Resistência de capim-pé-de-galinha ao glifosato envolve dois mecanismos

Pesquisadores identificaram dois mecanismos associados à resistência do capim-pé-de-galinha (Eleusine indica) ao glifosato. A população resistente apresentou aumento na expressão do gene EPSPS e participação do gene EiGSTF3 na acumulação de siringina. O composto reduziu os danos provocados pelo herbicida em experimentos com plantas de arroz e Eleusine indica.

O estudo avaliou uma população resistente coletada em Yueyang, na província de Hunan, China. Os cientistas compararam esse material com uma população suscetível proveniente da província de Hebei. Os ensaios de dose-resposta apontaram resistência 8,5 vezes superior na população de Hunan.

A dose necessária para reduzir em 50 por cento a massa fresca das plantas resistentes alcançou 1.357 gramas de equivalente ácido por hectare. Na população suscetível, o mesmo efeito ocorreu com 159 gramas de equivalente ácido por hectare.

Análises moleculares

As análises moleculares não identificaram mutações associadas à resistência nas posições 102, 103 e 106 da enzima 5-enolpiruvilchiquimato-3-fosfato sintase (EPSPS), alvo do glifosato. Entretanto, a população resistente apresentou expressão do gene EPSPS 22,13 vezes superior à população suscetível. O número relativo de cópias do gene aumentou 42,20 vezes.

Esses resultados indicam participação da amplificação gênica e da superexpressão de EPSPS na resistência. O aumento da quantidade da enzima permite às plantas compensar parte da inibição provocada pelo herbicida.

Além desse mecanismo, os pesquisadores identificaram participação de processos não relacionados ao sítio de ação. Ensaios com inibidores de enzimas demonstraram envolvimento das famílias citocromo P450 e glutationa S-transferases (GSTs).

O pré-tratamento com malationa, inibidor de P450, reduziu o índice de resistência de 8,5 para 6,9. A aplicação de NBD-Cl, inibidor de GSTs, diminuiu o índice para 4,3. A diferença indicou maior participação das GSTs nesse componente da resistência.

Participação do gene EiGSTF3

Os cientistas utilizaram sequenciamento de RNA e PCR quantitativa para identificar genes associados à resistência. Entre os candidatos, o EiGSTF3 apresentou aumento expressivo de transcrição na população resistente.

A análise filogenética classificou EiGSTF3 na subfamília Phi das glutationa S-transferases. A proteína apresentou 91,52 por cento de identidade de aminoácidos com OsGSTF3, proteína correspondente encontrada no arroz.

Para investigar sua função, os pesquisadores introduziram EiGSTF3 em plantas de arroz (Oryza sativa). As linhagens transgênicas apresentaram maior tolerância ao glifosato em comparação com plantas controle.

Os experimentos utilizaram doses de 135, 270 e 540 gramas de equivalente ácido por hectare. O herbicida prejudicou o crescimento de todas as linhagens. Entretanto, as plantas com superexpressão de EiGSTF3 conservaram maior porcentagem da massa fresca das plantas não tratadas e sofreram menor redução do crescimento.

Em outro experimento, plantas de arroz com inativação do gene OsGSTF3 apresentaram maior sensibilidade ao glifosato. O resultado reforçou a participação desse gene na resposta ao herbicida.

Apesar da associação com enzimas de desintoxicação, EiGSTF3 não demonstrou capacidade de degradar diretamente o glifosato. Ensaios com expressão da proteína em Escherichia coli não identificaram diferenças significativas nas concentrações residuais do herbicida.

A descoberta indicou um mecanismo indireto de resistência, relacionado à regulação de processos metabólicos da planta.

Siringina reduz danos

A integração de análises transcriptômicas e metabolômicas revelou alterações na rota de biossíntese dos fenilpropanoides. Essa via participa da formação de compostos envolvidos no metabolismo secundário e nas respostas das plantas a condições de estresse.

Nas linhagens de arroz com superexpressão de EiGSTF3, os pesquisadores identificaram 1.873 genes diferencialmente expressos. Desse total, 840 apresentaram aumento de expressão e 1.033 registraram redução.

A análise metabolômica identificou 325 metabólitos com diferenças de acumulação. Entre os compostos associados à biossíntese de fenilpropanoides, a siringina apresentou aumento significativo nas linhagens transgênicas.

Os pesquisadores investigaram o efeito desse composto mediante aplicação externa em plântulas de uma população de Eleusine indica suscetível ao glifosato e de arroz da cultivar Nipponbare.

No capim-pé-de-galinha, a aplicação de siringina na concentração de 30 micromoles por litro reduziu a inibição do crescimento provocada por 100 micromoles por litro de glifosato.

No arroz, a concentração de 20 micromoles por litro de siringina também amenizou os danos causados por 10 micromoles por litro de glifosato.

A aplicação isolada de siringina não provocou efeitos negativos perceptíveis sobre o crescimento das plântulas nas condições avaliadas.

Os resultados indicam associação entre EiGSTF3, alterações na biossíntese de fenilpropanoides e acumulação de siringina. Esse processo pode contribuir para a capacidade das plantas de suportar os efeitos do glifosato sem promover sua degradação direta.

Os pesquisadores destacam uma limitação dos experimentos. A função de EiGSTF3 ainda não passou por validação genética direta em Eleusine indica, e os testes funcionais utilizaram arroz transgênico. Por isso, os autores consideram a conclusão sugestiva, e não definitiva (doi 10.1016/j.aac.2026.10.012).