Glyphosate tolerance mechanisms of Parietaria debilis and Petunia axillaris

La utilización repetida de glifosato como herbicida modifica, entre otros aspectos, la composición relativa de la flora de malezas en un área determinada, aumentando la frecuencia de individuos con baja sensibilidad al mismo. Entre las malezas de difícil manejo reportadas estan Parietaria debilis, Petunia axillaris y Verbena litoralis. En este trabajo se evalúa la sensibilidad de las especies mencionadas en comparación con Amaranthus hybridus y se analiza absorción y translocación del herbicida, superficie foliar, características morfológicas y anatómicas. El objetivo es caracterizar los mecanismos de tolerancia al herbicida glifosato en Petunia axillaris, Parietaria debilis y Verbena litoralis. Los análisis confirman que Petunia axilaris y Parietaria debilis son especies tolerantes a glifosato mientras que Verbena litoralis es sensible. Se confirma además la inhibición de la ruta metabólica del ácido shikimico en Amaranthus hybridus y Verbena litoralis. La retención foliar de glifosato es menor en ambas especies tolerantes; solo en Parietaria debilis se puede correlacionar una menor susceptibilidad con reducida absorción y limitada translocación del herbicida, particularmente, una menor penetración del herbicida podría atribuirse a una mayor proporción de grupos químicos de carácter hidrofóbico en sus ceras epicuticulares. En Petunia axillaris la menor sensibilidad al glifosato podría relacionarse a un mayor tiempo de absorción, y una distribución del glifosato hacia meristemas; lo primero puede correlacionarse con alta densidad de tricomas y una cantidad de ceras significativamente mayor que la especie sensible. En ambas especies tolerantes aplicadas con glifosato, la producción de flores y semillas asegura la perpetuación de los genotipos menos sensibles.Repeated use of glyphosate as herbicide modified, among other things, the relative composition of the weed flora in a given area, increasing the frequency of individuals with low sensitivity. Among the many reported hard to kill species are Parietaria debilis, Petunia axillaris and Verbena litoralis. This thesis evaluates the sensitivity of the forementioned species compared with Amaranthus hybridus and analyze the absorption and translocation of herbicide, leaf surface, morphological and anatomical characteristics possibly related to the herbicide response. The objective is to characterize the mechanisms of tolerance to the herbicide glyphosate in Petunia axillaris, Parietaria debilis and Verbena litoralis. Studies show that both Parietaria debilis and Petunia axillaris are glyphosate tolerant species while Verbena litoralis is sensitive. Also the shikimic acid pathway is inhibited in Amaranthus hybridus and Verbena litoralis. Foliar retention is lower in both glyphosate-tolerant species. Parietaria debilis has reduced absorption and limited translocation of herbicide, also show a dense trichome leaf surface and his epicuticular wax composition shows a greater proportion of chemical groups of hydrophobic character, which could be the main reason for reduced penetration of the herbicide. Petunia axillaris has increased time of absorption of herbicide, that may be correlated with high density of trichomes in leaf surface, and the significantly higher amount of wax than in the sensitive species; coupled with a preferential distribution of glyphosate to the meristems. In both tolerant species treated with glyphosate, flowering or seed production ensures the perpetuation of the less sensitive genotypes.Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y TécnicasUniversidad Nacional del LitoralUniversidad de CórdobaUniversidade de Sao Paul