Análise do perfil eletroforético de proteínas citoplasmáticas para verificação do processo de desintoxicação do herbicida mesotrione em plantas de Zea mays

Abstract

RESUMO -As plantas tolerantes a herbicidas apresentam rotas bioquímicas eficientes na desintoxicação dessas moléculas no interior da célula, e muitas enzimas citoplasmáticas participam desse processo. No presente trabalho, o perfil eletroforético de proteínas citoplasmáticas foi avaliado em folhas, caules e raízes de plantas de milho, durante o processo de desintoxicação, após tratamento com o herbicida mesotrione. Aos 15 dias após o plantio, foram aplicados 192 gramas por hectare (g ha -1) do mesotrione, em pós-emergência; três e sete dias após a aplicação (DAA), foram coletados os tecidos para a realização de fracionamento celular e isolamento das proteínas solúveis do citoplasma. A atividade fotossintética foi analisada como marcador fisiológico do nível de fitointoxicação em diferentes estádios (1, 2, 3, 5 e 7 DAA). Enquanto a fotossíntese foi inibida nos primeiros 3 DAA, não se observou alteração significativa a partir do quinto dia. Medidas biométricas foram realizadas aos 7 DAA, não apresentando diferenças significativas. A análise dos perfis eletroforéticos das proteínas citoplasmáticas indicou maior expressão proteica em regiões de baixa massa molecular (~ de 21 a 65 kDa) nos tecidos de folhas e caules aos 3 DAA do mesotrione. Contudo, aos sete dias observou-se recuperação de perfis semelhantes aos tecidos de plantas não tratadas com o herbicida. Nas raízes, houve redução na biossíntese de proteínas sob tratamento com herbicida, tanto aos 3 quanto aos 7 DAA. Os resultados sugerem que as alterações do perfil eletroforético das proteínas citoplasmáticas das plantas de milho refletem bem o estádio de desintoxicação de seus tecidos e que, mesmo após o processo haver se estabelecido na parte aérea, as raízes continuaram a apresentar alterações, que indicam um processo mais prolongado de desintoxicação do mesotrione sobre o sistema radicular.Palavras-chave: fitotoxicidade, milho, proteína, controle de plantas daninhas, metabolização de herbicida. ABSTRACT -Herbicide-tolerant plants have efficient biochemical pathways for detoxification of these molecules within the cell, with many cytoplasmic enzymes being involved in this process. In this study, the electrophoretic profiles of cytoplasmic proteins were evaluated in the leaves, stems, and roots of corn plants during the detoxification process after treatment with the herbicide mesotrione. At 15 days after planting, 192 grams per hectare (g ha -1) of mesotrione were administered postemergence. Three or seven days after application (DAA), tissues were collected to perform cell fractionation and isolation of soluble proteins from the cytoplasm. Photosynthetic activity was analyzed as a physiological marker of the level of intoxication at different stages (1, 2, 3, 5, and 7 DAA). While photosynthesis was inhibited in the first three days after spraying, there was no significant change on the fifth day. Biometric measurements were performed at seven DAA, and no significant differences were observed. Analysis of electrophoretic profiles of cytoplasmic proteins indi...

Tolerance of Common Bean Plants to Ethoxysulfuron Herbicide and the Mechanism Involved in the Process

“…In fact, there is several evidences that herbicide detoxification is responsible for many cases of tolerance of crop plants to herbicides, including corn to nicosulfuron (Liu et al, 2015), cotton to pyrithiobac (Snipes and Seifert, 2003), corn to mesotrione (Ogliari et al, 2014), and soybean to sulfentrazone (Walsh et al, 2015). There is evidence of tolerance of common bean to other ALS inhibitors (Procopio et al, 2009).…”

Fitotoxidez de mesotriona em milho inoculado com Azospirillum brasilense associado a adubação nitrogenada

“…Os resultados encontrados no presente estudo são divergentes dos citados no híbrido Braskalb 330 ® conduzido em condição de campo, em que a fotossíntese das plantas tratadas ou não com mesotriona não apresentaram diferenças aos 7 DAA (Ogliari et al, 2014).…”

“…Apesar da tolerância do milho ao mesotriona, a aplicação deste herbicida causa o branqueamento ou amarelecimento em folha novas, devido a fotooxidação das moléculas de clorofila, reduzindo a atividade fotossintética, o que em cultivares menos tolerantes pode resultar na morte do tecido vegetal (Barchanska et al, 2014). Nesse sentido, Ogliari et al (2014), relatam que a aplicação de mesotriona em plantas de milho reduziu a assimilação líquida de CO 2 em até 17 µmol CO 2 m -2 s -1 . A adoção de tecnologias visando reduzir o efeito da fitotoxidez de mesotriona em cultivares menos tolerantes é desejável.…”