A evolução é bem selvagem. Uma mutação aleatória ocorre e, se isso for benéfico, a mutação se torna dominante ao longo das gerações e a espécie evolui. Isso sempre acontece em um indivíduo e depois se espalha, ou a mesma característica pode evoluir em lugares diferentes ao mesmo tempo? Este último caso parece ser a verdade na maioria das situações.
Nesta pesquisa recente da AHRI (Iniciativa Australiana de Resistência a Herbicidas), o mesmo mecanismo de resistência ao glufosinato apareceu na China e na Malásia ao mesmo tempo.
Glufosinato é “o outro” herbicida knockdown, o qual já é utilizado globalmente há cerca de 30 anos, mas atualmente temos baixos níveis de resistência a este herbicida. O uso global de glufosinato está aumentando em culturas tolerantes e como herbicida de eliminação em países onde o paraquat foi banido.
Os pesquisadores da AHRI, Dr. Qin Yu e Dr. Heping Han, recentemente se uniram a alguns pesquisadores chineses visitantes para descrever o mecanismo de resistência ao glufosinato. Eles encontraram o mesmo ponto único, mutação no local-alvo, Ser59Gly em populações resistentes de Eleusine indica (grama Crowsfoot) da Malásia e da China. As plantas apresentaram resistência de nível relativamente baixo, mas dado que essa mutação evoluiu independentemente em diferentes países, parece que isso pode representar um mecanismo comum de resistência ao glufosinato no local-alvo.
Mais uma vez, pesquisadores nos colocaram na posição privilegiada de entender a resistência a um herbicida antes de seu uso generalizado.
Como funciona o glufosinato
Quando as plantas metabolizam o nitrogênio, elas usam a reação abaixo para unir a amônia ao glutamato para formar a glutamina. A enzima glutamina sintase é uma parte crítica desta reação. O herbicida glufosinato funciona como a maioria dos outros herbicidas, ele se liga a uma enzima. Neste caso, a enzima é a glutamina sintase. Quando essa reação cessa, a amônia se acumula em níveis tóxicos e a planta morre.
Como funciona a resistência ao glufosinato
A rotação “Ser59Gly” é uma mutação pontual na enzima glutamina sintase. A mutação não está bem no centro catalítico da enzima (como as mutações de resistência costumam estar), mas perto do centro catalítico. A mutação é apenas o suficiente para influenciar indiretamente a ligação do glufosinato.
Melhoramento transgênico de arroz resistente
Para confirmar que a mutação “Ser59Gly” é a causa da resistência, os pesquisadores usam o que hoje é uma técnica comum de laboratório para desenvolver arroz que contém essa mutação exata usando técnicas transgênicas. A foto abaixo mostra o arroz suscetível na frente com o arroz transgênico na parte de trás a zero ou 990g/ha de glufosinato. A resistência de baixo nível é evidente aqui, pois o glufosinato danifica as plantas resistentes, mas não o suficiente para matá-las completamente.
A resistência ao glufosinato é apenas cerca de 2,5 vezes. A curva de dose-resposta abaixo mostra a população de arroz suscetível (WT – Tipo Selvagem) versus plantas com a mutação “Ser59Gly”. Há uma mudança definitiva na resposta à dose, embora de baixo nível de resistência. No entanto, o glufosinato é conhecido por ser um produto que muitas vezes requer duas aplicações sequenciais de produto em taxas robustas em boas condições para matar as ervas daninhas, portanto, qualquer mudança na resposta à dose é significativa.
É bom saber que internacionalmente a resistência a esse herbicida é rara e, quando enfrentamos problemas de resistência, sabemos por onde começar para determinar o mecanismo.
