除草剂的作用机理
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除草剂的应用原理1. 除草剂的定义和分类除草剂是一种用于杀灭或抑制杂草生长的化学物质。
根据其杀草机理和化学结构,除草剂可以分为以下几类:•非选择性除草剂:能够杀死绝大多数植物,不区分杂草和作物。
•选择性除草剂:能够选择性地杀灭杂草,对作物相对无害。
•接触性除草剂:通过直接接触杂草的地上部分或地下部分来杀灭杂草。
•吸收性除草剂:通过被植物吸收,并通过植物体内各部位的循环来杀灭杂草。
•土壤处理剂:通过在土壤中杀灭杂草的根系或发芽部分来达到除草效果。
2. 除草剂的主要组成成分除草剂的主要组成成分包括活性成分和辅助成分。
2.1 活性成分活性成分是除草剂发挥杀草作用的重要成分。
根据其杀草机理和化学性质的不同,活性成分可以分为以下几类:•非选择性除草剂的活性成分:常见的活性成分包括草甘膦、百草枯等,它们通过抑制植物体内的特定酶活性,从而导致植物的生长停止或死亡。
•选择性除草剂的活性成分:常见的活性成分包括草铵膦、镁草膦等,它们通过特异性的杀草机理,只对杂草产生杀伤作用,对作物相对无害。
2.2 辅助成分辅助成分主要是为了提高除草剂的稳定性、溶解性和吸附性等方面的性能而添加的。
常见的辅助成分包括溶剂、吸附剂、表面活性剂等。
3. 除草剂的应用原理除草剂的应用原理主要包括以下几个方面:3.1 吸收与传导作用一旦除草剂喷洒到杂草叶面上,活性成分会快速被杂草吸收,并通过植物内部的维管束传导到整个植物体内。
这一过程称为吸收与传导作用。
活性成分在植物体内的传导过程中,会对植物体内的蛋白质、酶系统等产生影响,最终导致细胞功能失常、代谢障碍以及植物死亡。
3.2 生长调节作用除草剂的一些活性成分也具有生长调节作用,它们可以通过干扰植物的激素代谢,改变植物的生长模式。
例如,一些选择性除草剂可以抑制杂草的生长而对作物不产生明显影响。
3.3 接触作用接触性除草剂的作用机制主要是通过直接接触杂草的地上部分或地下部分来杀灭杂草。
接触性除草剂会破坏杂草的细胞膜结构,导致水分和养分的丧失,最终导致杂草的死亡。
除草剂的杀草原理及选择性施用化学除草剂后,药剂被植物吸收,在植物体内传导,并作用于杂草,可最后杀死杂草。
不同的除草剂作用原理不一,对杂草和农作物的选择性有较大差别。
实践证明,只有掌握除草剂对植物的作用原理,以及对农作物和杂草的选择性,才能安全使用化学除草剂,提高使用效果。
(一)除草剂的杀草原理除草剂被植物吸收后,形成复杂的多种因素,对植物的正常生理化过程起着某种干扰作用。
杂草吸收除草剂后,在杂草不断进行物质交换和能量代谢的过程,也就是吸收养分进行同化作用和排除废物进行异化作用的过程。
这种新陈代谢的某些重要环节受到阻碍或破坏,生命就会停止或受到抑制。
利用除草剂,可使杂草这些重要环节受到阻碍和破坏,生理生化失去平衡,使杂草的生命停止或受到抑制,从而达到防除杂草的目的。
除草剂的作用机理,大致可分为以下几个方面。
1、阻碍光合作用光合作用是高等绿色植物取得能量和制造养料的重要过程,是植物生命存在的基础。
光合作用受到干扰或破坏,植物将发生不正常的死亡。
光合作用是叶绿素吸收光能,把二氧化碳和水转化为碳水化合物的过程,同时也是放出氧气的复杂过程。
光合作用的实质,是将光能转换为化学能。
光合作用分为光合反应和暗反应两步进行,除草剂可阻碍光合反应和暗反应。
不少除草剂进入植物体内后,到达叶片,对光合作用有强烈的抑制作用,使植物把贮存养分消耗枯竭,而又得不到营养,进而导致饿死。
还有一些除草剂可影响暗反应。
暗反应是光合作用的第二步,它是在无光的条件下进行的。
2、破坏吸收和能量代谢作用植物生长发育所需要的能量,是通过吸收作用取得的,是植物生长活动能量的源泉。
光合作用是一个贮能过程,吸收作用是一个放能过程。
植物在吸收过程中,形成高能键碳水化合物,为生长发育提供所需要的能量。
