Try574 leu mutation confers cross-resistance to ALS-inhibiting herbicides in wild radish

ABSTRACT Understanding how weeds resist herbicides, their resistance mechanisms, and alternative control methods are crucial for managing herbicide-resistant weeds. This study aims to unravel the resistance mechanism of a Raphanus raphanistrum biotype to acetolactate synthase (ALS) inhibitors. To this end, dose-response studies, DNA sequencing, and metabolic pathway verification were conducted. ALS-inhibiting herbicides showed low efficacy in controlling this biotype, confirming cross-resistance. Sequencing of the ALS enzyme revealed the presence of the previously reported Try-574-Leu mutation, known to confer cross-resistance to this mode of action. However, the metabolization verification assay demonstrated that this mechanism did not contribute to the observed resistance. Chemical control studies with alternative herbicides yielded promising results, indicating the potential for effective management of the resistant biotype. Our findings showed that the wild radish biotype used exhibits cross-resistance to ALS-inhibiting herbicides due to the presence of the Try-574-Leu mutation in the target enzyme. Notably, herbicides with alternative mechanisms of action prove highly effective in controlling this resistant biotype, offering valuable options for weed management strategies. RESUMO A caracterização da resistência de plantas daninhas a herbicidas, bem como os estudos sobre os mecanismos de resistência e as alternativas para o controle químico são fundamentais para o manejo de plantas daninhas resistentes a herbicidas. Desta forma, este trabalho teve como objetivo reportar e elucidar o mecanismo de resistência de um biótipo de Raphanus raphanistrum a inibidores da acetolactato-sintase (ALS). Foram desenvolvidos trabalhos de dose resposta, sequenciamento do gene ALS, verificação de metabolização e alternativas para o controle químico. Ocorreu baixa eficiência de controle de herbicidas inibidores de ALS a esse biótipo, sendo confirmada a resistência cruzada. O sequenciamento gene ALS demostrou que o biótipo apresentou a mutação Try-574-Leu, já reportada na literatura e que confere resistência cruzada a este mecanismo de ação. O ensaio para verificação de metabolização provou que esse mecanismo não está envolvido na resistência. Já o estudo de controle químico indicou que existem alternativas para o controle do biótipo resistente. Conclui-se que o biótipo de nabiça apresentou resistência cruzada aos herbicidas inibidores de ALS, com a mutação Try-574-Leu na