Kết quả chiết xuất và định danh chất đối kháng cỏ dại n-trans-cinnamoyltyramine từ giống lúa om 5930

Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai  1151 KẾT QUẢ CHIẾT XUẤT VÀ ĐỊNH DANH CHẤT ĐỐI KHÁNG CỎ DẠI N-trans-CINNAMOYLTYRAMINE TỪ GIỐNG LÚA OM 5930 Hồ Lệ Thia*, Chung-Ho Linb, Reid J. Smedac, Nathan D. Leighd, Wei G. Wycoffd và Felix B. Fritschic *Email: [email protected]; Số điện thoại: 0944.376.329  a Phòng Thí nghiệm Trung tâm, Viện Lúa ĐBSCL, Cần Thơ, Việt Nam. b Khoa Khoa học Cây Trồng, Đại học Missouri, Columbia, MO 65.211, Hoa Kỳ c Trường Tài nguyên Thiên nhiên, Đại học Missouri, Columbia, MO 65.211, Hoa Kỳ d Khoa Hóa Sinh, Đại học Missouri, Columbia, MO 65.211, Hoa Kỳ TÓM TẮT Trên cơ sở phát hiện khả năng hạn chế sinh trưởng đối với hai loài cỏ dại gây hại quan trọng nhất trên ruộng lúa nước ở Việt Nam và châu Á là cỏ lồng vực nước (Echinochloa crus-galli L.) và cỏ đuôi phụng (Leptochloa chinensis L.) của giống lúa OM5930, nghiên cứu này đã chiết xuất, phân tích và xác định được chất N-trans-cinnamoyltyramine chứa trong giống lúa OM 5930 bằng kỹ thuật sắc ký lỏng cao áp (HPLC), sắc ký lỏng khối phổ (LCMS/MS) như là một chất đối kháng cỏ dại. Kết quả đánh giá sinh học cho thấy N-trans-cinnamoyltyramine có khả năng ức chế sự tăng trưởng của cỏ lồng vực và cỏ đuôi phụng ở nồng độ 0,24µM. ED50 (Effective dose - nồng độ cần thiết để ức chế 50% quần thể cỏ dại) của N-trans-cinnamoyltyramine đối với cỏ lồng vực và cỏ đuôi phụng lần lượt là 1,6 và 1,09 µM. Kết quả này cho thấy N-trans-cinnamoyltyramine có thể được sử dụng như một chất hóa sinh triển vọng để phát triển sản phẩm thuốc trừ cỏ sinh học ứng dụng trong hệ thống canh tác lúa bền vững. Từ khóa: Chất đối kháng cỏ dại, N-trans-cinnamoyltyramine, giống lúa OM5930, thuốc trừ cỏ sinh học, cỏ lồng vực nước, cỏ đuôi phụng. I. ĐẶT VẤN ĐỀ Allelopathy là một cơ chế đối kháng của thực vật thông qua việc sản sinh ra chất hóa sinh được gọi là chất đối kháng (CĐK- allelochemicals) để hạn chế sinh trưởng, phát triển hay tiêu diệt một loài khác sống trong cùng hệ sinh thái với nó. Lợi dụng cơ chế này, các nhà khoa học đã nghiên cứu khả năng đối kháng của các loài cây trồng đối với cỏ dại cũng như xác định các CĐK thực vật để phát triển chế phẩm đối kháng nhằm ứng dụng trong phòng trừ cỏ dại. Nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới đã công bố có nhiều giống lúa có khả năng phát triển lấn át cỏ dại bằng cách tiết ra những CĐK để ức chế sự nảy mầm, sinh trưởng và phát triển của chúng, giúp cho các biện pháp khác phát huy tác dụng tốt hơn, giảm sử dụng thuốc trừ cỏ, góp phần giảm ô nhiễm môi trường và nguy cơ kháng thuốc của cỏ dại (Busi và ctv., 2013). Nhiều CĐK cỏ dại khác nhau từ cây lúa cũng đã được chiết xuất và xác định công thức hóa học như phenolic acid, phenylalkanoid acid, fatty acid, diterphenoid, indoles, cytokynins, flavones, phenol, momilactone A, B (Khánh và ctv., 2009 ; Kato và ctv., 2010). Châu và ctv. (2008) đã