当植物吸收作用的某些重要环节受到破坏,就会影响整个植株的生存,并导致死亡。
例如,茅草枯被吸收进入杂草体内后,取代吸收过程中起重要作用的丙酮酸的部位,破坏植物的吸收,抑制酸和酶的合成,脂肪、糖的代谢受到抑制,导致杂草的死亡。
除草剂的作用
除草剂经过植物的根、茎、叶或芽吸收后会干扰和破坏之屋内的某些生理生化过程,抑制生长发育,最后造成死亡。
杀死杂草的机理主要有以下几种:
1、抑制光合作用:光合作用是绿色植物赖以生存的基础,而许多除草剂能强烈地抑制杂草的光合作用而促使杂草死亡。
2、抑制能量代谢:许多除草剂能搅乱或中断杂草呼吸过程中的氧化磷酸化过程,使得早操不能利用能量而中毒四强死亡。
3、搅乱植物的激素平衡:急速型除草剂进入植物体内后,打破了原有的急速平衡,是受害株同时表现为刺激与抑制的状态,表现为扭曲畸形,形成瘤状物,填塞疏导组织而致全株死亡。
4、代谢颉颃作用:有些除草剂进入植物体内后,常与植株内其重要作用的成分或结构相似的物质发生颉颃作用,从而停止其正常生命活动。
5、失绿:有些除草剂本身不影响光合作用但对植株内叶绿素的形成有强烈的抑制作用或对已形成的叶绿体其分解作用,使杂草失绿变黄,不能进行光合作用而死亡。
除草剂的作用机理除草剂(herbicide)是一种用于控制或杀死杂草的化学物质。
除草剂的作用机理取决于其种类和化学成分。
不同的除草剂通过不同的作用机制对杂草产生影响。
下面将介绍一些常见的除草剂作用机理。
非选择性除草剂是广谱杂草控制剂,可以杀死各种类型的植物,包括作物和杂草。
它的作用机理通常是通过抑制植物的生长和发育过程来实现。
a. 草甘膦(Glyphosate)是一种常用的非选择性除草剂。
它通过抑制植物中的类氨基酸磷酸化酶(EPSP酶)来起作用。
该酶在植物体内起着调节氨基酸合成的重要作用。
草甘膦的使用会导致植物无法合成足够的氨基酸,最终导致植物无法生长。
b. 百草枯(Paraquat)是另一种非选择性除草剂。
它通过直接与植物的叶绿体中的电子传递链相互作用,引起氧化应激,造成细胞膜脂质过氧化。
这会导致植物细胞膜的损伤,导致植物死亡。
选择性除草剂是专门设计用于杀死杂草而对作物没有或只有轻微影响的化学物质。
a. 拉草酮(Lactofen)是一种广泛用于大豆田等作物的选择性除草剂。
它通过影响植物叶绿素的合成来起作用。
拉草酮被吸收到植物细胞中,然后在光合体系II中与植物叶绿素结合,导致光合作用的光反应受阻,最终导致植物的死亡。
b. 但草除(Fluazifop-P-butyl)是一种常用于玉米田和其他谷类作物的选择性除草剂。
它通过抑制植物草酸的合成来起作用。
草酸是一种重要的能量转移分子,参与植物细胞的代谢过程。
但草除通过干扰草酸合成的途径而导致植物死亡。
微生物除草剂是一种利用微生物生物体来控制杂草生长的方法。
常见的微生物除草剂是利用细菌和真菌的作用来控制杂草。
a. 菌核菌(Xanthomonas campestris pv. Poae)是一种常见的细菌,用于控制泽泻科的杂草。
它产生一种可能抑制泽泻科杂草的化合物,从而阻止其发芽和生长。
b. 拮抗性真菌(Antagonistic fungus)是一种产生具有杀灭杂草活性的化合物的真菌。
除草剂作用机理汇总
除草剂,也被称为除草药或草甘膦,是用于控制和杀灭杂草的化学药剂。
它们可以通过多种机制产生除草效果。
以下是除草剂的一些常见作用机理:
1.阻断植物生长素合成:植物生长素是一种植物激素,对植物生长发育具有重要作用。
一些除草剂可以阻断植物生长素的合成,从而抑制植物细胞分裂和伸长,导致植物停止生长并最终死亡。
2.阻断叶绿素合成:叶绿素是植物进行光合作用所必需的色素。
一些除草剂可以抑制叶绿素的合成,导致植物叶片变黄,无法进行光合作用,最终死亡。
4.阻断氨基酸或脂肪酸合成:氨基酸和脂肪酸是植物生长和发育所必需的物质。
一些除草剂可以阻断植物氨基酸或脂肪酸的合成,导致植物无法正常生长和发育,最终死亡。
