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28 octobre 2020 12:38

28 octobre 2020 12:38

Les herbicides naturels basés sur l'allélopathie des composés peuvent offrir des alternatives e ff caces aux herbicides chimiques vers des pratiques agricoles durables. Le nérolidol, un alcool sesquiterpénoïde synthétisé par de nombreuses familles de plantes, s'est avéré être le composé allélopathique le plus efficace lors d'un dépistage préliminaire effectué avec plusieurs autres sesquiterpénoïdes. Dans la présente étude, des plantules d'Arabidopsis thaliana ont été traitées pendant 14 jours avec diverses concentrations de cis-nérolidol (0, 50, 100, 200, 400 et 800 µM) pour étudier ses e ff ets sur la croissance et la morphologie des racines. Pour sonder les changements sous-jacents du métabolome racinaire, nous avons effectué une métabolomique non ciblée basée sur la spectrométrie de masse par chromatographie en phase gazeuse (GC-MS) pour découvrir la spéci fi cité ou l'action multi-cibles de cet alcool sesquiterpénoïde. Le stress oxydatif (mesuré en tant que niveaux de H2O2 et de sous-produit malondialdéhyde (MDA)) et les activités enzymatiques antioxydantes, c'est-à-dire la superoxyde dismutase (SOD) et la catalase (CAT) ont également été évalués dans les racines. Le nérolidol a montré une CI50 (120 µM), qui peut être considérée comme faible pour les produits naturels. Le nérolidol a provoqué des altérations de la morphologie des racines, des modifications de l'équilibre de l'auxine, des modifications des profils des sucres, des acides aminés et des acides carboxyliques et augmenté les niveaux de H2O2 et de MDA dans les tissus racinaires de manière dose-dépendante. Plusieurs changements à l'échelle métabolomique induits par le nérolidol soutiennent l'action multi-cibles du nérolidol, qui est une caractéristique positive pour un herbicide botanique. Bien qu'il justifie une enquête mécaniste plus approfondie, le nérolidol est un composé prometteur pour le développement d'un nouvel herbicide naturel.

Natural herbicides that are based on allelopathy of compounds, can offer effective alternatives to chemical herbicides towards sustainable agricultural practices. Nerolidol, a sesquiterpenoid alcohol synthesized by many plant families, was shown to be the most effective allelopathic compound in a preliminary screening performed with several other sesquiterpenoids. In the present study, Arabidopsis thaliana seedlings were treated for 14 d with various cis-nerolidol concentrations (0, 50, 100, 200, 400, and 800 µM) to investigate its effects on root growth and morphology. To probe the underlying changes in root metabolome, we conducted untargeted gas chromatography mass spectrometry (GC-MS) based metabolomics to find out the specificity or multi-target action of this sesquiterpenoid alcohol. Oxidative stress (measured as levels of H2O2 and malondialdehyde (MDA) by-product) and antioxidant enzyme activities, i.e., superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) were also evaluated in the roots. Nerolidol showed an IC50 (120 µM), which can be considered low for natural products. Nerolidol caused alterations in root morphology, brought changes in auxin balance, induced changes in sugar, amino acid, and carboxylic acid profiles, and increased the levels of H2O2 and MDA in root tissues in a dose-dependent manner. Several metabolomic-scale changes induced by nerolidol support the multi-target action of nerolidol, which is a positive feature for a botanical herbicide. Though it warrants further mechanistic investigation, nerolidol is a promising compound for developing a new natural herbicide.

None

• AB - Utile à l'AB
• FREDO adventice
• FREDO lutte
• allelopathy
• arabidopsis

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2020

1 janvier 2020