Preparation and phytotoxicity of sorgoleone analogues

3,5-Dimethoxybenzylic alcohol was converted into the 2-acetoxy-5-methoxy-3-(pent-1-yl)-1,4-benzoquinone (12), in seven steps, with an overall yield of 14.6%. The natural quinone sorgoleone (1) was isolated from Sorghum bicolor and converted into the corresponding quinone (13) having a saturated side chain. The selective effects of these compounds (1, 12 and 13), at the dose of 5.6 mug of a.i./ g of substrate, on the growth of Cucumis sativus, Lactuca sativa, Desmodium tortuosum, Hyptis suaveolens and Euphorbia heterophylla were evaluated. All three compounds caused some inhibition on the root growth of the test plants (0.0-69.19%) with the aerial parts less affected. The results showed that the triene unit of the sorgoleone side chain is not essential for the phytotoxicity and also the synthetic quinone was as active as the natural product.

Quantificação de sorgoleone em extratos e raízes de sorgo sob diferentes períodos de armazenamento

Neste trabalho, foi realizada a purificação, a obtenção do padrão de sorgoleone (2 - hidroxi - 5 - metoxi - 3 - [(8'Z,11'Z)-8',11',14'-pentadecatrieno]-p-benzoquinona) e a quantificação desse marcador em raízes primárias de sorgo. As sementes de sorgo foram desinfectadas, colocadas em placas gerbox opacas e acondicionadas em câmara de germinação a 30 ºC durante sete dias no escuro. Posteriormente, a extração foi feita mergulhando-se as raízes por 5 min em solução de ácido acético glacial em diclorometano 0,0025% v/v. A quantificação de sorgoleone nos extratos obtidos foi feita por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), utilizando-se uma curva de calibração. Foi avaliado o efeito do armazenamento de extratos e de raízes, utilizando-se três repetições para cada tratamento. Os extratos de raízes recém-coletadas foram armazenados a -20 ºC por 0, 1, 3, 5, 7, 14 e 21 dias. As raízes foram coletadas e imediatamente congeladas (20 ºC) e armazenadas pelo mesmo período, quando foram submetidas à extração. Não foi observada diferença significativa entre a quantidade de sorgoleone em extratos armazenados e a de não armazenados, sendo observado o mesmo resultado em extratos obtidos de raízes frescas e armazenadas. Os resultados obtidos mostram que o armazenamento por até 21 dias não altera o conteúdo de sorgoleone nos extratos.

Sorção e persistência da sorgoleona em um Latossolo Vermelho-Amarelo

The root exudates produced by sorghum contain a biologically active constituent known as sorgoleone. The behavior of sorgoleone in a Red-Yellow Latosol was studied. The sorption model of sorgoleone in soil was better adjusted to the Freundlich equation, through the coefficients Kf (capacity of sorption) and 1/n (linearity of the isotherm). The persistence of sorgoleone in soil and its possible degradation were also evaluated by monitoring their residues in the soil along the time. Recovery rate of sorgoleone from the soil reached 93% after 24h. It was verified that sorgoleone is strongly sorbed in the soil and its half-life is 10 days, under the experimental conditions. The presence of sorgoleone or its metabolites was not detected in the soil after 60 days.

Effect of age of a sorghum-sudangrass hybrid on its allelopathic action

Hybrids of Sorghum sudanensis (sudangrass) and Sorghum bicolor genotypes can produce high amounts of biomass, sorgoleone (a long chain hydroquinone), and other phytotoxic substances. Shoots and roots of a sorghum-sudangrass hybrid (cv. Trudan 8) were collected 10, 20, 30, 40, and 50 days after emergence. Four concentrations of aqueous extracts from the shoots and roots (0, 0.4, 2, and 10 g L-1, w/v) were used to treat seeds of lettuce (Lactuca sativa), tomato (Lycopersicum sculentum), purslane (Portulaca oleracea), and pigweed (Amaranthus retroflexus). Seed germination of lettuce, tomato, and pigweed was inhibited by extracts from sorghum-sudangrass shoots at 10 g L-1 when made from sorghum-sudangrass plants 20 days or less in age. Seed germination of purslane was not inhibited by any sorghum-sudangrass extract. Growth of the four species evaluated were systematically inhibited when treated with 10 g L-1 extracts from sorghum-sudangrass shoots harvested up to 10 days after emergence.

Avaliação do potencial alelopático de genótipos de sorgo

A utilização de genótipos de culturas com potencial alelopático superior é considerada uma importante alternativa para manejo de plantas daninhas. Estas cultivares também podem ser utilizadas para isolamento de substâncias potencialmente alelopáticas, como base para produção de herbicidas sintéticos. Contudo, há dificuldades para reproduzir-se a campo os resultados de atividade obtidos em ensaios conduzidos em laboratório. Este trabalho objetivou determinar a existência de variabilidade entre genótipos de sorgo quanto à produção de extratos hidrofóbicos de raízes; relacionar o potencial alelopático mensurado em laboratório com a supressão diferencial de plantas daninhas por estes genótipos a campo; e verificar a importância de fatores limitantes do desempenho da substância sorgoleone em nível de campo. Realizaram-se experimentos em casa de vegetação e em laboratório para testar o potencial alelopático de extratos hidrofóbicos e hidrofílicos de plantas de sorgo e quantificar a produção e o comportamento ambiental de sorgoleone. No campo, foram quantificados os efeitos de diversos genótipos dessa cultura. Há variabilidade entre genótipos de sorgo quanto à produção de extratos hidrofóbicos. O aleloquímico sorgoleone é o principal componente de extratos hidrofóbicos de raízes de sorgo. Não se constatou relação de dependência entre produção de sorgoleone por genótipos de sorgo em laboratório e capacidade de supressão de plantas daninhas a campo, por estes genótipos. O genótipo de sorgo BR 601 apresenta potencial alelopático superior em laboratório, e pertence ao grupo de genótipos com maior efeito alelopático a campo. A limitada ação de sorgoleone a campo deve-se à elevada sorção aos colóides do solo e à reduzida concentração no ambiente externo às raízes.

Interação entre Sorgo Sacarino e plantas daninhas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Ação de extratos de sorgo na germinação de sementes de milho, soja e picão preto.

2016