tiến hành một thí nghiệm tại Viện Lúa ĐBSCL để đánh giá khả năng cạnh tranh thực vật của 19 giống lúa được trồng phổ biến nhất ở ĐBSCL. Kết quả đã chỉ ra 8 giống lúa OM 5930, OM 4900, OM 5900, OM 3536, OM 4498, OM 4059, OM 2395, OM 4887 có triển vọng đối kháng và khả năng ức chế cao đối với sự phát triển chiều dài thân và rễ của rau diếp (Lactuca sativa), cải xoăn (Brassica oleracea) và lúa cỏ (Oryza sativa). Thi và ctv. (2014) đã xác định được giống lúa OM 5930 có khả năng ức chế cỏ lồng vực nước mạnh nhất. Nghiên cứu này nhằm xác định được CĐK cỏ dại nào chứa trong giống OM 5930 để tạo lập cơ sở cho việc phát triển thuốc trừ cỏ sinh học, góp phần giảm sử dụng thuốc hóa học trong phòng trừ cỏ dại. II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu Hạt giống lúa OM 5930 thu được từ Viện Lúa ĐBSCL và được trồng trong nhà kính tại Đại học Missouri, Hoa Kỳ. Thân, lá và rễ lúa được thu hoạch vào 59 ngày sau gieo hạt, sơ VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  1152 chế sạch, cân thành từng gói có trọng lượng 100 g/ gói và trữ trong tủ lạnh sâu âm 80°C. Hạt cỏ lồng vực và cỏ đuôi phụng được mua từ Công ty Bamert Seed, Muleshoe, TX 79.347, Hoa Kỳ và trữ trong tủ lạnh ở nhiệt độ 4-5 °C. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp chiết xuất CĐK từ giống lúa OM 5930 bằng dung môi MeOH Mô lúa tươi (100 g) đã được chiết xuất với dung môi MeOH: H2O (1,5 L, 80:20, v / v). Phần chiết xuất được thu thập bằng phương pháp lọc sử dụng phễu Buchner sứ 320 ml Fisherbrand ™ và giấy lọc Whatman™ (đường kính 90 mm); sau đó phần dư được chiết xuất tiếp tục với MeOH (1 L). Cả hai phần dịch chiết xuất (2,5 L) được hỗn hợp chung và làm bay hơi dung môi MeOH ở 40°C bằng thiết bị Buchi (Brinkmann, Cantiague Road, Westbury, NY 11590, USA) để có được 300 ml dịch chiết chỉ có nước và CĐK. 30ml dịch chiết này (tương ứng với 10 g mô lúa tươi) được sử dụng thử nghiệm khả năng ức chế cỏ lồng vực nước ở các nồng độ 0,01, 0,03, 0,1, 0,3, 0,5 và 1,0 g/ml (tương đương với trọng lượng tươi của cây lúa). 2.2.2. Phương pháp tách CĐK ra khỏi dịch chiết thu được từ phương pháp 2.2.1 Sử dụng phương pháp tách lỏng/lỏng (Liquid/liquid extraction) để tách các CĐK ra khỏi 270 ml dịch chiết (tương ứng với 90 g mô lúa tươi) bên trên với hàm lượng H2O: CHCl3 (nước: chloroform) là 1: 2 cho mỗi lần chiết với tổng cộng 3 lần chiết giống nhau để tách thành hai pha chiết là pha chứa chloroform và pha dịch nước. Tiếp theo, pha chứa chloroform được dùng để tách các CĐK bằng kỹ thuật chiết pha rắn (Solid Phase Extraction - SPE) như sau: Phần chiết chứa chloroform được bốc hơi đến khô (785 mg), trộn với 5,0 g C18 (Bondesil™ C18; Varian Inc 3100 Hansen Way Palo Alto, CA94.304, Hoa Kỳ) và hòa tan trong MeOH (6,0 ml) để đạt được lượng mẫu đồng nhất trong C18. Sau đó, được đặt trong tủ hút ở nhiệt độ phòng trong 12h để loại bỏ MeOH. Lượng mẫu này được đưa vào cột SPE (dài x rộng = 150 x 28 mm; 40 g C18), rửa với một gradient dung môi