Avaliação do potencial alelopático de cana-de-açúcar

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Hijano, Neriane [UNESP]
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/192813
Resumo: As cultivares de cana-de-açúcar plantadas atualmente são resultado de melhoramentos genéticos que foram realizados visando o incremento na produtividade, mas esta seleção resultou na redução do potencial competitivo da espécie, que pode estar associada aos compostos alelopáticos presentes e/ou liberados por cada cultivar. A família Poaceae está entre as famílias mais pesquisadas em relação aos compostos alelopáticos, dentre eles os ácidos hidroxâmicos. A alelopatia caracteriza-se pelo efeito de uma planta no crescimento e estabelecimento de outra, por meio da produção e liberação de compostos químicos secundários para o ambiente. Com isto, o objetivo foi avaliar a interferência entre plantas daninhas e cana-de-açúcar e caracterizar o potencial alelopático de cana-de-açúcar, cultivares CTC 2 e IAC 911099, pelo método de liberação por exsudação radicular; identificar ácidos hidroxâmicos liberados por exsudação radicular; isolar frações e substâncias ativas de cana-de-açúcar. Para avaliar a interferência entre cana-de-açúcar e plantas daninhas foi utilizado o método de plantas em convivência, em caixas com e sem interferência radicular, com as espécies Ipomoea hederifolia (corda-de-viola), Urochloa decumbens (capim-braquiária) e Amaranthus viridis (caruru-de-mancha). A avaliação de possível efeito fitotóxico de exsudato radicular ocorreu a partir da avaliação de germinação e desenvolvimento das espécies Lactuca sativa (alface), Solanum lycopersicum (tomate), I. hederifolia, U. decumbens e A. viridis plantadas em areia que anteriormente continha mudas de cana-de-açúcar. Para a identificação dos ácidos hidroxâmicos BOA, MBOA, DIBOA e DIMBOA a coleta de exsudatos radiculares ocorreu a partir da brotação de cana-de-açúcar em bandeja de areia em que esta foi lavada e filtrada para análise em CG-EM. Para isolar substâncias com potencial alelopático, folhas e raízes de cana-de-açúcar foram liofilizadas e preparadas para bioensaio. Os extratos mais ativos foram fracionados e as frações foram analisadas por CG-EM-DIC. As frações bioativas foram analisadas para identificar as substâncias existentes. Para o experimento da cana-de-açúcar em convivência com plantas daninhas a cultivar 'CTC 2' pode ter algum efeito alelopático sobre A. viridis, I. hederifolia e U. decumbens e a 'IAC 911099' sobre A. viridis e U. decumbens. A partir dos resultados obtidos com a germinação de sementes em substrato que continha cana-de-açúcar observa-se a liberação por exsudatos radiculares de possíveis compostos alelopáticos, tendo a ‘IAC 911099’ efeito inibitório sobre L. sativa e U. decumbens, e a ‘CTC 2’ apenas para L. sativa. Os exsudatos radiculares das cultivares de cana-de-açúcar CTC 2 e IAC 911099, nas condições testadas, não possuem quantidades detectáveis de BOA, MBOA, DIBOA e DIMBOA. Para as folhas e raízes das cultivares CTC 2 e IAC 911099, o ácido alfa-linolênico e o ácido linoleico foram identificados como bioativos e causaram inibições do crescimento de L. sativa e Agrostis stolonifera e vazamento celular de Cucumis sativus.
