Caracterización fenotípica y bioquímica del alelo Ahasl1-4 con resistencia a inhibidores de Ahas en girasol (Helianthus annuus L.)

• Autores: Gianotto, Laura Noelia
• Año de publicación: 2016
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis de maestría
• Colaborador/a o director/a de tesis: Nestares, Graciela
• Materia: Girasol; Helianthus annuus; Alelos; Resistencia a los herbicidas
• Institución: Universidad Nacional de Rosario

El locus multialélico Ahasl1 determina el nivel de resistencia/susceptibilidad a herbicidas inhibidores de la enzima acetohidroxiácido sintasa (AHAS) en girasol. Recientemente se ha encontrado un alelo que confiere resistencia cruzada a distintas familias químicas de inhibidores de AHAS: imidazolinonas (IMI), sulfonilureas (SU), triazolopirimidinas (TP) y pirimidiniltio (u oxi) benzoatos (POB), denominado Ahasl1-4, que se corresponde con la sustitución Trp574Leu. La evaluación en las etapas de germinación y la caracterización bioquímica de Ahasl1-4, así como las relaciones de dominancia con otros alelos del locus Ahasl1 no se han realizado hasta el momento. Los objetivos de este trabajo fueron caracterizar el crecimiento de plántulas y la actividad enzimática AHAS en respuesta a los herbicidas imazapir y metsulfurón metil de genotipos de girasol que portan diferentes combinaciones de los alelos Ahasl1-1, Ahasl1-4 y ahasl1 y determinar las relaciones de dominancia entre los alelos mencionados en respuesta a diferentes concentraciones de imazapir y metsulfurón metil. Dentro de los ensayos de germinación, en presencia del herbicida imazapir, los genotipos Ahasl1-4/Ahasl1-4 y Ahasl1-1/Ahasl1-4 presentaron los mayores valores de GR50 para las variables longitud de raíz principal (LP), longitud de raíz principal con raíces laterales mayores a 5 mm (LPb), longitud de raíz lateral más larga (LL), área foliar total (AF) y longitud promedio del primer par de hojas (LF), hasta 6000 veces superior al genotipo susceptible ahasl1/ahasl1 y hasta 15 veces superior al genotipo Ahasl1-1/Ahasl1-1 que confiere resistencia sólo a IMI. Al realizar la comparación dentro de cada variable y entre los genotipos evaluados se encontraron diferencias significativas excepto al comparar los genotipos Ahasl1-4/Ahasl1-4 y Ahasl1-1/Ahasl1-4. Con el herbicida metsulfurón metil se observó que los genotipos que portaban al menos un alelo Ahasl1-4 presentaron los mayores GR50 dentro de las variables radicales evaluadas. Sin embargo, dentro de las variables foliares el genotipo Ahasl1-4/Ahasl1-4 mostró un GR50 seis veces superior para área foliar total y cuatro veces superior para longitud promedio del primer par de hojas respecto al genotipo Ahasl1-1/Ahasl1-4. A nivel de actividad enzimática, con ambos herbicidas, el genotipo Ahasl1-4/Ahasl1-4 presentó el mayor valor de I50 y en la comparación con el resto de los genotipos las diferencias fueron significativas. Respecto a las relaciones de dominancia, tomando dos alelos, tanto para resistencia a imazapir como a metsulfurón metil, las mismas varían desde sobredominancia a recesividad dentro de cada variable evaluada y concentración de herbicida aplicada. En base 2 a los resultados obtenidos se concluye que el alelo Ahasl1-4 confiere resistencia al herbicida metsulfurón metil y resistencia superior a la conferida por el alelo Ahasl1-1 al herbicida imazapir y que la relación de dominancia entre dos alelos puede variar dependiendo del tipo de herbicida presente, de la concentración de herbicida y de la variable evaluada.
The multiallelic locus Ahasl1 determines the level of resistance/susceptibility to acetohydroxyacid synthase (AHAS) inhibiting herbicides in sunflower. Recently an allele that confers cross-resistance to different chemical families of AHAS inhibitors, called Ahasl1-4, has been found. The goals of this study were to characterize seedling growth and AHAS enzyme activity in response to herbicides imazapyr and metsulfuron methyl of sunflower genotypes which carry different combinations of alleles Ahasl1-1, Ahasl1-4 and ahasl1 and to determine the dominance relationships between these alleles. In germination assays genotypes Ahasl1-4/Ahasl1-4 and Ahasl1-1/Ahasl1-4 had the highest GR50 for all variables in presence of imazapyr. When comparing within each variable and between genotypes significant differences were found except when comparing Ahasl1-4/Ahasl1-4 and Ahasl1-1/Ahasl1-4. With metsulfuron methyl, genotypes carrying at least one allele Ahasl1-4 showed the highest GR50 in root variables. However, in leaf variables, Ahasl1-4/Ahasl1-4 showed higher GR50 values than Ahasl1-1/Ahasl1-4. Regarding enzyme activity level, with both herbicides, Ahasl1-4/Ahasl1-4 had the highest I50 and differences were significant among genotypes. The degree of dominance for two resistant alleles vary from overdominance to recessivity depending on evaluated variable and herbicide concentration. It is concluded that (1) allele Ahasl1-4 confers resistance to metsulfuron methyl and superior resistance than that conferred by allele Ahasl1-1 to imazapyr, and (2) dominance relationship between two given alleles can vary depending on type and concentration of herbicide and variable evaluated.
Fil: Gianotto, Laura Noelia. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina