Fenotipo de plantas de maíz con efecto del herbicida mesotrione
DOI:
https://doi.org/10.29312/remexca.v13i8.2886Palabras clave:
fluorescencia, mesotrione, pigmentación, RGBResumen
Mesotrione es un herbicida que se emplea para el control de un amplio espectro de malezas durante la pre y pos-emergencia en el cultivo de maíz (Z. mays L). El objetivo del presente estudio fue evaluar los efectos de la mesotrione en el crecimiento, pigmentación con imágenes en el espectro visible (rojo, verde y azul, RGB) y fluorescencia (Fv/Fm) en los cultivares de maíz Cacahuacintle, HS-2 y Vitamaíz. Las plantas fueron cultivadas en invernadero, en el Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo durante 2020, se analizaron en la etapa vegetativa V3-V4 con un diseño de bloques completos al azar y con arreglo factorial. Los tratamientos evaluados fueron: testigos (agua y coadyuvante sin mesotrione) y mesotrione 1X y 2X. Diez días después de la aplicación, se obtuvieron imágenes de las plantas, las cuales se analizaron con el programa LemnaGrid. Ninguna de las dosis de mesotrione alteró el crecimiento de los cultivares; aunque sí hubo efectos en el color de las plantas. La pérdida de color verde (clorosis) se presentó en más de 50% de la base de la lámina foliar y con manchas en el ápice. Las imágenes de la fluorescencia de la clorofila y el índice Fv/Fm en fragmentos de hojas, indicaron que la dosis mayor de mesotrione (2X) en los cultivares Cacahuacintle y Vitamaíz mantuvieron valores similares a los testigos; en contraste, esos valores en HS-2 disminuyeron. Los resultados del presente estudio demostraron la utilidad del fenotipo no invasivo, con imágenes RGB y de la fluorescencia de la clorofila para evaluar el efecto de herbicidas en los cultivos.
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Acosta, G. L. M.; Liu, S.; Langley, E. X.; Campbell, Z.; Castro, G. N. and Mendoza, C. D. 2016. Moderate to severe water limitation differentially affects the phenome and ionome of Arabidopsis. Funct. Plant Biol. 44(1):94-106.
Aktar, M. W.; Sengupta, D. and Chowdhury, A. 2009. Impact of pesticides use in agriculture: their benefits and hazards. Interdiscip Toxicol. 2(1):1-12.
Bibi, S.; Khan, S.; Taimur, N.; Daud, M. K. and Azizullah, A. 2019. Responses of morphological, physiological, and biochemical characteristics of maize (Zea mays L.) seedlings to atrazine stress. Environ. Monit. Assess. 191:717.
Cayetano, M. M.; Peña, Valdivia, C. B.; García, E. A.; Jiménez, G. J.C.; Galván, E. I. G. and Padilla, C. D. 2021. Humidity restriction, high night temperature and their combination, during post flowering on common bean (Phaseolus vulgaris L.) canopy and pod senescence. Legume Res. Doi: 10.18805/LR-592.
Chivasa, W.; Mutanga, O. and Biradar, C. 2020. UAV-Based multispectral phenotyping for disease resistance to accelerate crop improvement under changing climate conditions. Remote sensing. 12(15):2445.
Creech, J. E.; Monaco, T. A. and Evans, J. O. 2004. Photosynthetic and growth responses of Zea mays L. and four weed species following post-emergence treatments with mesotrione and atrazinet. Pest Manag Sci. 60(11):1079-1084.
Ding, H. D.; Zhang, X. H.; Xu, S. C.; Sun, L. L.; Jiang, M. Y.; Zhang, A. Y. and Jin Y. G. 2009. Induction of protection against paraquat induced oxidative damage by abscisic acid in maize leaves is mediated through mitogen activated protein kinase. J. Integr. Plant Biol. 51(10):961-972.
Durmuş, N. and Kadioğlu, A. 2005. Reduction of paraquat toxicity in maize leaves by benzyladenine. Acta Biol Hung. 56(1-2):97-107.
EcheverrÌa, S. S.; Mena, F.; Pinnock, M.; Ruepert, C.; Solano, K.; Cruz, E.; Campos, J.; Sánchez, A. B.; Lacorte, S. and Barata, C. 2012. Environmental hazards of pesticides from pineapple crop production in the Río Jiménez watershed (Caribbean Coast, Costa Rica). Sci. Total Environ. 440:106-114.
FAO. 1993. Organización de las Naciones Unidad para la Alimentación y la Agricultura. El maíz en la nutrición humana. Colección FAO: Alimentación y nutrición Nº 25. Roma Italia. http://www.fao.org/3/t0395s/T0395S02.htm#Tipos%20de%20maiz.
Feng, X.; Yu, C.; Chen, Y.; Peng, J.; Ye, L.; Shen, T. 2018. Non-destructive determination of shikimic acid concentration in transgenic maize exhibiting glyphosate tolerance using chlorophyll fluorescence and hyperspectral imaging. Front. Plant Sci. 9(468):1-16.
Gehan, M. A.; Fahlgren, N.; Abbasi, A.; Berry, J. C.; Callen, S. T.; Chavez, L.; Doust, A. N.; Feldman, M. J.; Gilbert, K. B.; Hodge. J. G.; Hoyer, J. S.; Lin, S.; Liu, S.; Lizárraga, C.; Lorence, A.; Miller, M.; Platon, E.; Tessman, M. and Sax, T. 2017. PlantCV v2: Image analysis software for high-throughput plant phenotyping. Peer J. Dec 1;5:e4088
Goltsev, V.; Zaharieva, I.; Chernev, P. and Strasser, R. J. 2009. Delayed fluorescence in photosynthesis. Photosyn. Res. 101(2-3):217-232.