gồm 25%: 75%, 50%: 50%, 75%: 25% và 100%: 0,0% của CH3CN: H2O (v/v). Hoạt tính ức chế cỏ dại được xác định trong phần chiết với 50%: 50% H2O: CH3CN (v/v) (186 mg) và được tinh sạch hơn nữa bằng cột HPLC C18 (150 mm x 4,6 mm, Kinetex 2.6u C8 100A; Công ty Phenomenex 6390 Joyce Drive, Suite 100, Golden, CO 80.403, Mỹ), trên một hệ thống sắc ký Shimadzu CBM-20A, kết hợp với bơm Shimadzu LC-20AT, đầu dò SPD-20AV UV/VIS, lò cột CTO-20A và LC-20AT. Điều kiện sắc ký bao gồm: Tốc độ dòng chảy 1.0 ml min-1, khối lượng mẫu tiêm cho mỗi lần là 10.0 µl, với hỗn hợp gradient của hai giai đoạn di động H2O: CH3CN là 20: 30: 55: 20 (v/v). Một CĐK được phân lập tại phút 14,3 ở cả hai bước sóng 220 nm và 254 nm. 2.2.3. Phương pháp thử nghiệm sinh học Dịch chiết thu được sau mỗi lần chiết bằng MeOH, phương pháp lỏng/lỏng, phương pháp chiết pha rắn SPE hay HPLC được thử nghiệm khả năng đối kháng của các CĐK chứa trong dịch chiết bằng cách cho dịch chiết vào đĩa Petri (đường kính 35 mm) có lót giấy lọc, đặt các đĩa Petri vào trong tủ hút ở nhiệt độ phòng cho đến khi dung môi trong dịch chiết được bốc hơi hoàn toàn (khoảng 1 giờ 30 phút). Lúc này, dịch chiết vẫn là hỗn hợp của nhiều chất trong đó có CĐK cần phân lập nên tính nồng độ của dịch chiết là dựa trên trọng lượng tươi của cây lúa (0,01, 0,03, 0,1, 0,3, 0,5 và 1,0 g/mL). Sau đó, các giấy lọc khô trong đĩa Petri đã được làm ẩm với nước khử ion (1,0 ml). Đặt 10 hạt cỏ lồng vực nước hoặc cỏ đuôi phụng đã được ngâm ủ cho nứt nanh (ngâm trong nước cất 24 giờ, vớt ra rửa sạch và ủ trong đều kiện tối ở 25°C trong vòng 48 giờ) trên giấy lọc đã được làm ẩm trên, đậy nắp đĩa Petri, bao kín lại bằng giấy parafin và ủ trong tủ ấm có nhiệt độ 25°C. Đối với nghiệm thức đối chứng, hạt cỏ lồng vực nước nảy mầm được đặt lên giấy lọc ẩm không thấm vào các loại dịch chiết. Chiều dài thân và rễ của hai loài cỏ được đo sau 48h ủ tối ở 25 °C. Thử nghiệm sinh học trên CĐK đã được tinh khiết sẽ được tính bằng nồng độ micro phân tử (0,024 ; 0,048 ; 0,24 ; 0,48 ; 0,96 ; 2,4 và 4,8 µM) và được thực hiện theo các bước giống như trên. 2.2.4. Phân tích thống kê Tất cả các thí nghiệm thử nghiệm sinh Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai  1153 học đã được tiến hành trong 2 đợt, các công thức được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với bốn lần nhắc lại. Tính tỷ lệ % ức chế thông qua số liệu về chiều dài thân, rễ theo công thức sau: % ức chế I = (L1- L2)/L1 x 100% Trong đó I là tỷ lệ % ức chế, L1 là chiều dài trung bình của rễ hoặc thân mầm của cây đối chứng và L2 là chiều dài trung bình của rễ hoặc thân mầm của cây được xử lý. Dữ liệu được phân tích bằng phân tích phương sai sử dụng thủ tục mô hình tuyến tính tổng quát trong SAS (PROC GLM , SAS 9.1) để kiểm tra các tương tác và ý nghĩa tác động chính lên sự ức chế giữa nồng độ và các phần chiết. Phân tích hồi quy phi tuyến tính cũng được thực hiện để tìm hiểu rõ mối quan hệ giữa nồng độ chiết xuất và tỷ lệ ức