Fenotipo y fisiología de plantas de maíz (Zea mays L.) sometidas al herbicida mesotriona.

Abstract

La mesotriona [2- (4-metilsulfonil-2-nitrobenzonilo) 1,3-ciclohexanodiona] es uno de los herbicidas de mayor consumo para el control de malezas durante la pre y post-emergencia de plantas de maíz (Zea mays L.). El principio activo se une al sitio catalítico de la enzima 4-hidroxifenilpiruvato dioxigenasa (4-HPPD) bloqueando indirectamente la síntesis de carotenoides y el complejo enzimático del citocromo P450. En el presente estudio se evaluó el efecto de la mesotriona en el fenotipo con imágenes en RGB en las plantas de tres genotipos de maíz (Cacahuacintle, HS-2 y Vitamaíz) en etapa vegetativa V3-V4. Las plantas se sembraron en macetas y se mantuvieron con riego normal hasta esta etapa vegetativa, así como control en la nutrición. Se utilizó un diseño experimental de bloques completos al azar con cuatro repeticiones con los tratamientos siguientes: agua (control), coadyuvante, dosis comercial de mesotriona 1X y 2X. Después de 10 días, se tomaron imágenes en RGB de todas las plantas y se evaluaron con el programa LemnaGrid, el cual transformó los valores como porcentaje de pérdida de color verde que corresponden al nivel de fitotoxicidad por el herbicida. Los resultados mostraron que el crecimiento no fue alterado y el daño por mesotriona en los tres genotipos sólo se presentó en la dosis 2X, aunque en 1X también hubo síntomas característicos del herbicida; sin embargo, las imágenes de fluorescencia y Fv/Fm en el genotipo Cacahuacintle mantuvo valores cercanos al control, mientras que en HS-2 y Vitamaíz disminuyeron. Los resultados del presente estudio establecen las bases para el fenotipeo no destructivo por imágenes en RGB del nivel de del daño por herbicidas en dosis respuesta. _______________ PHENOTYPE AND PHYSIOLOGY OF MAIZE PLANTS (Zea mays L.) SUBJECTED TO MESOTRIONE HERBICIDE. ABSTRACT: Mesotrione [2-(4-methylsulfonyl-2-nitrobenzonyl) 1,3-ciclohexanedione] is one of the most widely used herbicides for the control of weeds at both pre- and post-emergence stages of maize (Zea mays L.) plants. The active substance binds to the catalytic site of the enzime 4‐hydroxyphenylpyruvate dioxygenase (4-HPPD) for indirectly blocking the synthesis of carotenoids and the enzyme complex of cytochrome P450. In this study the effect of mesotrione on the phenotype of plants of maize (Cacahuacintle, HS-2 and Vitamaiz) at V3-V4 vegetative stage was evaluated using RGB images. The plants were grown in pots and were maintained with normal irrigation until the mentioned vegetative stage. A randomized complete block experimental design with four replications was used with the treatments as follows: water (control), adjuvant and commercial mesotrione dose 1X and 2X. After 10 days, images of all the plants were taken and analyzed with the LemnaGrid software which transformed the values to percentages of green color loss that corresponds to the level of toxicity of the herbicide. Results showed that the growth was not altered and the damage of mesotrione in the three genotypes only appeared with the 2X dose, although the typical symptoms of the herbicide were also present with 1X; however, the fluorescence and Fv/Fm images in the Cacahuacintle genotype maintained values similar to control, while in HS-2 and Vitamaíz were diminished. Results of this study establish the bases for non-destructive phenotyping by using RGB images on the level of damage by herbicides in dose-response.