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UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA



Departamento de Edafología y Química Agrícola







RESISTENCIA DE Sinapis alba L. A HERBICIDAS
INHIBIDORES DE LA ALS: BASES AGRONOMICAS
BIOQUIMICAS Y MOLECULARES






Tesis Doctoral



Jesús María Rosario Socorro




Directores



Dr. Rafael De Prado Amián Dra. María Dolores Osuna



Campus de Rabanales, Córdoba.
Marzo de 2011
TITULO: Resistencia de Sinapis alba L.A herbicidas inhibidores de
la ALS: bases agronómicas bioquímicas y moleculares
AUTOR: Jesús María Rosario Socorro
© Edita: Servicio de Publicaciones de la Universidad de Córdoba. 2011
Campus de Rabanales
Ctra. Nacional IV, Km. 396
14071 Córdoba
www.uco.es/publicaciones
publicaciones@uco.es
ISBN-13: 978-84-694-4763-5

Tesis doctoral Jesús María Rosario Socorro
INDICE GENERAL

CAPITULO I. INTRODUCCION

1.1. Introducción......................................................................................
2
1.1. Definición de mala hierba……………………………………………… 2
1.2. Características de las malas hierbas……………………………….... 3
1.3. Efectos de las malas hierbas………………………………………….. 6
1.4. Importancia agronómica de las malas hierbas………………………. 8
1.5. Métodos de control de las malas hierbas…………………………..... 9
1.6. Herbicidas……………………………………………………………….. 12
1.6.1. Importancia de los herbicidas……………………………………….. 14
1.6.2. Clasificación de los herbicidas……………………………………… 15
1.6.3. Acetolactato sintasa.…………………………………………………. 19
1.6.4. Herbicidas inhibidores de la Acetolactato Sintasa………………... 23
1.7. Resistencia de las malas hierbas a herbicidas……………..……….. 27

1.7.1. Biotipos resistentes a herbicidas……………………………………. 30

1.7.2. Mecanismos de resistencia a herbicidas…………………………... 34
i


Tesis doctoral Jesús María Rosario Socorro
1.7.3. Resistencia a herbicidas inhibidores de la acetolactato sintasa… 42
1.7.3.1. Bases moleculares de la resistencia a herbicidas inhibidores
de ALS.......................................................................................... 45
1.7.3.2. Principales familias herbicidas inhibidoras de la ALS……….... 48
1.7.3.2.1. Sulfonilureas…………………………………………………….... 48
1.7.3.2.2. Imidazolinonas……………………………………………………. 50
1.7.4. Estudios de la superficie adaxial……………………………………. 53
1.8. Detección de resistencia a herbicidas.............................................. 59
1.8.1. Prospección…………………………………………………………... 59
1.8.2. Detección de resistencia (screening y dosis respuesta)………… 62
1.9. Descripción general de Sinapis alba L……………………………….. 64
1.10. Objetivos……………………………………………………………….. 67
1.10.1. Objetivos generales………………………………………………… 68
1.10.2. Objetivos específicos……………………………………………….. 68

CAPITULO II. MATERIALES Y METODOS
2.1. MATERIALES Y METODOS……………………..……………………. 71
2.1.1. Condiciones de crecimiento…………………………………………. 72
ii


Tesis doctoral Jesús María Rosario Socorro
2.2. Herbicidas ensayados………………………………………………….. 72
2.2.1. Características de los herbicidas.……. 74
2.2.1.1. Sulfonilureas………………………………………………………… 74
2.2.1.1.1. Tribenuron metil………………………………………………….. 74
2.2.1.1.2. Iodosulfuron………………………………………………………. 75
2.2.1.1.3. Mesosulfuron……………………………………………………... 76
2.2.1.2. Imidazolinonas……………………………………………………… 77
2.2.1.2.1. Imazamox…………………………………………………………. 77
2.2.1.3. Triazolopirimidinas…………………………………………………. 78
2.2.1.3.1. Florasulam………………………………………………………… 78
2.2.1.4. Pirimidiniltiobenzoatos……………………………………………... 79
2.2.1.4.1. Bispiribac-sodio…………………………………………………... 79
2.2.1.5. Sulfonilaminocarboniltriazolinonas……………………………….. 80
2.2.1.5.1. Flucarbazone-sodio……………………………………………… 80
2.2.1.6. Otros herbicidas aplicados en campo……………………………. 81
2.2.1.6.1. 2,4-D………………………………………………………………. 81
2.2.1.6.2. MCPA……………………………………………………………… 82
iii


Tesis doctoral Jesús María Rosario Socorro
2.2.1.6.3. Mecoprop…………………………………………………………. 82
2.2.1.6.4. Bromoxinil…………………………………………………………. 83
2.3. Ensayos en condiciones controladas………………………………… 84
2.3.1. Respuesta de poblaciones de S. alba a tribenuron metil
(screening)…… 84
2.3.2. Ensayos de dosis-respuesta a herbicidas inhibidores de ALS…. 85
2.3.3. Estudios de retención y ángulo de contacto…………………......... 87
2.3.4. Absorción y translocación de tribenuron metil…………………….. 88
2.3.5. Estudios en la superficie adaxial de S. alba……………………….. 92
2.3.5.1. Estudios de fotosíntesis y clorofila (SPAD)……………………… 92
2.3.5.2. Densidad de estomas……………………………………………… 94
2.3.5.3. Densidad de tricoma 94
2.3.5.4. Medición de espesor de la cutícula………………………………. 95
2.3.5.5. Estudios de la forma de la superficie adaxial…………………… 96
2.3.6. Metabolismo de tribenuron metil en S. alba……………………… 96
2.3.7. Actividad de ALS en dos biotipos de S. alba……………………… 98
2.3.7.1. Extracción de la enzima ALS……………………………………… 98
2.3.7.2. Ensayos de medición de la actividad enzimática……………….. 98
iv


Tesis doctoral Jesús María Rosario Socorro
2.3.7.3. Determinación de la Proteína……………………………………... 100
2.33.8. Bases moleculares de la resistencia en S. alba…………………. 101
2.3.8.1. Material vegetal y Extracción de ADN…………………………… 101
2.3.8.2. Amplificación por PCR…………………………………………….. 102
2.3.8.3. Purificación y secuenciación del ADN genómico……………….. 104
2.3.9. Respuesta de S. alba a tribenuron y a otros herbicidas en
campo…………………………………………………………………. 105

CAPITULO III. RESULTADOS
3. RESULTADOS……………………………………………………………. 110
3.1. Respuesta de poblaciones de S. alba a tribenuron metil…………... 110
3.2. Ensayos de dosis-respuesta a herbicidas en invernadero…………. 112
3.3. Estudios de retención y ángulo de contacto…………………………. 113
3.4. Absorción y translocación de tribenuron metil………………………. 115
3.4.1. Análisis cuantitativo…………………………………………………..
115
3.4.2. Análisis cualitativo……………………………………………………. 117
3.5. Estudios de fotosíntesis y clorofila (SPAD)………………………….. 119
3.6. Densidad de estomas………………………………………………….. 122
v