Implicaciones fisiológicas de la aplicación conjunta de quinato y el herbicida glifosato en el control de la mala hierba resistente Amaranthus palmeri

Abstract

El glifosato es el herbicida más empleado mundialmente para el control de malas hierbas, aunque su eficacia se está viendo mermada debido al desarrollo de poblaciones resistentes. El glifosato inhibe el enzima EPSPS (5-enolpiruvilsiquimato-3-fosfato sintasa) y provoca una acumulación de quinato, un metabolito secundario, que podría estar relacionado con su toxicidad. En este estudio se valoró dicha toxicidad en plantas de dos poblaciones de Amaranthus palmeri (sensible y resistente al herbicida) tratadas con quinato, glifosato o la combinación de ambos en diferentes momentos de aplicación: previa, simultánea o posterior de quinato respecto a glifosato. Para ello se han comparado el contenido de siquimato, quinato, aminoácidos, el de los enzimas DAHPS (3-Deoxi-D-arabino-heptulosonato-7-fosfato sintasa) y EPSPS, además de su actividad. Los resultados obtenidos en este estudio permiten inferir que la aplicación de quinato después de glifosato es la combinación temporal que más perturbaciones metabólicas induce, siendo letal para la población sensible y alterando el patrón de la ruta del siquimato en la población resistente.

The herbicide mostly used in the chemical weed control is glyphosate, although its efficacy is being reduced due to resistant populations. Glyphosate specifically inhibits the EPSPS enzyme (5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase) and induces an accumulation of quinate, a secondary metabolite, which would be related to glyphosate toxicity. In this study, this possible toxicity was evaluated on two populations of the weed Amaranthus palmeri (one sensitive and the other resistant to glyphosate) sprayed with quinate, glyphosate, and combinations of both compounds: quinate before, simultaneously and after glyphosate. To this aim shikimate, quinate and aminoacidic content, content of the enzymes DAHPS (3-Deoxy-D-arabinoheptulosonate 7-phosphate synthase) and EPSPS and EPSPS activity have been monitored. Results obtained in this study suggest that applying quinate after glyphosate is the combination that induces more metabolic perturbations, as it was lethal in the sensitive population and altering the shikimate pathway on the resistant one.