chế. Điều này được mô hình hóa bởi Ritz và Streibig (2005). Sử dụng ký hiệu chữ để so sánh sự khác nhau giữa kết quả trung bình của tất cả các nghiệm thức qua phép thử Duncan (Duncan Multiple Range Test). III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Hoạt động đối kháng cỏ dại của giống lúa OM 5930 thông qua các chiết xuất sử dụng MeOH: Trong quá trình thử nghiệm tính đối kháng cỏ dại bằng cách sử dụng dịch chiết MeOH từ cây lúa, chúng tôi nhận thấy sự tăng trưởng của rễ cũng như sự phát triển của thân cỏ lồng vực nước bị ức chế ở nồng độ 0,01 g ml -1, và sự ức chế gia tăng ở các nồng độ chiết xuất cao hơn (hình 1). Phần chiết được từ 0,5 g trọng lượng tươi của cây lúa OM 5930 ức chế 100% sự tăng trưởng rễ và 87,8% sự tăng trưởng thân mầm của cỏ lồng vực nước. Tỉ lệ ED50 của rễ và thân mầm trong thử nghiệm, như được xác định bởi một phân tích hồi quy tuyến tính, là 0,052 và 0,114 g ml-1 cho cỏ lồng vực nước (hình 1). Cả mô rễ và thân đều có các biểu hiện bị còi cọc và bị sưng phồng (hình 1), triệu chứng này tương tự như triệu chứng diệt cỏ được gây ra bởi một số thuốc diệt cỏ tổng hợp bằng cách phá vỡ sự phân bào trong mô cây cỏ (Vaughn và Lehnen Jr., 1991) và được sử dụng để quản lý cỏ dại trong nhiều hệ thống cây trồng. Như vậy, CĐK trích từ OM 5930 có thể có cơ chế diệt cỏ tương tự như thuốc diệt cỏ tổng hợp. Hình 1. Ảnh hưởng của dịch chiết N-trans-cinnamoyltyramine trong MeOH ở các nồng độ khác nhau đến sinh trưởng của cây cỏ lồng vực Ghi chú: Các điểm tương ứng với số liệu % ức chế; các điểm có cùng chữ cái trên cùng một đồ thị thể hiện sự khác biệt không ý nghĩa thống kê theo phép thử Duncan ở mức xác suất P≤0.0001. 3.2. Phân lập CĐK bằng kỹ thuật chiết pha rắn và hệ thống sắc ký lỏng cao áp Các phần chiết bằng chloroform đã được phân lập và tinh chế bằng kỹ thuật SPE và HPLC như miêu tả trong phần 2.2.2, trong đó phần chiết số 9 tách từ SPE (số liệu không trình bày) đã được xác định có khả năng diệt cỏ lồng vực nước và cỏ đuôi phụng cao nhất. Một CĐK được phân lập từ phần chiết này ở thời gian giữa 14,3 và 14,7 phút (hình 2A), với hàm lượng là 4,2 mg và là một hợp chất không màu. Các kết quả phân tích trên máy quang phổ khối phân giải cao LC MS/MS và kết quả phân tích cộng hưởng từ hạt nhân (NMR - VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  1154 Nuclear Magnetic Resonance) đã xác định được CĐK này là 2 (E) N- [2 (4- hydroxyphenyl) ethyl] -3-phenylprop-2- enamide hay N-trans-cinnamoyltyramine (Công thức phân tử của hợp chất hoạt động đã được xác định là C17H17O2N bởi độ phân giải cao ESI MS (m / z 268.13320 [M + H]+ ; MW: 267.3; Hình 1B), đây là một β- phenylethylamine. Cấu trúc phân tử của nó đã được xác định lại bằng cách so sánh với các quang phổ NMR với kết quả xác định của Park và ctv. (2013); Yang và ctv, (2002) và đều khẳng định cấu trúc hóa học của CĐK phân lập từ giống lúa OM 5930 như trong hình 2B. OH 4 3 5 2 6 1 7 8 NH 9 O 10 11 15 14 16 13 17 12 (A) (B) Hình 2. (A) Sắc ký đồ HPLC của chất ức chế cỏ dại N-trans-cinnamoyltyramine chiết xuất từ giống lúa OM 5930 tại bước sóng 254 nm và bước sóng 220 nm. Phát hiện ở cả hai bước sóng sẽ giúp xác nhận rằng không có đồng chất lẫn tạp trong phần tách. (B) Cấu trúc phân tử của N-trans-cinnamoyltyramine. 