Spatial and temporal evolution of imidazolinone-resitant red rice in 'Clearfield' rice cultivations

Abstract

The objective of this work was to evaluate the distribution of imidazolinone-resistant (IMI-R) red rice (Oryza sativa) populations, the frequency of alleles conferring resistance to IMI, and the adoption of agronomic practices applied to red rice control, across growing seasons and production regions of the state of Rio Grande do Sul (RS), Brazil. In the experiment, 1,008 red rice populations were screened for resistance to IMI, 760 IMI-R red rice plants were genotyped for the acetolactate synthase (ALS) alleles conferring resistance to IMI, and 40 'Clearfield' rice growers were surveyed. IMI-R red rice populations were widespread throughout RS since the 2006/2007 growing season, with a higher initial frequency in the Depressão Central and Fronteira Sul production regions. The occurrence of IMI-R red rice ranged from 1.6 to 3.5 years after 'Clearfield' rice release. Gly654Glu was the most frequent ALS mutation in IMI-R red rice populations, which shows a gene flow from the most used 'Clearfield' rice cultivars to the red rice plants. Crop rotation systems and certified seed were used by only 30% of the surveyed growers of 'Clearfield' rice, with lower percentages in the production regions where IMI-R red rice appeared faster.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a distribuição de populações de arroz-vermelho (Oryza sativa) resistente às imidazolinonas (R-IMI), a frequência dos alelos que conferem resistência às IMI, e a adoção de práticas agronômicas aplicadas ao controle do arroz-vermelho, em estações de cultivo e regiões produtoras de arroz do Estado do Rio Grande do Sul (RS), Brasil. No experimento, 1.008 populações de arroz-vermelho foram avaliadas quanto à resistência às IMI, 760 plantas de arroz-vermelho R-IMI foram genotipadas quanto aos alelos da acetolactato sintase (ALS) que conferem resistência às IMI, e 40 produtores de arroz 'Clearfield' foram entrevistados. As populações de arroz-vermelho R-IMI estavam amplamente distribuídas no RS, desde a época de cultivo em 2006/2007, com maior frequência inicial nas regiões orizícolas da Depressão Central e da Fronteira Oeste. A ocorrência de arroz-vermelho R-IMI variou de 1,6 a 3,5 anos após o lançamento do arroz 'Clearfield'. A mutação Gly654Glu da ALS foi mais frequente nas populações de arroz-vermelho R-IMI, o que indica a ocorrência de fluxo gênico da cultivar de arroz 'Clearfield' para as plantas de arroz-vermelho. A rotação de culturas e o uso de sementes certificadas foram adotados por apenas 30% dos produtores de arroz 'Clearfield' entrevistados, com menores percentagens nas regiões em que o arroz-vermelho R-IMI apareceu mais rápido.