Nghiên cứu khả năng ức chế nảy mầm và tăng trưởng của các cao chiết từ cây trâm ổi (Lantana camara L.)
Abstract
Lantana camara L. is a wild and invasive plant that inhibits other plants in the same its ecosystem by allelopathic mechanisms. This study was conducted to investigate the plant inhibitory activity of extracts from parts of Lantana camara L. The survey results showed that Lantana camara L. extracts possessed biological compounds, such as alkaloids, flavonoids, phenolic, saponins and coumarin. Phenolic and flavonoid contents of the flower extract were highest (239.13 mg GAE/g, 114.84 mgQE/g extract, respectively). It was found that the extracts of Lantana camara L. inhibited germination and growth of Raphanus sativus and the inhibitory activities were proportional to the applied doses. In addition, they inhibited the growth and development of seeds of Raphanus sativus L. by affecting cell division during mitosis, increasing cell wall thickness and reducing photosynthetic capacity.
Tóm tắt
Trâm ổi (Lantana camara L.) là loài thực vật hoang dại được cho là có khả năng ức chế các loài thực vật lân cận trong cùng hệ sinh thái bằng cơ chế allelopathy. Nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá khả năng ức chế nảy mầm và tăng trưởng của cao chiết từ các bộ phận của cây trâm ổi trên đối tượng là hạt cải củ (Raphanus sativus L). Kết quả khảo sát cho thấy, các cao chiết từ cây trâm ổi có chứa các hợp chất alkaloid, flavonoid, phenolic, saponin và coumarin. Hàm lượng phenolic và flavonoid được xác định có trong cao chiết từ hoa cao hơn các bộ phận khác, lần lượt là 239,13 mg GAE/g và 114,84 mg QE/g cao chiết. Khả năng ức chế nảy mầm và sự tăng trưởng của các cao chiết trâm ổi đối với hạt cải củ tăng dần theo nồng độ khảo sát và bộ phận hoa cho kết quả ức chế cao nhất. Bên cạnh đó, kết quả nghiên cứu cho thấy cao chiết trâm ổi có tác động đến sự phân chia tế bào trong quá trình nguyên phân, tăng độ dày vách tế bào...
Article Details
Tài liệu tham khảo
Albuquerque, M. B., Dos Santos, R. C., Lima, L. M., Melo Filho, P. D. A., Nogueira, R. J. M. C., Da Camara, C. A. G., & Ramos, A. D. R. (2011). Allelopathy, an alternative tool to improve cropping systems. A review. Agronomy Sustainable Development. 31(2), 379–395. https://doi.org/10.1051/agro/2010031
Asita, A. O., & Mokhobo, M. M. (2013). Clastogenic and cytotoxic effects of four pesticides used to control insect pests of stored products on root meristems of Allium cepa. Environment and Natural Resources Research, 3(2), 133. https://doi.org/10.5539/enrr.v3n2p133
Batish, D. R., Singh, H. P., Rana, N., & Kohli, R. K. (2006). Assessment of allelopathic interference of Chenopodium album through its leachates, debris extracts, rhizosphere and amended soil. Arch. Agron. Soil Sci. 52, 705–715. https://doi.org/10.1080/03650340601037119
Champy, C. (1922). L'action de l'extrait thyroidien sur la multiplication cellulaire: caractère électif de cette action (Vol. 4). Libr. O. Doin.
Cheng, F., & Cheng, Z. (2015). Research progress on the use of plant allelopathy in agriculture and the physiological and ecological mechanisms of allelopathy. Frontiers in Plant Science, 6, 1020. https://doi.org/10.3389/fpls.2015.01020
Dewanto, V., Wu, X., Adom, K. K., & Liu, R. H. (2002). Thermal processing enhances the nutritional value of tomatoes by increasing total antioxidant activity. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 50(10), 3010-3014. https://doi.org/10.1021/jf0115589
Gharde, Y., Singh, P. K., Dubey, R. P., & Gupta, P. K. (2018). Assessment of yield and economic losses in agriculture due to weeds in India. Crop Protection, 107, 12-18. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2018.01.007
Gulzar, A., & Siddiqui, M. B. (2014). Evaluation of allelopathic effect of Eclipta alba (L.) Hassk on biochemical activity of Amaranthus spinosus L., Cassia tora L. and Cassia sophera L. African Journal of Environmental Science and Technology, 8(1), 1-5. https://doi.org/10.5897/AJEST2013.1617
Gulzar, A., Siddiqui, M. B., & Bi, S. (2016). Phenolic acid allelochemicals induced morphological, ultrastructural, and cytological modification on Cassia sophera L. and Allium cepa L. Protoplasma, 253(5), 1211-1221. https://doi.org/10.1007/s00709-015-0862-x
Heap, I. (2014). Global perspective of herbicide‐resistant weeds. Pest Management Science, 70(9), 1306-1315.
Hương, N. T. N., Hùng, T., & Đẹp, T. T. (2016). Tìm hiểu các biến đổi hình thái trong sự phát sinh rễ Tam thất hoang (Panax stipuleanatus HT Tsai et KM Feng) nuôi cấy in vitro và bước đầu định tính oleanolic acid trong rễ tạo thành. Tạp chí Công nghệ Sinh học, 14(1), 49-54.
Hussain, A., Ding, X., Alariqi, M., Manghwar, H., Hui, F., Li, Y., Cheng, J., Wu, C., Cao, J., & Jin, S. (2021). Herbicide resistance: another hot agronomic trait for plant genome editing. Plants, 10(4), 621. https://doi.org/10.3390/plants10040621
Julio, A., Tandoc, W. C., Tipace, H. D., Vendivil, Y. F., Yanesa Z., Tare M. V. R., Lactaoen, E. J., & Clemente, K. J (2019). Allelopathic effect of Lantana camara and Chromolaena odorata leaf extracts on plant germination. Asian J. Agric. Biol, 7, 190–196.