3.3. Khả năng ức chế cỏ dại của N-trans- cinnamoyltyramine Kết quả thử nghiệm với N-trans- cinnamoyltyramine tinh khiết sau khi tách khỏi dung môi MeOH cho thấy chất này có thể ức chế sự tăng trưởng của thân, rễ của cỏ lồng vực nước và cỏ đuôi phụng ở nồng độ lớn hơn 0,24 µM (hình 3). Tại nồng độ 2,4 µM, N- trans-cinnamoyltyramine ức chế 81,6% sự tăng trưởng của mầm và rễ của cỏ lồng vực nước (hình 3A) và 75,9% sự tăng trưởng của cỏ đuôi phụng (hình 3B). Sự tăng trưởng của cỏ lồng vực nước ít bị ức chế bởi N-trans- cinnamoyltyramine ở các nồng độ thấp hơn 0,48 µM (≤ 28%). Tuy nhiên, sự ức chế tăng mạnh ở nồng độ lớn hơn 0,96 µM, và đạt 73,6% trên thân và 89,5% trên rễ ở nồng độ 2,4 µM (hình 3A). Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy, khả năng ức chế của N-trans- cinnamoyltyramine trên rễ cao hơn với thân đối với cả 2 loài cỏ (hình 3). Qua phân tích tuyến tính cho thấy tỷ lệ ED50 đối với rễ và thân mầm của cỏ đuôi phụng là 0,75 và 1,43 µM (hình 3B); cỏ lồng vực nước là 1,35 và 1,85 µM (hình 3A). Nghiên cứu của Kato-Noguchi và ctv. (2010) cũng cho biết ED50 của CĐK momilactone A đối với thân mầm và rễ của cỏ lồng vực nước là 146,0 và 91,0 µM và của CĐK momilactone B là 6,5 và 6,9 µM. Trong nghiên cứu này, hiệu quả của N-trans-cinnamoyltyramine trên cỏ lồng vực nước là cao hơn khoảng từ 4 lần so với momilactone A và 100 lần so với momilactone B. Như vậy, kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng N- trans-cinnamoyltyramine là một chất ức chế mạnh trên mô phân sinh của cả thân và rễ cả hai loài cỏ ở nồng độ micro phân tử, tương tự như nồng độ diệt cỏ của một số thuốc diệt cỏ hóa học. Ví dụ, nghiên cứu của Smeda et al. (1992) cho thấy nồng độ ức chế 50% sinh trưởng của quần thể cỏ dại (ED50) của thuốc trừ cỏ hoá học Pendimethalin đối với cỏ may (Setaria viridis L. Beauv.) là 0,4 µM trong theo kết quả nghiên cứu này thì tính trung bình, N- trans-cinnamoyltyramine có thể ức chế 50% cỏ lồng vực nước ở nồng độ 1,6 µM và cỏ đuôi phụng ở nồng độ 1,09 µM. Với kết quả thí nghiệm trên cho thấy với 90 g trọng lượng tươi của cây lúa OM 5930 sẽ chiết xuất được 4,2 mg N-trans- cinnamoyltyramine tinh khiết. Như vậy, cứ 1,0 kg lúa tươi sẽ chứa khoảng 47,0 mg. Ngoài ra, có 4,2 mg N-trans-cinnamoyltyramine được Thời gian duy trì (phút) 14,3-14,7 min Đ ộ hấ p th ụ (n m ) Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai  1155 chiết từ 270 ml dịch trích, vậy 1000 ml dịch trích sẽ chứa khoảng 15,6 mg N-trans- cinnamoyltyramine. 