Teoria integradora sobre o modo de ação de Quinclorac : revisão de literatura

Quinclorac is a systemic herbicide absorbed by germinating seeds, roots and leaves of seedlings. It is a selective compound for crops such as rice, canola, barley, corn, sorghum, and pasture. Quinclorac can be used to control various monocots and dicotyledonous weed species. The biochemical function of this herbicide in the plant has intrigued scientists for nearly four decades. The objectives of this review are to present evidence of three hypotheses on the biochemical functioning of quinclorac and to propose an integrative mode of action. The first theory on the mode of action of quinclorac is supported by evidence of inhibition of incorporation of C14-glucose into cellulose and hemicellulose, thus, affecting the cell wall synthesis. The second hypothesis suggests that quinclorac acts as an auxin in broadleaved weed species. In grass species, however, this herbicide appears to stimulate the activity of the 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase enzyme and, subsequently, to increase the ethylene production; also, it seems to increase the cyanide acid content to phytotoxic levels. A third hypothesis to explain the harmful effect in some plant species is the formation of reactive oxygen species (ROS). Apparently, these processes are not mutually exclusive; therefore, an integrative theory for the action of quinclorac is suggested. It is theorized that the aforementioned biochemical activities are interconnected and can be the phytotoxic backbone to explain the herbicidal effect depending on the plant species and the plant growth stage, among other factors.O quinclorac é um herbicida sistêmico absorvido por sementes em germinação, raízes e folhas de plântulas. Ele é um produto seletivo para as culturas de arroz, canola, cevada, milho, pastagens e sorgo. Ele pode ser utilizado no controle de diversas plantas daninhas dicotiledôneas e monocotiledôneas. O funcionamento bioquímico desse herbicida na planta tem intrigado os cientistas por quase duas décadas. Os objetivos desta revisão foram apresentar evidências de três hipóteses sobre o funcionamento bioquímico do quinclorac e, a partir das evidências existentes, propor um modo de ação integrador. A primeira teoria sobre o modo de ação do quinclorac é apoiada por evidências de inibição da incorporação de glicose em celulose e em hemiceluloses, afetando assim a síntese de parede celular. A segunda hipótese sugere que o quinclorac atua como auxina sintética em espécies dicotiledôneas. Em espécies gramíneas, todavia, sua ação parece envolver o estímulo da atividade da enzima ácido 1-carboxílico-1-aminociclopropano sintase e o aumento posterior da produção de etileno e, principalmente, cianeto em níveis fitotóxicos. Uma terceira hipótese evidencia que a ação do quinclorac em algumas espécies depende da formação de espécies reativas de oxigênio (ROS). Aparentemente esses processos não são excludentes, por isso é proposta uma teoria integradora para ação do quinclorac. Teoriza-se que as atividades bioquímicas citadas constituem o fundamento da ação desse herbicida e que a manifestação de determinada rota depende das espécies vegetais e dos estágios de desenvolvimento da planta, entre outros fatores

Uso potencial de aminoácidos não-proteinogênicos como aleloquímicos

From existing amino acids, twenty are directly involved in the formation of proteins. The others are known as non- proteinogenic amino acids (NPAA). The NPAA have different functions, including anti-herbivory activity, antimicrobial, protection from stress, cell signaling, nitrogen storage, as toxins against invertebrates and vertebrates and as allelochemicals. Plants are able to release these metabolites in the soil, which may influence the growth and development of neighboring plants, both positively and negatively. The objective of this review is to describe the chemical characteristics, the allelopathic potential and selectivity for crops of non-proteinogenic amino acids m-tyrosine, L-DOPA, methionine sulfoximine and azetidine. Dos aminoácidos existentes, vinte estão envolvidos diretamente na formação de proteínas. Os demais são conhecidos como aminoácidos não-proteinogênicos (AANP). Os AANP possuem diferentes funções, incluindo atividade anti-herbivoria, antimicrobiana, proteção contra o estresse, sinalização celular, armazenamento de nitrogênio, como toxinas contra invertebrados e vertebrados e, também, como aleloquímicos. As plantas são capazes de liberar esses metabólitos no solo, os quais podem influenciar o crescimento e desenvolvimento de plantas vizinhas, tanto positiva como negativamente. O objetivo dessa revisão é descrever as características químicas, o potencial alelopático e a seletividade para culturas dos aminoácidos não-proteinogênicos m-tirosina, L-DOPA, metionina sulfoximina e azetidino. 

