Resumo
Abstract The loss of leaves by plant species found in the Cerrado (Brazilian savanna) is an energetically expensive process due to adverse environmental conditions and predation by herbivory. The mature leaves have adaptations which minimize these events. However, the young individuals lack these structures and produce high leaf concentrations of secondary metabolites as a form of protection. These compounds can be used in bioprospection of natural herbicides. Thus, this study aimed to evaluate the phytotoxicity of hexane, ethyl acetate and aqueous extracts of young leaves from Blepharocalyx salicifolius (Kunth) O. Berg on the elongation of wheat coleoptiles (Triticum aestivum L.) and evaluate the potential phytotoxic of ethyl acetate extract on germination, growth and cell size of metaxylem of sesame (Sesamum indicum L.) seedlings. The hexane and ethyl acetate extracts inhibited the elongation of wheat coleoptiles at all concentrations; however, the most promising results were observed in coleoptile fragments treated with the ethyl acetate extract. This treatment changed the mean germination time and the synchrony of sesame seeds, inhibited the growth of shoots and roots, reduced the dry weight of seedlings, led to abnormalities in the seedlings and reduced the length of the metaxylem cells in the sesame seedlings. These results demonstrated the phytotoxic potential of young leaf extracts of B. salicifolius and the high phytotoxicity of the ethyl acetate extract in the initial development of S. indicum.(AU)
Resumo A perda das folhas pelas plantas do Cerrado é um processo energeticamente custoso devido às condições ambientais adversas e intensa predação por herbivoria. As folhas maduras possuem adaptações que minimizam esses eventos. Entretanto, os indivíduos jovens carecem dessas estruturas e produzem elevadas concentrações foliares de metabólitos secundários como forma de proteção. Esses compostos podem ser utilizados na bioprospecção de herbicidas naturais. Dessa forma, objetivamos com este estudo avaliar a fitotoxicidade dos extratos hexânico, acetato etílico e aquoso de folhas jovens de Blepharocalyx salicifolius (Kunth) O. Berg sobre o alongamento de coleóptilos estiolados de Triticum aestivum L. (trigo) e avaliar o potencial fitotóxico do extrato acetato etílico sobre a germinação, crescimento e comprimento das células do metaxilema de Sesamum indicum (gergelim). Os extratos hexânico e acetato etílico inibiram o alongamento dos coleóptilos em todas as concentrações testadas, entretanto os resultados mais promissores foram observados nos fragmentos submetidos ao extrato acetato etílico. Este extrato alterou o tempo médio de germinação e a sincronia das sementes de gergelim, inibiu o crescimento da parte aérea e subterrânea com redução da massa seca das plântulas, levou ao surgimento acentuado de anomalias e causou redução no comprimento médio das células do metaxilema de plântulas de gergelim. Assim, ficou comprovado o potencial fitotóxico dos extratos de folhas jovens de B. salicifolius e a acentuada fitotoxicidade do extrato acetato etílico sobre o desenvolvimento inicial de S. indicum.(AU)
Assuntos
Myrtaceae/química , Myrtaceae/toxicidade , Alelopatia , TriticumResumo
Abstract The loss of leaves by plant species found in the Cerrado (Brazilian savanna) is an energetically expensive process due to adverse environmental conditions and predation by herbivory. The mature leaves have adaptations which minimize these events. However, the young individuals lack these structures and produce high leaf concentrations of secondary metabolites as a form of protection. These compounds can be used in bioprospection of natural herbicides. Thus, this study aimed to evaluate the phytotoxicity of hexane, ethyl acetate and aqueous extracts of young leaves from Blepharocalyx salicifolius (Kunth) O. Berg on the elongation of wheat coleoptiles (Triticum aestivum L.) and evaluate the potential phytotoxic of ethyl acetate extract on germination, growth and cell size of metaxylem of sesame (Sesamum indicum L.) seedlings. The hexane and ethyl acetate extracts inhibited the elongation of wheat coleoptiles at all concentrations; however, the most promising results were observed in coleoptile fragments treated with the ethyl acetate extract. This treatment changed the mean germination time and the synchrony of sesame seeds, inhibited the growth of shoots and roots, reduced the dry weight of seedlings, led to abnormalities in the seedlings and reduced the length of the metaxylem cells in the sesame seedlings. These results demonstrated the phytotoxic potential of young leaf extracts of B. salicifolius and the high phytotoxicity of the ethyl acetate extract in the initial development of S. indicum.