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Com isto, o objetivo foi avaliar a interferência entre plantas daninhas e cana-de-açúcar e caracterizar o potencial alelopático de cana-de-açúcar, cultivares CTC 2 e IAC 911099, pelo método de liberação por exsudação radicular; identificar ácidos hidroxâmicos liberados por exsudação radicular; isolar frações e substâncias ativas de cana-de-açúcar. Para avaliar a interferência entre cana-de-açúcar e plantas daninhas foi utilizado o método de plantas em convivência, em caixas com e sem interferência radicular, com as espécies Ipomoea hederifolia (corda-de-viola), Urochloa decumbens (capim-braquiária) e Amaranthus viridis (caruru-de-mancha). A avaliação de possível efeito fitotóxico de exsudato radicular ocorreu a partir da avaliação de germinação e desenvolvimento das espécies Lactuca sativa (alface), Solanum lycopersicum (tomate), I. hederifolia, U. decumbens e A. viridis plantadas em areia que anteriormente continha mudas de cana-de-açúcar. Para a identificação dos ácidos hidroxâmicos BOA, MBOA, DIBOA e DIMBOA a coleta de exsudatos radiculares ocorreu a partir da brotação de cana-de-açúcar em bandeja de areia em que esta foi lavada e filtrada para análise em CG-EM. Para isolar substâncias com potencial alelopático, folhas e raízes de cana-de-açúcar foram liofilizadas e preparadas para bioensaio. Os extratos mais ativos foram fracionados e as frações foram analisadas por CG-EM-DIC. As frações bioativas foram analisadas para identificar as substâncias existentes. Para o experimento da cana-de-açúcar em convivência com plantas daninhas a cultivar 'CTC 2' pode ter algum efeito alelopático sobre A. viridis, I. hederifolia e U. decumbens e a 'IAC 911099' sobre A. viridis e U. decumbens. A partir dos resultados obtidos com a germinação de sementes em substrato que continha cana-de-açúcar observa-se a liberação por exsudatos radiculares de possíveis compostos alelopáticos, tendo a ‘IAC 911099’ efeito inibitório sobre L. sativa e U. decumbens, e a ‘CTC 2’ apenas para L. sativa. Os exsudatos radiculares das cultivares de cana-de-açúcar CTC 2 e IAC 911099, nas condições testadas, não possuem quantidades detectáveis de BOA, MBOA, DIBOA e DIMBOA. Para as folhas e raízes das cultivares CTC 2 e IAC 911099, o ácido alfa-linolênico e o ácido linoleico foram identificados como bioativos e causaram inibições do crescimento de L. sativa e Agrostis stolonifera e vazamento celular de Cucumis sativus.- Sugarcane cultivars planted nowadays are a result of genetic enhancement that aimed for productivity improvement; however, this diminished the species' competitive potential, which could be associated with the allelochemicals present or released by each variety. The Poaceae family resides among the most studied families regarding allelochemicals, hydroxamic acids amid them. Allelopathy is characterized by the influence of one plant on the growth and establishment of another plant through the production and release of secondary metabolites to the environment. This way, the objective was to assess interference and characterize the allelopathic potential of sugarcane, CTC 2 and IAC 911099 cultivars, through the root exudation release method; identify hydroxamic acids released by root exudation; isolate fractions and active substances of sugarcane. The plant in coexistence method is used to evaluate the interference between sugarcane and weed, in boxes with and without root interference, with weed species Ipomoea hederifolia (morning glory), Urochloa decumbens (signal grass) e Amaranthus viridis (slender amaranth). The evaluation of possible phytotoxic effect of root exudate is assessed by the evaluation of germination and development of the species Lactuca sativa (lettuce), Solanum lycopersicum (tomato), I. hederifolia, U. decumbens and A. viridis planted in sand that previously contained seedlings of sugar cane. To identify the hydroxamic acids BOA, MBOA, DIBOA and DIMBOA the root exudates were gathered from the sprouting of sugarcane in a sand tray, which was further washed and filtered for analysis in GC-MS. To isolate substances with allelopathic potential, leaves and roots were freeze-dried and prepared for bioassay. The most active extract was fractioned and the fractions analyzed by GC-MS-FID. The bioactive fractions were analyzed to identify the existing substances. For the experiment of sugarcane in coexistence with weed, the ‘CTC 2’ cultivar may have some allelopathic effect on A. viridis, I. hederifolia and U. decumbens and 'IAC 911099' on A. viridis and U. decumbens. Through the results acquired germinating seeds in substrates which previously contained sugarcane, possibly allelopathic substances were observed by root exudation, with ‘IAC 911099’ showing inhibitory effect over L. sativa and U. decumbens, and ‘CTC 2’ over L. sativa. Under the assessed conditions, root exudates from sugarcane cultivars CTC 2 and IAC911099 displayed no detectable quantities of BOA, MBOA, DIBOA and DIMBOA. For the leaves and roots, alpha-linolenic acid and linoleic acid were identified as bioactive and these caused growth inhibitions of L. sativa and Agrostis stolonifera and cellular leakage of Cucumis sativus.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)FAPESP: 2017/09011-6FAPESP: 2018/11402-6CNPq: 142565/2016-4Universidade Estadual Paulista (Unesp)Alves, Pedro Luis da Costa Aguiar [UNESP]Bianco, Silvano [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Hijano, Neriane [UNESP]2020-06-23T14:29:57Z2020-06-23T14:29:57Z2020-04-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/19281300093173333004102001P4porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2024-06-05T15:16:23Zoai:repositorio.unesp.br:11449/192813Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-08-05T14:29:09.286415Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
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