Euphorbia heterophylla L. RESISTENTE AOS HERBICIDAS INIBIDORES DE ACETOLACTATO SINTASE: DISTRIBUIÇÃO E GENÉTICA DE BIÓTIPOS DO ESTADO DO PARANÁ

Avaliou-se a distribuição de populações da espécie Euphorbia heterophylla L., com resistência aos herbicidas inibidores da enzima acetolactato sintase (ALS), em propriedades localizadas nas regiões oeste e sudeste do estado do Paraná. Foram determinadas as principais práticas agronômicas associadas à resistência e caracterizadas populações resistentes geneticamente. Sementes de E. heterophylla foram coletadas em 103 localidades do estado do Paraná, durante o ano de 2002. Em cada local os agricultores informaram as práticas culturais adotadas na condução da lavoura de soja. Análises de Randomly Amplified Polymorphic DNA (RAPD) utilizando 30 primers foram realizadas em cinco populações provenientes do oeste paranaense. Os resultados evidenciaram que populações de E. heterophylla resistentes aos herbicidas inibidores de ALS estão amplamente distribuídas no estado do Paraná. A monocultura de soja conjuntamente com a utilização prolongada de herbicidas inibidores de ALS, provavelmente, estão associadas com a seleção de populações resistentes. A análise genética não permitiu assegurar se houve dispersão de sementes de E. heterophylla resistente ao herbicida na região analisada. Euphorbia heterophylla L. RESISTANT TO ACETOLACTATE SYNTHASE INHIBITING HERBICIDES: DISTRIBUTION AND GENETIC OF BIOTYPES FROM PARANÁ STATE Abstract The distribution of Euphorbia heterophylla L. species population resistant to acetolactate synthase inhibiting herbicides were evaluated in properties located in the west and southeast of the state of Paraná. The main agronomical practices associated to the resistant and the characterization of the population genetically resistant were determined. E. heterophylla seeds were collected in 103 locations of Paraná state, during the year of 2002. In each location, farmers informed soybean management practices adopted. RAPD analysis using 30 primers were performed on five populations of the west of the state. The results evidenced that the E. heterophylla populations resistant to the ALS inhibiting herbicides of are widely distributed in Paraná state. Soybean monoculture together with the prolonged utilization of ALS inhibiting herbicides, probably are associated with resistant population selection. The genetic analysis didnt permit to assure if there were dispersion of E. heterophylla seeds resistant to the herbicide in the region analysed

Leaching of the S-metolachlor herbicide associated with paraquat or glyphosate in a no-tillage system

The combined use of desiccant and residual herbicides is a common management practice under no-tillage systems. However, the effect of desiccant herbicides and mulch on the leaching of residual herbicide is unknown. This study aimed at assessing the leaching of the S-metolachlor herbicide applied to ryegrass sequentially or in association with paraquat or glyphosate. A randomized blocks design was used, with four repetitions and treatments distributed over split-plots. The desiccant herbicides paraquat (600 g ha-1) or glyphosate (720 g ha-1) were used in the main plot, while S-metolachlor (2,800 g ha-1) was applied sequentially or in association with the desiccant herbicides in the subplots. There was also a control containing only desiccant herbicide, with no application of residual herbicide. The type of desiccant did not affect the leaching of the residual herbicide. In addition, the chosen method to apply the residual herbicide, sequentially or in association with the desiccant, did not impact the S-metolachlor behavior in the soil. The bioavailable concentration in the soil, 25 days after the application, was 90 g a.i. ha-1, at a depth of 18 cm

FITORREMEDIAÇÃO: PLANTAS COMO AGENTES DE DESPOLUIÇÃO?

Esta revisão teve como objetivo abordar aspectos da fitorremediação e sua aplicação para a descontaminação de áreas poluídas, decorrentes de atividades humanas. Foram discutidos os métodos de fitorremediação, os processos fisiológicos envolvidos, as propriedades das plantas utilizadas e sua relação com a biotecnologia, bem como vantagens e desvantagens dessa tecnologia. Atividades realizadas pelo ser humano como a industrialização e o uso de químicos na agricultura geram poluentes e a remoção dos compostos potencialmente tóxicos formados torna-se complexa, uma vez que existem diferentes classes e tipos de químicos. Outro aspecto que dificulta a recuperação de áreas contaminadas é o custo oneroso de métodos tradicionalmente utilizados para remoção dos poluentes. Deste modo, a fitorremediação vem despertando interesse mundial e apresenta potencial para uso no Brasil. Pesquisas científicas têm selecionado diversas espécies vegetais com potencial para limpeza de áreas contaminadas e a biotecnologia tem possibilitado a adequação da habilidade descontaminante de outras espécies

Leaching of the herbicide imazaquin associated to paraquat or glyphosate in no-tillage system

