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

Abstract

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.RESUMO Lantana camara (L.) é considerada uma das principais plantas invasoras, e os aleloquímicos produzidos por essa espécie podem ser definidos como metabólitos secundários bioativos que medeiam interações químicas entre a planta e outros organismos e, portanto, desempenham papel importante na sucessão e estabelecimento. Objetivou-se investigar o efeito de extratos aquosos de L. camara sobre a germinação e crescimento de Bidens pilosa (L.), avaliando-se parâmetros fisiológicos (taxa de germinação, índice de velocidade de germinação, desempenho e estrutura de plântulas e integridade de membranas), bem como o perfil metabólico do extrato. O extrato reduziu o índice de velocidade de germinação e a taxa de crescimento de plântulas e promoveu anormalidades no geotropismo e no desenvolvimento radicular em ambas as populações. A terceira fase da germinação foi altamente afetada (mais que as fases I e II). Lantadene A e B são os possíveis compostos que conferem as propriedades herbicidas, e o extrato de L. camara tem potencial para ser usado no desenvolvimento de um novo herbicida ecologicamente correto.