Glyphosate resistance affect the physiological quality of Conyza bonariensis seeds
Piasecki, C. Mazon, A.S. Agostinetto, D. Vargas, L.
Glyphosate resistance affect the physiological quality of Conyza bonariensis seeds
Publicação on-line; 41 ref.; 3 tables; 3 illus.; Summaries (En, Pt)
ABSTRACT - High seed production and dispersal capacity and glyphosate resistance
are among the main factors that have made hairy fleabane (Conyza bonariensis) one
of the most important and dispersed weeds in the world. Herbicide-resistant weeds
populations may have fitness cost due to molecular, physiological, and biochemical
changes. This study aimed to evaluate the physiological quality of seeds of Conyza
spp. and determine whether glyphosate resistance causes fitness costs for resistant
biotypes. Seeds from six hairy fleabane biotypes, three glyphosate-resistant and
three -sensitive, with a resistance factor average of 11.7 were studied. Among the
studied biotypes, five were identified as C. bonariensis and one as C. blakei. Seed
analyses were performed in a completely randomized design with ten replications of
100 seeds each (1,000 seeds per biotype). The analyzed seeds were originated from
second-generation self-pollinating plants with known segregation rate. The mean
results indicate that, in relation to sglyphosate-sensitive biotypes of C. bonariensis,
seeds from -resistant biotypes showed a 16% reduction in vigor and 13% in
germination, a 44% increase in the number of empty seeds and approximately five
times more viable dormant seeds. The lower physiological quality of glyphosateresistant
hairy fleabane seeds regarding to -sensitive indicates that resistance affect
the seed’s physiology and causes a fitness costs. It implies a reduction of invasive
potential and persistence in the environment of resistant biotypes. Therefore, in the
absence of glyphosate as a selective factor, the frequency of resistant biotypes
tends to decrease and increase the predominancy of glyphosate-sensitivre biotypes.
However, the highest number of viable dormant seeds of resistant biotypes supplies
the soil seed bank. All biotypes of C. bonariensis showed higher physiological
quality of seeds when compared to C. blakei, indicating that the first species is more
adaptably evolved for survival in agricultural and disturbed areas.
Keywords: herbicide resistance, integrated weed management, weed biology, soil
seed bank, Conyza blakei.
RESUMO - A alta capacidade de produção e dispersão de sementes e a resistência
ao glyphosate estão entre os principais fatores que tornaram a buva (Conyza
bonariensis) uma das mais importantes e dispersas plantas daninhas no mundo.
Populações de plantas resistentes a herbicidas podem apresentar penalidades em
função das alterações moleculares, fisiológicas e bioquímicas. O objetivo deste
trabalho foi avaliar a qualidade fisiológica das sementes de biótipos de Conyza
spp. e determinar se a resistência ao glyphosate causa penalidades aos biótipos
resistentes. Foram avaliadas sementes de seis biótipos de buva, sendo três resistentes
e três sensíveis ao glyphosate, com fator de resistência de 11,7. Entre os biótipos
estudados, cinco foram identificados como C. bonariensis e um como C. blakei. As
análises das sementes foram realizadas no delineamento completamente
casualizado com dez repetições de 100 sementes cada (1.000 sementes por biótipo). As sementes utilizadas
nas análises foram originadas de plantas de segunda geração de autopolinização com taxa de
segregação conhecida. Os resultados médios indicam que, em relação aos biótipos sensíveis de
C. bonariensis, as sementes dos biótipos resistentes apresentaram redução de 16% no vigor e 13% na
germinação, aumento de 44% no número de sementes vazias e em torno de cinco vezes mais sementes
dormentes viáveis. A menor qualidade fisiológica de sementes da buva resistente ao glyphosate indica
que a resistência causa penalidade. Essa penalidade implica redução do potencial invasivo e persistência
no ambiente dos biótipos resistentes. Assim, na ausência do fator seletivo glyphosate, a frequência de
biótipos resistentes tende a diminuir e retornar a suscetibilidade. Entretanto, o maior número de sementes
dormentes viáveis dos biótipos resistentes abastece o banco de sementes do solo. Todos os biótipos de
C. bonariensis apresentaram maior qualidade fisiológica das sementes em comparação ao biótipo de
C. blakei, indicando que a primeira espécie é mais evoluída do ponto de vista adaptativo para
sobrevivência em áreas agrícolas.