1,0 M của N-trans- cinnamoyltyramine tương đương với 267,3 g/L, vậy 15,6 mg N-trans-cinnamoyltyramine/ L sẽ tương ứng với 58,4 µM N-trans- cinnamoyltyramine. Tóm lại, theo nghiên cứu này sẽ có khoảng 64,8 µM N-trans- cinnamoyltyramine sẽ được bài tiết từ 100 g mô lúa tươi ra 1 lít nước trong đất tại 59 ngày sau khi gieo hạt, hoặc bởi dịch rỉ từ rễ hoặc từ sự phân hủy của thân rễ lúa. Với một ngưỡng ức chế của N-trans-cinnamoyltyramine trên sự tăng trưởng của cỏ lồng vực nước và cỏ đuôi phụng là tại nồng độ 2,4 µM, nồng độ 64,8 µM của N-trans-cinnamoyltyramine trong nước và đất lúa cho thấy vượt xa ngưỡng ức chế tăng trưởng cỏ dại cần thiết. Hình 3. Hiệu quả ức chế sinh trưởng của cỏ lồng vực nước (A) và cỏ đuôi phụng (B) của N-trans-cinnamoyltyramine Ghi chú: Các điểm tương ứng với số liệu % ức chế; các điểm có cùng chữ cái trên cùng một đồ thị thể hiện sự khác biệt không ý nghĩa thống kê theo phép thử Duncan ở mức xác suất P≤0.0001. IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1. Kết luận 1. Giống lúa OM5930 có chứa chất đối kháng N-trans-cinnamoyltyramine là một CĐK cỏ dại rất có triển vọng, có công thức cấu tạo C17H17O2N. Hàm lượng N-trans- cinnamoyltyramine chứa trong 1.000 g cây lúa tươi là 47,0 mg. 2. Khả năng ức chế của N-trans- cinnamoyltyramine với cỏ lồng vực và cỏ đuôi phụng khá cao. Dịch chiết bằng dung môi MeOH có thể ức chế cỏ lồng vực ngay ở nồng độ 0,01 g/ml. Mức độ ức chế gia tăng khi tăng nồng độ N-trans-cinnamoyltyramine trong dịch chiết. Phần chiết được từ 0,5 g trọng lượng tươi của cây lúa ức chế 100% sự tăng trưởng rễ và 87,8% sự tăng trưởng thân mầm của cỏ lồng vực nước. 3. N-trans-cinnamoyltyramine tinh khiết có thể ức chế sự tăng trưởng của thân, rễ của cỏ lồng vực nước và cỏ đuôi phụng ở nồng độ lớn hơn 0,24 µM. Khi tăng nồng độ lên 0,96 µM hiệu quả ức chế tăng lên rõ rệt và đạt cao nhất tới 89,5% trên rễ. Nồng độ ức chế 50% cỏ lồng vực nước là 1,6 µM và cỏ đuôi phụng là 1,09 µM, gần tương đương so với thuốc trừ cỏ hóa học Pendimethalin (0,4 µM) nhưng cao gấp 4 lần so với Momilactone A và 100 lần so với momilactone B. 4.2. Đề nghị Cần tiếp tục nghiên cứu xác định hàm lượng chất đối kháng N-trans- cinnamoyltyramine trong các bộ phận khác nhau của cây lúa, đồng thời nghiên cứu kỹ thuật tạo dạng thuốc để có thể phát triển thành sản phẩm thương mại phục vụ sản xuất. LỜI CẢM ƠN Các tác giả xin chân thành cảm ơn Quỹ Giáo dục Việt Nam (VEF) và Hiệp hội Phụ nữ các trường Đại học Mỹ (AAUW) đã hỗ trợ cho cho nghiên cứu này. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Busi, Roberto, Vila-Aiub, Martin M., Beckie, Hugh John, Gaines, Todd A., Goggin, Danica E., Kaundun, Shiv S., Lacoste, Myrtille, Neve, Paul, Nissen, Scott Jay, Norsworthy, Jason K., Renton, M., Shaner, Dale L., Tranel, (A) (B) VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  1156 Patrick J., Wright, Terry R., Yu, Qin and Powles, Stephen B. 2013. Herbicide- resistant weeds: from research and knowledge to future needs. Evolutionary Applications. 6 (8), 1218-1221. 2. Chau D.P.M., Kieu T.T. and Chin D.V. 2008. Allelopathic effects of Vietnamese rice varieties. J. Allelopathy 22, 409–412. 