Florpyrauxifen-benzyl selectivity to rice

Florpyrauxifen-benzyl is a new auxinic herbicide developed for selective weed control in rice. Herbicide selectivity in rice can be affected by environmental conditions and crop practices. This thesis aims to evaluate the effect of environmental conditions and P450 inhibitors on florpyrauxifen-benzyl selectivity in rice. In chapter I, field experiments were carried out at the Embrapa Clima Temperado experimental station RS, Brazil in 2019/20 and repeated in 2020/21 growing season, aiming at evaluating the crop injury and yield response of rice to florpyrauxifen-benzyl doses affected by planting time, and growth stage at herbicide application. In chapter II, two doseresponse experiments were carried out under greenhouse conditions at the Federal University of Pelotas, Pelotas RS, Brazil, evaluating the addition of P450 inhibitors and two rice cultivars' responses to florpyrauxifen-benzyl. Lastly, in chapter III, two growth chamber experiments were carried out to evaluate plant injury, and CYP71A21, OsGSTL3, OsGTy, and OsWALK21.2 gene expression of rice plants sprayed with florpyrauxifen-benzyl in variable temperature conditions at the time of application. Rice plant injury due to florpyrauxifen-benzyl in early and medium planting time was greater than at late planting time. Herbicide applications at V2 with 60 g ai ha-1 of florpyrauxifenbenzyl reached higher injury than at V6 or R0 through the evaluation period with no yield reduction. The average in doses that cause 50% of plant injury (ED50) and growth reduction (GR50) were >6-fold, >4-fold, and 2.7-fold times the label rate (30 g ai ha-1) when applied florpyrauxifen-benzyl alone, with malathion, and with dietholate followed by piperonyl butoxide, respectively. 'Pampeira' cultivar showed lower ED50 and GR50 than IRGA 424 RI. Rice plant injury was greater in treatments where temperature increase from 28/25ºC to 38/36ºC rather than those that decrease from 28/25ºC to 18/15ºC for the 24 hours after application. Temperature changes suggest downregulation of CYP71A21, OsGSTL3, and OsWALK21.2. Results from these experiments suggest florpyrauxifen-benzyl injuries to rice do not cause lasting negative effects. Spraying malathion before florpyrauxifen-benzyl does not reduce the selectivity; however, the addition of two P450 inhibitors (dietholate and piperonyl butoxide) decreases the doses that cause 50% of growth reduction, but it seems to not compromise the crop selectivity. Pampeira cultivar showed less tolerance to florpyrauxifen-benzyl but doses required to GR50 was 2.9 times? the label rate. High temperature before or after florpyrauxifen-benzyl spraying time can increase rice plant injury due, in part, to the reduction of plants herbicide detoxification.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGSFlorpyrauxifen-benzyl é um novo herbicida auxínico desenvolvido para o controle seletivo de plantas daninhas em arroz. A seletividade em arroz pode ser afetada pelas condições ambientais e prática de lavoura. Esta dissertação tem o objetivo de avaliar o efeito das condições ambientais, inibidores da P450 e temperatura na seletividade do florpyrauxifen-benzyl em arroz. Para atingir esse objetivo, uma série de experimentos foi realizada e a dissertação foi dividida em capítulos. No capítulo I, experimentos de campo foram conduzidos na estação experimental da Embrapa Clima Temperado RS, Brasil, na safra 2019/20 e repetido em 2020/21, com o objetivo de avaliar a fitotoxicidade à cultura e a resposta da produtividade do arroz às doses de florpyrauxifen-benzyl, afetadas pela época de plantio e estádios de crescimento na aplicação do herbicida. No capítulo II, dois experimentos de dose resposta foram conduzidos em casa de vegetação na Universidade Federal de Pelotas RS, Brasil, avaliando a adição de inibidores da P450 e a resposta de duas cultivares de arroz ao florpyrauxifen-benzyl. Por último, no capítulo III dois experimentos em câmara de crescimento foram realizados para avaliar a fitotoxicidade e expressão gênica de CYP71A21, OsGSTL3, OsGTy e OsWALK21.2 em plantas de arroz pulverizado com florpyrauxifen-benzyl em condições de temperatura variável no momento da aplicação. A fitotoxicidade à planta de arroz devido ao florpyrauxifen-benzyl no plantio precoce e médio foram maiores do que aqueles causados no plantio tardio. As aplicações de herbicida feitas em V2 com 60 g ia ha-1 de florpyrauxifen-benzyl atingem maior fitotoxicidade do que aquelas feitas em V6 ou R0, através das avaliações. No entanto, não houve redução de rendimento. As doses médias que causam 50% dos danos às plantas (ED50) e redução do crescimento (GR50) foram >6 vezes, >4 vezes e 2,7 vezes as doses recomendadas no rótulo (30 g ia ha-1) quando aplicado apenas florpyrauxifen-benzyl, com malathion e com dietholate seguido de piperonyl butoxide, respectivamente. A cultivar pampeira apresentou menor ED50 e GR50 que IRGA 424 RI. A fitotoxicidade do arroz foi maior nos tratamentos em que a temperatura aumentou de 28 / 25ºC para 38 / 36ºC do que naqueles que diminuíram de 28 / 25ºC para 18 / 15ºC nas 24 horas após a aplicação. Mudanças na temperatura sugerem regulação negativa do CYP71A21, OsGSTL3 e OsWALK21.2. Os resultados desses experimentos sugerem que os danos do florpyrauxifen-benzyl ao arroz não causam efeitos negativos duradouros. Pulverizar malathion antes do florpyrauxifeno-benzil não reduz o GR50 e o ED50; entretanto, a adição de dois inibidores (dietholate and piperonyl butoxide) diminui a doses que causam redução de 50% no crescimento, más parece não comprometer a seletividade da cultura. A cultivar pampeira mostrou-se menos tolerante ao florpyrauxifen-benzyl do que a cultivar IRGA 424 RI, más a doses requerida para GR50 foi 2.9 vesses a doses comercial. Um aumento na temperatura antes ou depois do momento de aplicação do florpyrauxifen-benzyl pode aumentar o dano à planta de arroz devido, em parte, à redução da desintoxicação do herbicida da planta