Palavras-chave: resistência a herbicidas, manejo integrado de plantas daninhas, biologia de plantas
daninhas, banco de sementes do solo, Conyza blakei
ERVA DANINHA
SEMENTE
RESISTÊNCIA A PESTICIDA
HERBICIDA
BIOLOGIA VEGETAL
Glyphosate resistance affect the physiological quality of Conyza bonariensis seeds
Publicação on-line; 41 ref.; 3 tables; 3 illus.; Summaries (En, Pt)
ABSTRACT - High seed production and dispersal capacity and glyphosate resistance
are among the main factors that have made hairy fleabane (Conyza bonariensis) one
of the most important and dispersed weeds in the world. Herbicide-resistant weeds
populations may have fitness cost due to molecular, physiological, and biochemical
changes. This study aimed to evaluate the physiological quality of seeds of Conyza
spp. and determine whether glyphosate resistance causes fitness costs for resistant
biotypes. Seeds from six hairy fleabane biotypes, three glyphosate-resistant and
three -sensitive, with a resistance factor average of 11.7 were studied. Among the
studied biotypes, five were identified as C. bonariensis and one as C. blakei. Seed
analyses were performed in a completely randomized design with ten replications of
100 seeds each (1,000 seeds per biotype). The analyzed seeds were originated from
second-generation self-pollinating plants with known segregation rate. The mean
results indicate that, in relation to sglyphosate-sensitive biotypes of C. bonariensis,
seeds from -resistant biotypes showed a 16% reduction in vigor and 13% in
germination, a 44% increase in the number of empty seeds and approximately five
times more viable dormant seeds. The lower physiological quality of glyphosateresistant
hairy fleabane seeds regarding to -sensitive indicates that resistance affect
the seed’s physiology and causes a fitness costs. It implies a reduction of invasive
potential and persistence in the environment of resistant biotypes. Therefore, in the
absence of glyphosate as a selective factor, the frequency of resistant biotypes
tends to decrease and increase the predominancy of glyphosate-sensitivre biotypes.
However, the highest number of viable dormant seeds of resistant biotypes supplies
the soil seed bank. All biotypes of C. bonariensis showed higher physiological
quality of seeds when compared to C. blakei, indicating that the first species is more
adaptably evolved for survival in agricultural and disturbed areas.
Keywords: herbicide resistance, integrated weed management, weed biology, soil
seed bank, Conyza blakei.
RESUMO - A alta capacidade de produção e dispersão de sementes e a resistência
ao glyphosate estão entre os principais fatores que tornaram a buva (Conyza
bonariensis) uma das mais importantes e dispersas plantas daninhas no mundo.
Populações de plantas resistentes a herbicidas podem apresentar penalidades em
função das alterações moleculares, fisiológicas e bioquímicas. O objetivo deste
trabalho foi avaliar a qualidade fisiológica das sementes de biótipos de Conyza
spp. e determinar se a resistência ao glyphosate causa penalidades aos biótipos
resistentes. Foram avaliadas sementes de seis biótipos de buva, sendo três resistentes
e três sensíveis ao glyphosate, com fator de resistência de 11,7. Entre os biótipos
estudados, cinco foram identificados como C. bonariensis e um como C. blakei. As
análises das sementes foram realizadas no delineamento completamente
casualizado com dez repetições de 100 sementes cada (1.000 sementes por biótipo). As sementes utilizadas
nas análises foram originadas de plantas de segunda geração de autopolinização com taxa de
segregação conhecida. Os resultados médios indicam que, em relação aos biótipos sensíveis de
C. bonariensis, as sementes dos biótipos resistentes apresentaram redução de 16% no vigor e 13% na
germinação, aumento de 44% no número de sementes vazias e em torno de cinco vezes mais sementes
dormentes viáveis. A menor qualidade fisiológica de sementes da buva resistente ao glyphosate indica
que a resistência causa penalidade. Essa penalidade implica redução do potencial invasivo e persistência
no ambiente dos biótipos resistentes. Assim, na ausência do fator seletivo glyphosate, a frequência de
biótipos resistentes tende a diminuir e retornar a suscetibilidade. Entretanto, o maior número de sementes
dormentes viáveis dos biótipos resistentes abastece o banco de sementes do solo. Todos os biótipos de
C. bonariensis apresentaram maior qualidade fisiológica das sementes em comparação ao biótipo de
C. blakei, indicando que a primeira espécie é mais evoluída do ponto de vista adaptativo para
sobrevivência em áreas agrícolas.
Palavras-chave: resistência a herbicidas, manejo integrado de plantas daninhas, biologia de plantas
daninhas, banco de sementes do solo, Conyza blakei
ERVA DANINHA
SEMENTE
RESISTÊNCIA A PESTICIDA
HERBICIDA
BIOLOGIA VEGETAL
BINAGRI