Herbicidal bioactivity of natural compounds from Lantana camara on the germination and seedling growth of Bidens pilosa

Abstract

Lantana camara (L.) is considered one of the main invasive plants, and the allelochemicals produced by this species can be defined as bioactive secondary metabolites that mediate chemical interactions between the plant and other organisms and, therefore, play an important role in its succession and establishment. The present study aimed to investigate the effect of L. camara aqueous extracts on the germination and growth behavior of Bidens pilosa (L.) by evaluating physiological parameters (germination rate, germination speed index, seedling performance and structure and membrane integrity), as well as the extract metabolic profile. The extract reduced the germination speed index and seedling growth rate and promoted abnormalities in the geotropism and root development in both populations. The third germination phase was highly affected (more than the phases I and II). Lantadene A and B are the possible compounds conferring the herbicidal properties, and the L. camara extract has a potential to be used in the development of a new environmentally-friendly herbicide.

Alelopatía del extracto de Campomanesia lineatifolia sobre Taraxacum officinale

“…El efecto del extracto sobre las semillas tiene una influencia interna en los procesos fisiológicos: al parecer se ven afectadas por los aleloquímicos, que actúan directamente en la supresión de las actividades enzimáticas o las fitohormonas relacionadas con la hidrólisis de los materiales de reserva del embrión al principio de la activación de la germinación (Singh et al, 2009). Lo anterior respalda las apreciaciones de varios autores que informaron que la velocidad de germinación se ve afectada aun en concentraciones bajas (Flores et al, 2015;Gindri et al, 2020), lo que lleva a concluir que no es necesaria una aplicación de los extractos en altas concentraciones para inhibir o disminuir la velocidad de germinación.…”

“…En semillas de C. lineatifolia se ha reportado la presencia de β-tricetonas (Bonilla et al, 2005), metabolitos que presentan efecto herbicida (Dayan et al, 2007). También se ha informado que algunos compuestos fenólicos presentes en los extractos naturales como la cumarina, el ácido ferúlico y la narigenina, entre otros, son capaces de interrumpir los procesos de división y elongación celular (Cruz et al, 2007;Colpas et al, 2003), también afectan la movilización de las sustancias de reserva en las semillas (Bewley et al, 2013), y cuando son inhibidos por la acción de estos compuestos aleloquímicos, se ve comprometido el normal desarrollo de la plántula (Gindri et al, 2020…”

“…El síntoma de manchas rojizas está asociado a pigmentos antociánicos en las plantas (Silva et al, 2012) que, al estar disueltos en las vacuolas del tejido epidérmico, tienen propiedades antioxidantes (Abe et al, 2007), indicando que estos pueden estar involucrados en el proceso de defensa de las plántulas ante compuestos tóxicos como las ROS (Gindri et al, 2020). En este sentido, el género Campomanesia evidencia altos niveles de compuestos fenólicos (González-Jiménez et al, 2015;Madalosso et al, 2012), que al parecer serían los responsables del daño en las hojas de T. officinale.…”

“…Para contrarrestar la acción de las malezas y el uso de herbicidas de síntesis química, la alelopatía surge como una alternativa en los cultivos y ha sido reconocida hoy en día como un enfoque natural para el control de malezas (Arafat & Ali, 2015), debido a que las plantas pueden afectar otras especies al liberar compuestos químicos, reduciendo el crecimiento y el desarrollo (Namkeleja et al, 2013). Estos compuestos se denominan aleloquímicos, que se pueden definir como metabolitos secundarios bioactivos que median las interacciones químicas entre la planta y otros organismos y, por lo tanto, juegan un papel importante en su sucesión y establecimiento (Gindri et al, 2020). Los aleloquímicos son liberados al medio ambiente como exudados, volátiles o residuos de la descomposición de tejidos vegetales; se incluyen compuestos fenólicos, terpenoides y alcaloides, que incluso pueden formularse como herbicidas naturales con la ventaja de que son biodegradables y no persisten en el suelo como contaminantes (Jabran, 2017).…”

Phytotoxic effects of Aeschynomene fluminensis Vell. on the initial growth of weeds and cultivated plants

“…Allelopathy has became an important tool to identify plants with potential allelochemicals. Such, interest in the use of allelochemicals, as bio-herbicides, is on the increase for weed management (Gindri et al, 2020;Ximenez et al, 2019).…”