Halpering, O.; Gebremedhin, A.; Wallach, R. and Moshelion, M. 2017. High-throughput physiological phenotyping and screening system for the characterization of plant environment interactions. The Plant J. 89(4):839-850.
Haselimashhadi, H.; Mason, J. C.; Mallon, A. M.; Smedley, D.; Meehan, T. F. and Parkinson, H. 2020. OpenStats: A robust and scalable software package for reproducible analysis of high-throughput phenotypic data. PLoS One, 15(12):0242933.
Herrero, H. E.; Rodríguez, C. M. S.; Pose, J. E.; Sánchez, G. S.; Andrades, M. S. and Sánchez, M. M. J. 2017. Seasonal distribution of herbicide and insecticide residues in the water resources of the vineyard region of la rioja (Spain). Sci. Total Environ. 609:161-171.
Jansen, M.; Gilmer, F.; Biskup, B.; Nagel, K. A.; Rascher, U.; Fischbach, A.; Briem, S.; Dreissen, G.; Tittmann, S.; Braun, S.; Jaeger, I.; Metzlaff, M.; Schurr, U.; Scharr, H. and Walter. A. 2009. Simultaneous phenotyping of leaf growth and chlorophyll fluorescence via growscreen fluoro allows detection of stress tolerance in Arabidopsis thaliana and other rosette plants. Funct. Plant Biol. 36(11):902-914.
Kuklas, C.; Chen, D. and Pape, J. M. 2014. Integrated analysis platform: an open-source information system for high-throughput plant phenotyping. Plant Physiol. 165(2):506-518.
Lopez, B.; Ollivier, P.; Togola, A.; Baran, N. and Ghestem, J. P. 2015. Screening of french groundwater for regulated and emerging contaminants. Sci. Total Environ. 15(518-519):562-573.
Minervini, M.; Giuffrida, M. V.; Perata, P. and Tsaftaris, S. A. 2017. Phenotiki: an open software and hardware platform for affordable and easy image-based phenotyping of rosette-shaped plants. Plant J. 90(1):204-216.
Mitchell, G.; Bartlett, D. W.; Fraser, T. E. M.; Hawkes, T. R.; Holt, D. C.; Townson, J. K. and Wichert, R. A. 2001. Mesotrione: a new selective herbicide for use in maize. Pest Manag. Sci. 57(2):120-128.
Neilson, E. H.; Edwards, A. M.; Blomstedt, C. K.; Berger, B.; Møller, B. L. and Gleadow, R. M. 2015. Utilization of a high throughput shoot imaging system to examine the dynamic phenotypic responses of a C4 cereal crop plant to nitrogen and water deficiency over time. J. Exp. Bot. 66(7):1817-1832.
Oliveira, M.C.; Gaines, T. A.; Jhala, A. J. and Knezevic, S. Z. 2018. Inheritance of mesotrione resistance in an Amaranthus tuberculatus (var Rudis) population from nebraska, USA. Front. Plant Sci. 9(60):1-12.
Padilla, C. D.; Peña, V. C. B.; García, E. A.; Cayetano, M. M. I. and Kohashi, S. J. 2019. Phenotypic variation and biomass partitioning during post-flowering in two common bean cultivars (Phaseolus vulgaris L.) under water restriction. South Afr. J. Bot. 121:98-104.
Prashar, A. and Jones, H. G. 2016. Assessing drought responses using thermal infrared imaging. In: Duque, P. (Ed.) environmental responses in plants: methods and protocols. Springer New York, New York, NY. 209-219 pp.
Rousseau, C.; Belin, E.; Bove, E.; Rousseau, D.; Fabre, F.; Berruyer, R.; Manceau, C.; Jacques, M. A. and Boureau; T. 2013. High throughput quantitative phenotyping of plant resistance using chlorophyll fluorescence image analysis. Plant Methods. 9:17.
Steiner, A. A. 1984. The universal nutrient solution. In: proceedings of the 6th international congress on soilless culture. International society for soilless culture. Wageningen, The Netherlands. 633-649 pp.
Thomas, H. and Ougham, H. 2014. The stay-green trait. J. Exp. Bot. 65(14):3889-3900.
Ulguim, A. D. R.; Perboni, L. T.; Westendorff, N. D. R.; Nohatto, M. A.; Silva, B. M. and Agostinetto, D. 2013. Redução do espaçamento entrelinhas do milho e sua influência na dose do herbicida. Rev. Brazilian Herbicide J. 12(3):232-241.
Wang, X.; Zhang, R.; Song, W.; Han, L.; Liu, X.; Sun, X.; Luo, M.; Chen, K.; Zhang, Y.; Yang, H.; Yang, G.; Zhao, Y. and Zhao, J. 2019. Dynamic plant height QTL revealed in maize through remote sensing phenotyping using a high throughput unmanned aerial vehicle (UAV). Scientific Reports. 9:3458.
Wu, Q.; Sun, H.; Li, M. Z.; Song, Y. Y. and Zhang, Y. E. 2015. Research on maize multispectral image accurate segmentation and chlorophyll index estimation. Guang pu xue yu guang pu fen xi Guang pu. 35(1):178-183.
Zheng, S.; Chen, B.; Qiu, X.; Chen, M.; Ma, Z. and Yu, X. 2016. Distribution and risk assessment of 82 pesticides in Jiulong River and estuary in South China. Chemosphere. 144:1177-1192.
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