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Título: Phitotoxicity of Mikania laevigata Schultz Bip. ex Baker extracts or coumarin on Lactuca sativa L., Bidens pilosa L. and Arabidopsis thaliana (L.) Heynh
Título(s) alternativo(s): Fitotocidade dos extratos da Mikania laevigata Schultz Bip. ex Baker ou cumarina sobre Lactuca sativa L., Bidens pilosa L. e Arabidopsis thaliana (L.) Heynh
Autor : Santos, Lívia Maria de Lima
Lattes: http://lattes.cnpq.br/2462594377000843
Primeiro orientador: Gonçalves, Adenilson Henrique
Primeiro coorientador: Reigosa, Manuel J.
Primeiro membro da banca: Souza, Itamar Ferreira de
Segundo membro da banca: Peñaflor, Maria Fernanda G. V.
Terceiro membro da banca: Bertolucci, Suzan Kelly Vilela
Quarto membro da banca: Vasconcelos, Michelle Concenição
Quinto membro da banca: Guimarães, Renato Mendes
Palavras-chave: Alelopatinos
Herbicidas vegetais
Enzimas antioxidantes
Bioherbicidas
Estresse oxidativo
Allelopathies
Vegetable herbicides
Antioxidant enzymes
Bioherbicides
Data da publicação: 8-Mai-2018
Agência(s) de fomento: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Referência: SANTOS, L. M. de L. Phitotoxicity of Mikania laevigata Schultz Bip. ex Baker extracts or coumarin on Lactuca sativa L., Bidens pilosa L. and Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. 2018. 110 p. Tese (Doutorado em Plantas medicinais, Aromáticas e Condimentares)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2018.
Resumo: O uso indiscriminado dos herbicidas sintéticos para combater as plantas invasoras de áreas cultivadas é responsável pela contaminação do ambiente, incluindo os seres humanos. Os extratos vegetais são ricos em metabólitos secundários (alelopatinos) que podem atuar como herbicidas eficazes com menores riscos ao ambiente. O objetivo desse trabalho foi avaliar a toxidez dos extratos aquosos e etanólicos oriundos das folhas de M. laevigata sobre as espécies Lactuca sativa e Bidens pilosa, por meio de parâmetros como a germinação, crescimento inicial e a indução do estresse oxidativo in vitro (BOD) e em casa de vegetação. Bem como avaliar às alterações fisiológicas, bioquímicas e morfológicas induzidas pela cumarina isolada [1,2- benzopirona] sobre Lactuca sativa e Arabidopsis thaliana. Foram averiguados à germinação total em porcentagem [G (%)], IVG (índice de velocidade de germinação) e o crescimento inicial. Quanto aos parâmetros bioquímicos, foram avaliados à atividade das enzimas antioxidantes (SOD, CAT, APX), os teores de peróxido de hidrogênio (H 2O2 ) e da peroxidação lipídica (MDA) de L. sativa e B. pilosa. Com base nos resultados dos bioensaios, observou-se que o extrato etanólico na concentração 3 mg mL -¹ de M. laevigata, testado em BOD induziu o estresse oxidativo levando a necrose. Em casa de vegetação, utilizando o método de pré-embebição, o extrato etanólico nas concentrações 2,0 e 3,0 mg mL -¹, reduziu a germinação em B. pilosa e L. sativa, e estimulou a produção de peróxido de hidrogênio, seguido pelo aumento da atividade das enzimas antioxidantes (SOD, CAT e APX), que conseguiram reverter os efeitos nocivos das espécies reativas de oxigênio em L. sativa. Já B. pilosa mostrou-se mais sensível ao extrato com maior produção do MDA. A 1,2-benzopirona afetou negativamente a germinação e o crescimento da raiz de L. sativa; o IC 50 (53 µM) aumentou o conteúdo de prolina livre (44%) e o IC 80 (85 µM) reduziu a concentração das proteínas solúveis totais (22%). Quanto à morfologia da raiz, Arabidopsis thaliana submetida ao IC50 durante 14 dias, apresentou aumento da formação de raízes laterais e do número de pelos radiculares, formação de raiz ectópica, células e núcleos assimétricos. O estudo permitiu a ampliação do conhecimento acerca dos modos de ação, fisiológicos e bioquímicos, dos extratos vegetais de M. laevigata sobre uma planta hortícola (L. sativa) e uma invasora (B. pilosa) em duas situações de cultivo, in vitro e em casa de vegetação. Bem como da cumaria 1,2-benzopirona sobre duas plantas teste L. sativa e A. thaliana. Espera-se que a pesquisa possa prover subsídios à proposição de novos estudos sobre extratos vegetais e moléculas isoladas, com vistas a buscar bioherbicidas menos tóxicos ao ambiente.
Abstract: The indiscriminate use of synthetic herbicides to combat invasive plants in cultivated areas is responsible for the contamination of the environment, including humans. Plant extracts are rich in secondary metabolites (allelopathins) that can act as effective herbicides with lower environmental risks. The objective of this work was to evaluate the toxicity of the aqueous and ethanolic extracts from the leaves of M. laevigata on the species Lactuca sativa and Bidens pilosa, through parameters such as germination, initial growth and induction of oxidative stress in vitro (BOD) and in greenhouse. As well as evaluating the physiological, biochemical and morphological changes induced by coumarin isolated [1,2-benzopyrone] on Lactuca sativa and Arabidopsis thaliana. The total germination in percentage [G (%)], IVG (germination speed index) and initial growth were verified. Regarding the biochemical parameters, the levels of hydrogen peroxide (H 2O2 ) and lipid peroxidation (MDA) of L. sativa and B. pilosa were evaluated for antioxidant enzymes (SOD, CAT, APX). Based on the results of the bioassays, it was observed that the ethanolic extract at the 3 mg mL-¹ concentration of M. laevigata, tested in BOD induced oxidative stress causing necrosis. In the greenhouse, using the pre-imbibition method, the ethanolic extract at concentrations 2.0 and 3.0 mg mL -¹ reduced the germination in B. pilosa and L. sativa, and stimulated the production of hydrogen peroxide , followed by increased activity of antioxidant enzymes (SOD, CAT and APX), which were able to reverse the harmful effects of reactive oxygen species on L. sativa. B. pilosa showed to be more sensitive to the extract with higher MDA production. 1,2-Benzopyrone negatively affected L. sativa root germination and growth; the IC 50 (53 μM) increased free proline content (44 %) and IC 80 (85 μM) reduced the concentration of total soluble proteins (22 %). As for root morphology, Arabidopsis thaliana submitted to IC 50 for 14 days showed increased lateral root formation and number of root hairs, ectopic root formation, asymmetric cells and nuclei. The study allowed to increase the knowledge about the physiological and biochemical modes of action of M. laevigata extracts on a horticultural plant (L. sativa) and an invasive plant (B. pilosa) in both in vitro and in a greenhouse assays. As well as the 1,2-benzopyrone coumaries on two test plants L. sativa and A. thaliana. It is hoped that the research may provide subsidies for the proposition of new studies on plant extracts and isolated molecules, in order to search for bioherbicides less toxic to the environment.
metadata.teses.dc.description: Arquivo retido, a pedido do autor, até maio 2019.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/29156
Publicador: Universidade Federal de Lavras
Idioma: eng
Aparece nas coleções:DAG - Plantas Medicinais, Aromáticas e Condimentares - Doutorado (Teses)

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