O objetivo do presente trabalho foi determinar a lixiviação do herbicida residual imazaquin associado ou aplicado sequencialmente com os herbicidas dessecantes paraquat ou glyphosate quando aplicados sobre cobertura vegetal. O trabalho foi realizado a campo na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (EEA/UFRGS) em área de plantio direto, e em câmara de crescimento da Faculdade de Agronomia da UFRGS sob Argissolo Vermelho Distrófico típico, contendo 28% de argila. O delineamento experimental utilizado foi blocos casualizados, com quatro repetições, sendo os tratamentos distribuídos em parcelas subdivididas. Nas parcelas principais, foram alocados os herbicidas dessecantes paraquat (600 g ha-1) ou glyphosate (720 g ha-1); nas subparcelas o herbicida residual imazaquin (300 g ha-1) associado ou aplicado sequencialmente aos herbicidas dessecantes, assim como uma testemunha contendo apenas herbicida dessecante, sem aplicação do herbicida residual. A lixiviação do imazaquin não foi diferente em função da presença do glyphosate ou paraquat quando aplicado sobre a cobertura vegetal. Não houve diferença na lixiviação do imazaquin em função da aplicação em associação ou sequencial ao dessecante. A concentração biodisponível no solo aos 25 dias após a aplicação foi maior entre 2 e 8 cm de profundidade. Nesse sentido, o herbicida imazaquin apresentou baixa capacidade de lixiviação.The objective of this work was to evaluate the leaching of the residual herbicide imazaquin when applied simultaneously or in sequence to non-selective herbicides paraquat and glyphosate. In the present work we evaluated, under field conditions at the Estação Experimental Agronômica of the Universidade Federal do Rio Grande do Sul (EEA/UFRGS), in no-till area, and in the growing chamber of the Faculdade de Agronomia of the UFRGS under Argissolo Vermelho Distrófico típico (Ultisol) contend 28% of clay. The experimental design used was the random blocks with four repetitions, being the treatments distributed in subdivided plots. The nonselective herbicides were placed in the main plots (paraquat, 600 g ha-1 or glyphosate 720 g ha-1), the residual herbicide imazaquin (300 g ha-1) were applied in the subplots associated or sequentially to the non-selective herbicides. The control treatment consisted of non-selective herbicide, without application of the residual herbicide. The presence of non-selective herbicides didn’t affect the leaching of the residual herbicide when applied on cover crop. There is no difference between associated and sequential application of the non-selective herbicides on the leaching of imazaquin. The bioavailable concentration in soil collected 25 days after the application was highest among 2-8 cm depth. In this sense, the herbicide imazaquin has low leaching capacity.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

RESISTÊNCIA DE PLANTAS DANINHAS: SELEÇÃO OU INDUÇÃO À MUTAÇÃO PELOS HERBICIDAS INIBIDORES DE ACETOLACTATO

A resistência de plantas daninhas aos herbicidas, principalmente os inibidores da síntese de aminoácidos ramificados (isoleucina, leucina e valina), está se propagando no Brasil. A literatura propõem que a resistência aos herbicidas ocorre devido à seleção de indivíduos mutantes já presentes na comunidade vegetal aspergida pelo herbicida. Contudo, durante a replicação do DNA ocorrem erros que são corrigidos por diversas proteínas. Já foi identificada a composição de aminoácidos das proteínas do grupo MutS, responsáveis pela correção de erros replicativos em Arabidopsis thaliana. Com base na elevada composição dos aminoácidos ramificados nas proteínas do grupo MutS, este trabalho questiona se a ausência desses aminoácidos em momentos críticos da replicação do DNA pode estar prejudicando a correção dos erros do DNA das plantas daninhas. Comparações são feitas entre possíveis efeitos de inibidores de acetolactato sintase (ALS) e de enol-piruvil-shiquimatofosfato- sintase (EPSPS). Com base nessas informações sugere-se que herbicidas inibidores da síntese de aminoácidos ramificados podem propiciar o aparecimento de mais indivíduos mutantes resistentes aos mesmos. WEED RESISTANCE: SELECTION OR INDUCTION TO MUTATION BY INHIBITORS OF ACETO LACTATE SYNTASE HERBICIDES Abstract The weed resistance to herbicides is widely spread in Brazil, mainly for the compounds inhibitors of the synthesis of branched-chain amino acids, isoleucine, leucine and valine. The literature proposes that the resistance to herbicides appears as result of selection of mutant individual plants existent in the weed flora prior to herbicide application. However, during DNA replication occur replication errors, that are corrected by several proteins. It is already known the amino acid composition of the proteins from the group MutS, responsible for the correction of replication errors in Arabidopsis thaliana. Based on the high composition of branched-chain amino acids on the group MutS proteins, in this work it is hypothesized that the absence of these amino acids on critical moments of the DNA replication can be interfering on the correction of the DNA replication errors in weeds. Possible effect of aceto lactate syntase (ALS) and enolpyruvil- shiquimato-phosphate syntase (EPSPS) inhibithing herbicides are compared. This review suggests that herbicides inhibitor of branched chain amino acid synthesis can trigger the appearance of more mutant weeds resistant to the herbicides when sprayed by these compounds

