é a inibição não competitiva da enzima acetolactato sintetase e na rota de síntese dos aminoácidos ramificados valina, leucina e isoleucina  . Os sintomas das plantas sob efeito dos herbicidas inibidores da ALS incluem paralisação do crescimento, amarelecimento dos meristemas e redução do sistema radical, as raízes secundárias apresentam-se curtas e uniformes.

Os herbicidas inibidores de ALS são muito usados, em razão da baixa toxicidade para animais, alta seletividade para culturas e alta eficiência em baixas doses. Os herbicidas classificados como inibidores de ALS tornaram-se uma ferramenta de grande importância para a agricultura, devido à alta eficiência e ao reduzido impacto ambiental.

Mas algumas plantas desenvolveram a seleção de biótipos resistentes aos herbicidas inibidores da ALS é um fenômeno emergente na maioria das regiões produtoras de soja no Brasil, resultante do uso repetitivo de herbicidas com esse mecanismo de ação. A partir da identificação do primeiro caso de resistência de plantas a herbicidas inibidores da ALS em Lactuca serriola, já foram detectados casos similares em 69 espécies de plantas daninhas em várias regiões agrícolas do mundo, destes, 48 ocorreram em dicotiledôneas e 21 em monocotiledôneas. No Brasil, foram relatados casos de resistência aos herbicidas inibidores da ALS em Euphorbia heterophylla, em Bidens pilosa e em Sagitaria montevidensis.

Resistência de plantas daninhas aos herbicidas inibidores da ALS

A infestação de uma área com um biótipo resistente de uma população de plantas daninhas depende de vários fatores, como adaptabilidade ecológica e proliferação do indivíduo, longevidade e dormência das sementes da espécie ou do biótipo sob seleção, frequência de utilização de herbicidas com mesmo mecanismo de ação e sua persistência no solo, eficácia do herbicida e métodos adicionais empregados no controle da planta daninha.  

As espécies de plantas tolerantes ao herbicida geralmente apresentam aumento no metabolismo do herbicida ou metabolismo diferencial em relação às suscetíveis. Todos os biótipos de plantas resistentes aos inibidores da ALS, nos quais o mecanismo de resistência foi determinado, são resistentes devido à presença de ALS, cuja a ação do herbicida foi alterado e, assim, torna-se insensível aos herbicidas. Os biótipos resistentes frequentemente apresentam resistência cruzada aos herbicidas pertencentes ao mesmo grupo químico com o qual o biótipo foi selecionado, mas possuem padrões diversos de resistência cruzada a outros grupos químicos de herbicidas inibidores da ALS.

Euphorbia heterophylla, possui um biótipo resistente onde apresenta níveis variáveis de resistência cruzada aos herbicidas inibidores da ALS Também para essa espécie, constata-se que o biótipo resistente possuía resistência cruzada aos herbicidas IMI (imazaquin, imazethapyr e imazamox) e SUL (nicosul furon). Comportamento semelhante foi constatado para Bidens pilosa.

Propriedades da ALS

 A localização do ponto de mutação no gene quanto a substituição específica do aminoácido na enzima afetam a estrutura e a função da ALS e, assim, reduzem sua atividade. Uma das formas de avaliar as propriedades bioquímicas de uma enzima é verificando a sua afinidade pelo substrato.

A atividade da ALS também e modulada pelos produtos finais da rota, ou seja, os aminoácidos valina, leucina e isoleucina, os quais exercem inibição alostérica da enzima por realimentação, controlando assim a velocidade de sua própria síntese.

Resistência de culturas aos herbicidas inibidores da ALS

O aumento da disponibilidade de herbicidas recomendados para determinada cultura pode ser obtido através da incorporação de novos mecanismos de seletividade em culturas normalmente sensíveis a herbicidas já existentes no mercado e recomendados para outras culturas. A incorporação de resistência em culturas suscetíveis possibilita ampliação das alternativas de controle para aquelas espécies com reduzido número de herbicidas seletivos, uso de herbicidas mais eficientes e seguros, ampliação no espectro de controle de plantas daninhas, inclusive para as da mesma espécie da cultura, planejamento de sistemas de rotação de culturas sem a preocupação com resíduos para a cultura subsequente e auxílio no manejo de áreas com plantas daninhas resistentes.