3. Kato-Noguchi, H., Hasegawa, M., Ino, T., Ota, K., Kujime, H., 2010. Contribution of momilactone A and B to rice allelopathy. J. Plant Physiol. 167, 787–791. 4. Khanh T.D., Cong L.C., Chung I.M., Xuan T.D. and Shinkichi T.2009. Variation of weed-suppressing potential of Vietnamese ricecultivars against barnyardgrass (Echinochloa crus-galli) in laboratory, greenhouse and field screenings. J. Plant Interact. 3, 209–218. 5. Macias, F.A., Molinillo, J.M., Varela, R.M., Galindo, J.C., 2007. Allelopathy—a naturalalternative for weed control. Pest Manag. Sci. 63, 327–348. 6. Maneechote, C., Samanwong, S., Zhang, X.- Q., Powles, S.B., 2005. Resistance to ACCase-inhibiting herbicides in sprangletop (Leptochloa chinensis). Weed Sci. 53, 290– 295. 7. Park, J.-H., Fu, Y.-Y., Chung, I.S., Hahn, T.- R., Cho, M.-H., 2013. Cytotoxic property ofultraviolet-induced rice phytoalexins to human colon carcinoma HCT-116 cells. J. Korean Soc. Appl. Biol. Chem. 56, 237–241. 8. Ritz, C., Streibig, J.C., 2005. Bioassay analysis using R. J. Stat. Softw. 12, 1–22. 9. Smeda, R.J., Vaughn, K.C., Morrison, I.N., 1992. A novel pattern of herbicide crossresistance in a trifluralin-resistant biotype of green foxtail [Setaria viridis (L.) beauv.]. Pestic. Biochem. Physiol. 42, 227– 241. 11. Thi L. Ho, Chung-Ho Lin, Reid J. Smeda and Felix B. Fritschi. 2014. Allelopathic Potential of Vietnamese Rice Cultivars - Exploration of an Allelochemical. Weed Biology and Management. 14: 221-231. 12. Vaughn, K.C., Lehnen Jr., L.P., 1991. Mitotic disrupter herbicides. Weed Sci., 450–457. 13. Yang, G., Zhao, S., Li, Y., 2002. Studies on the chemical constituents of Lycianthes biflora. Yao Xue Xue Bao 37, 437–439. ABSTRACT Isolation and detemination of an allelopathic n-trans-cinnamoyltyraminefrom Oryza sativa L.cv. OM 5930 In order to find out the allelopathic effects of OM 5930 rice variety on the early growth of the two invasive weeds in wet-seeded rice fields as barnyardgrass (Echinochloa crus-galli L.) and red spranletop (Leptochloa chinensis L.), we extracted, analyzed and identified an allelopathic substance N-trans- cinnamoyltyramine in OM 5930 rice by high performance liquid chromatography (HPLC), liquid chromatography mass spectrometry (LC MS/MS) as an allelochemical. Bioassay results showed N-trans- cinnamoyltyramine enable to inhibit the growth ofbarnyardgrass and red sprandletop at the concentration as low as 0.24µM. ED50 (Efective dose - the concentration requires for 50 % of weed growth inhibition) of N-trans-cinnamoyltyramine on barnyardgrass and red sprandletop are 1.6 và 1.09 µM, respectively. This result shows that N-trans-cinnamoyltyramine may be used as a potent allelochemical for product development of biological herbicide to apply in sustainable rice cultivation system. Keywords: Biological controls of weeds, N-trans-cinnamoyltyramine, allelochemical, barnyardgrass, red sprangletop. Người phản biện: GS. TS. Nguyễn Hồng Sơn