CULTURAS RESISTENTES AOS HERBICIDAS INIBIDORES DA ENZIMA ALS: REVISÃO DE LITERATURA

O objetivo desta revisão de literatura foi abordar os principais aspectos genéticos e as técnicas empregadas no desenvolvimento de culturas resistentes aos herbicidas inibidores da enzima ALS, bem como seus impactos na agricultura. O principal fator limitante a elevados níveis de produtividade das culturas é a interferência com as plantas daninhas. O melhoramento genético e técnicas de engenharia genética permitiram desenvolver culturas resistentes aos herbicidas. Estas culturas constituem estratégias de manejo para obtenção de alta produtividade de alimentos para suprir a elevada demanda global para os próximos anos. Como os inibidores da enzima ALS foram os pioneiros no Brasil a terem culturas resistentes e por ser o grupo de herbicidas mais utilizados no país, a análise da situação de culturas resistentes a esses produtos serve de modelo para entender os benefícios e os riscos associados à utilização de culturas resistentes aos herbicidas

Qualidade de frutos de tomate para indústria em competição com Solanum americanum

Five experiments were conducted to evaluate the hypothesis that Solanum americanum density and time of coexistence affect the quality of processing tomato fruit. The tomato crop was established using either the direct drilling or the transplanting technique. The factors evaluated consisted of weed density (from 0 up to 6 plants m-2) and time of weed interference (early bloom stage, full flowering stage, fruit filling, and harvest time). The effects of competition on tomato fruit quality were analysed using a multiple model. Tomato variables evaluated included industrial fruit types (which depended on ripeness and disease infection) and soluble solids level (obrix). Tomato fruit quality is dependent on the factors tested. Under low densities (< 6 plants m-2) of S. americanum there was a small impact on the quality of the tomato fruits. The percentage of grade A (mature fruit with red color and without pathogen infection) tomato fruits is the variable most affect by the independent variables. The impact of these independent variables on the percentage of grade C (green and/or with more than 15% disease infection) tomato yield was of smaller magnitude and in an inverse trend as the observed for grade A. The level of soluble solids was influenced by the weed interference on only two experiments, but the impact was of small magnitude. The impact of the results on current and future crop management practices is discussed.Cinco experimentos foram conduzidos para avaliar a hipótese de que a densidade de Solanum americanum e o tempo de convivência podem alterar a qualidade dos frutos do tomate para a indústria. O tomate foi cultivado usando-se o plantio direto ou a técnica de transplante. Os fatores avaliados consistiram da densidade de plantas daninhas (de 0 até 6 plantas m-2) e do tempo de interferência delas (fases de pré-florada, pleno florescimento, enchimento de frutos e colheita). Os efeitos da interferência sobre a qualidade dos frutos do tomateiro foram analisados utilizando um modelo múltiplo. As variáveis de tomate avaliadas foram tipos de fruta para indústria (em função da maturação e infecção da doença) e teor de sólidos solúveis (obrix). A qualidade dos frutos de tomate é dependente dos fatores testados. Sob baixa densidade (<6 plantas m-2) de S. americanum, houve reduzido impacto sobre a qualidade dos frutos do tomateiro. A porcentagem de frutos tipo A (fruta madura, com cor vermelha e sem infecção por patógeno) é a variável mais afetada pela interferência das plantas daninhas. O impacto das variáveis independentes sobre a porcentagem de frutos tipo C (verde e/ou com mais de 15% de infecção da doença) foi de baixa magnitude e com tendência inversa ao observado para a classe A. O nível de sólidos solúveis foi influenciado pela interferência das plantas daninhas em apenas dois experimentos, mas o impacto foi de pequena magnitude. Discute-se neste estudo o impacto dos resultados sobre as práticas de manejo de culturas atuais e futuras

Modelos empíricos para la predicción de la geometría del cordón en soldaduras a tope de aceros inoxidables dúplex SAF 2205

La presente investigación muestra dos modelos empíricos que permiten predecir la geometría del cordón de soldadura a tope de un acero inoxidable dúplex tipo 2205. Para obtener dichos modelos se empleó una metodología que permite utilizar los parámetros operacionales más importantes de la soldadura, como son: la intensidad de corriente (I), el voltaje (E), la velocidad de pasada (v) y calor aportado (HI). Se realizaron diferentes combinaciones de dichos parámetros para realizar la soldadura por arco sumergido (SAW). A cada muestra se le realizó la medición de la geometría del cordón a través de un barrido de 360° con 38 mediciones para obtener los modelos, los cuales luego fueron validados a través de gráficas de control. Se pudo observar que al aumentar la intensidad de corriente y el calor aportado, aumenta la geometría del cordón, es decir, la penetración, el ancho y la altura, mientras que lo inverso ocurre cuando se incrementa la velocidad de pasada.Postprint (published version