MECHANIZM DZIAŁANIA HERBICYDÓW

Transkrypt

1 Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu Grzegorz Skrzypczak MECHANIZM DZIAŁANIA HERBICYDÓW

2 metabolizm herbicydów Nowe technologie uprawy wymagają aby herbicyd był: - skuteczny biologicznie i efektywny ekonomicznie - nowy pod kątem mechanizmu i sposobu działania, aby rozwiązywać problemy odporności - bezpieczny dla chronionych roślin - bezpieczny dla środowiska, użytkownika i konsumenta - kompatybilny do zastosowania z innymi ś.o.r. w szczególności w IPM - łatwy do zastosowania w różnych fazach wzrostu roślin i w różnych warunkach środowiskowych - łatwy w produkcji i formułowaniu

3 metabolizm herbicydów Aby spełnić te kryteria współpracować ze sobą muszą zespoły badawcze, które potrafią odkryć środek o: - dobrej skuteczności biologicznej - dobrych parametrach fizykochemicznych - nowym mechanizmie działania - dobrych właściwościach ekotosykologicznych

4

5

6

7 miejsce działania herbicydów (przykład) mechanizm działania herbicydów

8 schemat komórki eukariotycznej mechanizm działania herbicydów

9 ??? mechanizm działania herbicydów

10 mechanizm działania herbicydów fosfolipidy w membranach komórkowych

11 mechanizm działania herbicydów model płynno-mozaikowy membran komórkowych

12 mechanizm działania herbicydów physiological and biochemical processes in plants The various physiological and biochemical processes affected by herbicides are grouped under the following categories. These are: 1. Photosynthesis 2. Mitochondrial activities 3. Protein and nucleic acid biosynthesis 4. Pigment biosynthesis 5. Fatty acid (lipid) biosynthesis 6. Branched-chain amino acid biosynthesis 7. Aromatic compound biosynthesis 8. Ethylene biosynthesis 9. Glutamine biosynthesis 10. Hydrolytic enzyme activities Most of the herbicides affect at least one or more of these processes.

13 FOTOSYSTEM II mechanizm działania herbicydów FOTOSYSTEM I schemat przepływu elektronów i fosforylacji w procesie fotosyntezy 1a 1b inhibitory transportu elektronów 2 inhibitory połączeń P inhibitory przekazywania energii 4 inhibitory akceptacji elektronów cyt b 563-2e FRS Fd Q 2e - 1a PQ 3 2 ADP+P H + Rd NADP 2H + ATP cyt f NADPH PC P700 h I h II P680 1b H 2 O 2H O 2 2 ADP+P ATP Q, P 430, FRS niezidentyfikowane przenośniki elektronów, PQ Plastochinon, Cyt f Cytochrom f, Cyt b Cytochrom b, PC Plastocyjanina, Fd Ferredoksyna, Rd Reduktaza ferrodoksyna- NADP, P680 i P700 formy chlorofilu a

14 mechanizm działania herbicydów schematic figure of the plastoquinone/herbicide binding pocket of the D1 protein A. Plastoquinone binds to the D1 protein, accepts two electrons and two protons and is released as plastohydroquinone

15 mechanizm działania herbicydów schematic figure of the plastoquinone/herbicide binding pocket of the D1 protein B. Atrazine binds to the D1 protein and prevents the binding of plastoquinone

16 rola Acetylo-CoA w metabolizmie roślin mechanizm działania herbicydów

17 mechanizm działania herbicydów schemat syntezy kwasów tłuszczowych i miejsce działania herbicydów

18 miejsce działania herbicydu glifosat mechanizm działania herbicydów

19 mechanizm działania glufosynatu amonowego mechanizm działania herbicydów

20 podział mitotyczny mechanizm działania herbicydów

21 podział mitotyczny mechanizm działania herbicydów

22 podział mitotyczny mechanizm działania herbicydów

23 podział mitotyczny mechanizm działania herbicydów

24 podział mitotyczny mechanizm działania herbicydów

25 mechanizm działania herbicydów Mechanizm działania herbicydów z grupy regulatorów wzrostu

26 mechanizm działania herbicydów podsumowanie mechanizmu działania herbicydów PRZYKŁAD ZAKŁÓCEŃ PIERWOTNE DZIAŁANIE WTÓRNE DZIAŁANIE SPOSÓB DZIAŁANIA AKCEPTACJA ELEKTRONÓW WOLNE RODNIKI UTLENIANIE BARWNIKÓW I TŁUSZCZY SYNTEZA KAROTENOIDÓW KAROTENOIDY FOTOUTLENIANIE FOTOSYNTETYCZNY TRANSPORT ELEKTRONÓW I FOSFORYLACJA UTLENIANIE W PROCESIE FOSFORYLACJI MEMBRANY FERREDOKSYNA NADPH ATP ZAKŁÓCENIA DESTRUKCJA BARWNIKÓW NO 2 i SO 4 REDUKCJA SYNTEZA KWASÓW AMINOWYCH TIOREDOKSYNA REAKCJE BIOSYNTETYCZNE (DNA, RNA, SYNTEZA BIAŁEK, TŁUSZCZY) FUNKCJE MEMBRAN (TRANSPORT, HORMONY) REGULACJA METABOLICZNA (KUMULOWANIE ENERGII) PRZEPUSZCZALNOŚĆ CIEKŁOŚĆ (PŁYNNOŚĆ) ŚWIETLNA REGULACJA AKTYWNOŚCI ENZYMÓW WSTRZYMANIE PRZEMIAN METABOLICZNYCH ZINTEGROWANY UTRATA REGULACJI D E Z O R G A N I Z A C J A K O M Ó R K O W A I AKTYWNOŚĆ JĄDROWA MITOZA / MEJOZA PODZIAŁ KOMÓRKI WZROST I ROZWÓJ ORGANIZACJA MIKROORGANELLOWA ORGANIZACJA JĄDROWA REPRODUKCJA Ś M I E R Ć

27 Dziękuję mechanizm działania herbicydów