Resumo A perda das folhas pelas plantas do Cerrado é um processo energeticamente custoso devido às condições ambientais adversas e intensa predação por herbivoria. As folhas maduras possuem adaptações que minimizam esses eventos. Entretanto, os indivíduos jovens carecem dessas estruturas e produzem elevadas concentrações foliares de metabólitos secundários como forma de proteção. Esses compostos podem ser utilizados na bioprospecção de herbicidas naturais. Dessa forma, objetivamos com este estudo avaliar a fitotoxicidade dos extratos hexânico, acetato etílico e aquoso de folhas jovens de Blepharocalyx salicifolius (Kunth) O. Berg sobre o alongamento de coleóptilos estiolados de Triticum aestivum L. (trigo) e avaliar o potencial fitotóxico do extrato acetato etílico sobre a germinação, crescimento e comprimento das células do metaxilema de Sesamum indicum (gergelim). Os extratos hexânico e acetato etílico inibiram o alongamento dos coleóptilos em todas as concentrações testadas, entretanto os resultados mais promissores foram observados nos fragmentos submetidos ao extrato acetato etílico. Este extrato alterou o tempo médio de germinação e a sincronia das sementes de gergelim, inibiu o crescimento da parte aérea e subterrânea com redução da massa seca das plântulas, levou ao surgimento acentuado de anomalias e causou redução no comprimento médio das células do metaxilema de plântulas de gergelim. Assim, ficou comprovado o potencial fitotóxico dos extratos de folhas jovens de B. salicifolius e a acentuada fitotoxicidade do extrato acetato etílico sobre o desenvolvimento inicial de S. indicum.
Resumo
The Brazilian cerrado presents strong climate seasonality. During the dry season, plants may be exposed to stressful situations, such as a soil surface water deficit, that stimulate their chemical defenses. However, the seasonality effect on the production of allelopathic compounds of cerrado plant species is poorly understood. In this study, the phytotoxic activities of common native cerrado plants were evaluated during rainy and dry seasons. Crude leaves extracts (10% concentration: weight/volume, with dry leaves and distilled water) from eleven species were tested on lettuce and sesame germination. The negative effects on germination percentages, rates and informational entropies of the target species were higher when submitted to plant extracts from the dry season, where the germination rate was the most sensible parameter. The higher sensibility of lettuce and the germination rate parameter showed this difference. Only two exceptions had higher effects for rainy season extracts; one species showed higher negative effects on germination informational entropy of lettuce and another species on the germination rate of sesame. Thus, increases in the allelopathic activity were seen in the majority of the studied cerrado plant species during the dry season. These distinct responses to stressful situations in a complex environment such as the Brazilian cerrado may support the establishment and survival of some species.(AU)
O cerrado brasileiro apresenta forte sazonalidade climática. Durante a estação seca as plantas podem estar expostas a situações estressantes, tais como um déficit de umidade nas camadas superficiais do solo, que estimulam suas defesas químicas. No entanto, o efeito da sazonalidade na produção de compostos alelopáticos de espécies vegetais de cerrado é pouco conhecido. Neste estudo, as atividades fitotóxicas de plantas nativas comuns de cerrado foram avaliadas durante as estações chuvosa e seca. Extratos brutos de folhas (concentração 10%: peso/volume, com folhas secas e água destilada) de onze espécies foram testados sobre a germinação de alface e gergelim. Os efeitos negativos sobre as porcentagens de germinação, velocidades e entropias informacionais das espécies-alvo foram maiores quando submetidas a extratos vegetais da estação seca. A maior sensibilidade da alface e do parâmetro velocidade de germinação mostraram essa diferença. Apenas duas exceções tiveram maiores efeitos para extratos da estação chuvosa; uma espécie mostrou maiores efeitos negativos sobre a entropia informacional de germinação de alface e outra espécie sobre a velocidade de germinação de gergelim. Assim, aumentos na atividade alelopática foram vistos na maioria das espécies vegetais do cerrado estudadas durante a estação seca. Estas respostas distintas a situações estressantes em um ambiente complexo como o cerrado brasileiro podem auxiliar no estabelecimento e na sobrevivência de algumas espécies.(AU)