Kato-Noguchi, H., & Kurniadie, D. (2021). Allelopathy of Lantana camara as an Invasive plant. Plants, 10(5), 1028. https://doi.org/10.3390/plants10051028
Li, J., Chen, L., Chen, Q., Miao, Y., Peng, Z., Huang, B., Guo, L., Liu, L., & Du, H. (2021). Allelopathic effect of Artemisia argyi on the germination and growth of various weeds. Scientific Reports, 11(1), 1-15. https://doi.org/10.1038/s41598-021-83752-6
Macías, F. A., Mejías, F. J., & Molinillo, J. M. (2019). Recent advances in allelopathy for weed control: from knowledge to applications. Pest Management Science, 75(9), 2413-2436. https://doi.org/10.1002/ps.5355
Mến, T. T., Cường, N. Q., Thư, N. T. A., Quyên, P. L. T., Phương, P. C., Lê, T. N. C., Yến, N. Đ. H., & Khang, Đ. T. (2019). Nghiên cứu khả năng ức chế nảy mầm hạt của cao chiết xuất từ cây sài đất ba thùy (Wedelia trilobata (L.) Hitchc). Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 55(CĐ Công nghệ Sinh học), 85-90. https://doi.org/10.22144/ctu.jsi.2019.011
Mishra, A. (2015). Allelopathic properties of Lantana camara. International Research Journal of Basic and Clinical Studies, 3(1), 13-28.
Mushtaq, W., Ain, Q., Siddiqui, M. B., & Hakeem, K. R. (2019). Cytotoxic allelochemicals induce ultrastructural modifications in Cassia tora L. and mitotic changes in Allium cepa L.: a weed versus weed allelopathy approach. Protoplasma, 256(3), 857-871. https://doi.org/10.1007/s00709-018-01343-1
Nagaonkar, D., Shende, S., & Rai, M. (2015). Biosynthesis of copper nanoparticles and its effect on actively dividing cells of mitosis in Allium cepa. Biotechnology Progress, 31(2), 557-565. https://doi.org/10.1002/btpr.2040
Peng, Z., Bhattarai, K., Parajuli, S., Cao, Z., & Deng, Z. (2019). Transcriptome analysis of young ovaries reveals candidate genes involved in gamete formation in Lantana camara. Plants, 8(8), 263. https://doi.org/10.3390/plants8080263
Rank, J., & Nielsen, M. H. (1997). Allium cepa anaphase–telophase root tip chromosome aberration assay on N-methyl-N-nitrosourea, maleic hydrazide, sodium azide, and ethyl methanesulfonate. Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis, 390(1-2), 121-127. https://doi.org/10.1016/S0165-1218(97)00008-6
Sardhara, R. A., & Gopal, S. (2013). Qualitative phytochemical screening of different solvent extracts of Tinospora cordifolia stem and Lantana camara flower. International Research Journal of Pharmaceutical and Applied Sciences, 3(5), 210-213.
Saxena, M. K. (2000). Aqueous leachate of Lantana camara kills water hyacinth. J. Chem. Ecol. 26:2435–2447. https://doi.org/10.1023/A:1005539230307
Sofowora, A. (1993). Screening plants for bioactive agents. Medicinal Plants and Traditional Medicinal in Africa. 2nd Ed. Spectrum Books Ltd, Sunshine House, Ibadan, Nigeria, 134-156.
Spiassi, A., Nóbrega, L. H. P., Rosa, D. M., Pacheco, F. P., Senem, J., Piccolo De Lima, G. (2015). Allelopathic effects of pathogenic fungi on weed plants of soybean and corn crops. Bioscience Journal, 31(4), 1037–1048. https://doi.org/10.14393/BJ-v31n4a2015-26142
Thảo, N. T., & Anh, N. T. N. (2018). Ảnh hưởng của chế phẩm Regent 800WG đến hoạt động phân chia và nhiễm sắc thể trong quá trình nguyên phân ở tế bào rễ hành lá-Allium fistulosum L. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 54(3), 94-101.
Thi, H. L., Lin, C. H., Smeda, R. J., Leigh, N. D., Wycoff, W. G., & Fritschi, F. B. (2015). Kết quả chiết xuất và định danh chất đối kháng cỏ dại Ntrans-cinnamoyltyramine từ giống lúa OM5930. Kỷ yếu Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai, 1151-1156.
Tiwari, P., Kumar, B., Kaur, M., Kaur, G., & Kaur, H. (2011). Phytochemical screening and extraction: A review. Internationale Pharmaceutica Sciencia, 1(1), 98-106.
Von Arx, G., Crivellaro, A., Prendin, A. L., Čufar, K., & Carrer, M. (2016). Quantitative wood anatomy—practical guidelines. Frontiers in Plant Science, 7, 781. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.00781
Wellburn, A. R. (1994). The spectral determination of chlorophylls a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. Journal of Plant Physiology, 144(3), 307-313. https://doi.org/10.1016/S0176-1617(11)81192-2
Zhang, G. Y., Liu, R. R., Zhang, C. Q., Tang, K. X., Sun, M. F., Yan, G. H., & Liu, Q. Q. (2015). Manipulation of the rice L-galactose pathway: evaluation of the effects of transgene overexpression on ascorbate accumulation and abiotic stress tolerance. PLoS One, 10(5), e0125870. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0125870
Zhishen, J., Mengcheng, T., & Jianming, W. (1999). The determination of flavonoid contents in mulberry and their scavenging effects on superoxide radicals. Food Chemistry, 64(4), 555-559.https://doi.org/10.1016/S03088146(98)00102-2