Resistencia a imidazolinonas en girasol: evaluación fenotípica, bioquímica y de la expresión de genes ahas

La acetohidroxiácido sintasa (AHAS) cataliza la primera reacción en la biosíntesis de aminoácidos de cadena ramificada. Esta enzima es el sitio de acción de herbicidas dentro de los que se incluyen las imidazolinonas. La resistencia a imidazolinonas en girasol cultivado, incorporada a partir de una población de girasol maleza, está controlada por dos genes: Imr1 e Imr2. El primer gen se corresponde con una mutación de ahas1, el cual es uno de los tres genes que codifica para la subunidad catalítica de AHAS. Se desconoce el mecanismo relacionado con el segundo gen. Los objetivos de este trabajo fueron caracterizar la resistencia a imidazolinonas en estadios tempranos del desarrollo, a nivel fenotípico y bioquímico, evaluar la expresión de los tres genes ahas y determinar el mecanismo de resistencia relacionado a Imr2. La utilización de bioensayos de germinación en condiciones controladas permitió caracterizar la respuesta al herbicida imazapir en genotipos con distinto grado de resistencia a imidazolinonas. El crecimiento y desarrollo del sistema radical y la expansión del primer par de hojas verdaderas fueron los parámetros más sensibles para discriminar estos genotipos. De manera similar, la actividad AHAS in vivo permitió distinguir genotipos que difieren a nivel de Imr1. Los niveles relativos de transcriptos ahas fueron cuantificados mediante RT-qPCR en hojas y raíces de plántulas control y tratadas con imazapir. Estos niveles se correspondieron con la actividad AHAS evaluada in vivo e in vitro en dichos tejidos. El tratamiento con imidazolinonas produjo respuestas tejido-específicas y gen-específicas. Los niveles de expresión AHAS en plántulas control no difirieron entre los genotipos evaluados, por lo que la alteración o sobreexpresión de AHAS no serían mecanismos de resistencia presentes en las líneas de girasol bajo estudio. Para evaluar la participación de citocromo P450 monooxigenasas (P450s) en la detoxificación del herbicida, se evaluó la respuesta de plántulas sensibles y resistentes bajo el tratamiento combinado de imazapir e inhibidores de citocromo P450s. Se observó una disminución de parámetros de crecimiento por el tratamiento combinado en la línea resistente, por lo que existiría un mecanismo de detoxificación del herbicida imazapir mediado por isoformas de citocromo P450s. Este mecanismo estaría relacionado al locus Imr2 y completaría a la resistencia conferida por la mutación en ahas1.