Evaluation of p-benzoquinones derivatives as post-emergent plant growth inhibitor

Jhuly Wellen Ferreira Lacerda, Marciana Pierina Uliana, Barbara Sayuri Bellete, Leonardo Gomes Vasconcelos, Evandro Luiz Dall'Oglio, Timothy John Brocksom, Lucas Campos Curcino Vieira, Olívia Moreira Sampaio
2020 Brazilian Journal of Development  
Eight p-benzoquinones derivatives (1-8) were synthesized and evaluated as photosynthesis and plant growth (dry biomass) inhibitors through semi in vivo and in vivo assay. The photosynthetic parameters provided by the JIP-test were based on the major steps of the photosynthetic process: photon absorption (ABS), energy capture (TR), electron transport (ET) and reduction of photosystem II (PS II) final acceptors (RE). Compounds 6, 7 and 8 decresead the PI(abs) parameter by 82, 75, 42% and
more » ... 5, 42% and incresead the ET0/CS0 parameter by 37, 20 and 25%, respectively. These results suggested that 6-8 inhibit the electron transport chain at PS II in both semi in vivo and in vivo assays. Futhermore, compounds 6 and 7 reduced the plant growth by 52 and 77%, respectively. Therefore, the derivatives of p-benzoquinone not only demonstrated appreciable activity as inhibitors of photosynthesis by acting on the electron transport chain on the acceptor side of PS II, but also inhibit the plant growth. Keywords: fluorescence of chlorophyll a, herbicide, JIP-test, photosystem II, plant growth. RESUMO Oito derivados de p-benzoquinonas (1-8) foram sintetizados e avaliados como inibidores da fotossíntese e do crescimento de plantas (biomassa seca) através de ensaios semi-in vivo e in vivo. Os parâmetros fotossintéticos fornecidos pelo JIP-teste foram baseados nas principais etapas do processo fotossintético: absorção de fótons (ABS), captura de energia (TR), transporte de elétrons (ET) e redução dos receptores finais do fotossistema II (FS II) (RE). Os compostos 6, 7 e 8 reduzem o parâmetro PI(abs) em 82, 75, 42% e aumentam o parâmetro ET0/CS0 em 37, 20 e 25%, respectivamente. Estes resultados sugeriram que 6-8 inibem a cadeia transportadora de elétrons do FS II nos ensaios semi in vivo e in vivo. Além disso, os compostos 6 e 7 reduziram o crescimento das plantas em 52 e 77%, respectivamente. Portanto, os derivados da p-benzoquinona não apenas demonstraram apreciável atividade como inibidores da fotossíntese, atuando na cadeia de transporte de elétrons no lado aceitador do PS II, mas também inibem o crescimento vegetal. Palavras chave: Clorofila a, herbicida, JIP-teste, fotossistema II, crescimento de planta.
doi:10.34117/bjdv6n5-628 fatcat:6azqnidzmrasfhvat6riv6njn4