5.干扰细胞壁合成:细胞壁是植物细胞的保护和支持结构。
一些除草剂可以干扰细胞壁的合成,导致植物细胞壁脆弱,无法正常发育和扩张,最终死亡。
6.干扰DNA或RNA合成:DNA和RNA是植物基因表达的关键分子。
一些除草剂可以干扰DNA或RNA的合成,从而阻碍植物基因的转录和翻译过程,最终导致植物无法正常生长和发育。
7.干扰脯氨酸合成途径:脯氨酸是一种重要的植物非蛋白质氨基酸,对植物的生长和抗逆性具有重要作用。
一些除草剂可以干扰植物脯氨酸的合成途径,导致脯氨酸积累不足,限制植物生长和适应环境的能力。
需要注意的是,不同类型的除草剂可能具有多种以上作用机理的复合效果。
此外,除草剂的作用机理也可能因植物种类、生长阶段、剂量以及应用方法等因素而有所差异。
因此,在使用除草剂时,应根据具体情况选择合适的剂型和使用方法,并遵循相关的使用说明和安全操作规程。
生物除草剂作用原理
生物除草剂是一种利用生物杀灭杂草的非化学草药,它是从天然植物提取出来的有机
物质,对环境和指定作物无毒害,是目前治理杂草的有效选择。
替代传统除草剂,生物除草剂是非常重要的,因为传统化学类除草剂存在许多治理过
程中的问题。
例如,传统化学类除草剂对环境产生不良影响,可能导致土壤和水源的污染,损害生态系统。
此外,化学药物长期积累在土壤中,对作物耕种有影响,因此对环境和农
业都有一定的危害性。
另外,传统的化学除草剂有很多制度限制,而且因为抗药性问题使
得化学除草剂已经不是治理杂草的最好选择。
相比之下,生物除草剂具有的优势是不容忽视的。
由于它是由天然植物提取出来的,
所以对环境和作物没有任何毒害。
此外,传统化学方法会导致常见杂草产生抗药性,但是
生物除草剂不会产生该问题。
最重要的是,生物除草剂是一种非常有效的治理杂草的方式,可以与传统化学类草药相媲美,它可以使用在不同的农业环境中。
生物除草剂的作用原理是利用提取自植物中的活性成分杀灭杂草。
生物除草剂大多
数是从植物中提取而来,通过其自身的化学特性作用于杂草。
这些化学成分与杂草发生相
互作用,抑制杂草的呼吸和生长,最终达到灭草的效果。
这些成分主要是从天然植物中提
取的,因此,作用于杂草时会相对具有安全性和可持续性。
同时,不同植物中提取的活性
成分也有不同的作用机理,例如硫酸亚铁可以吸附杂草叶片,使其失去水分而死亡,甘草
酸二甲酯是通过抑制杂草的呼吸来达到灭草的效果。
封闭除草剂的原理封闭除草剂是一种用于控制杂草生长的化学物质。
它的原理是通过抑制杂草的生长和发育,从而达到控制和消除杂草的效果。
封闭除草剂的原理可以分为以下几个方面来解释。
封闭除草剂通过影响杂草的生理过程来控制其生长。
它们的主要作用是干扰杂草植物体内的生物化学反应,抑制其正常的生长和发育过程。
例如,封闭除草剂可以抑制杂草体内的酶活性,阻碍其对营养物质的吸收和利用。
这样一来,杂草就无法获得足够的养分和能量来维持其正常的生长,从而导致其死亡。
封闭除草剂还可以通过影响杂草的细胞结构和功能来控制其生长。
封闭除草剂中的活性成分可以渗透杂草的细胞壁,进入其细胞内部,破坏细胞的结构和功能。
这样一来,杂草的细胞无法正常进行代谢和生长,从而导致其死亡。
封闭除草剂还可以通过影响杂草的生殖过程来控制其繁殖和扩散。
封闭除草剂可以抑制杂草的花芽分化和花粉发育,从而阻止其进行有性繁殖。
此外,封闭除草剂还可以干扰杂草的种子萌发和胚芽生长,阻止其进行无性繁殖。
这样一来,杂草的繁殖和扩散能力就会大大降低,从而减少了杂草的数量和面积。
封闭除草剂还可以通过建立有效的防护屏障来控制杂草的生长。
封闭除草剂中的化学物质可以在土壤中形成一层持久的保护膜,阻止杂草的生长和发育。
这层保护膜可以防止杂草的种子发芽和幼苗生长,从而减少了杂草的数量和密度。
总结起来,封闭除草剂通过干扰杂草的生理过程、影响细胞结构和功能、调控生殖过程以及建立防护屏障等方式来控制杂草的生长。
它们的原理是多方面的,通过综合作用来实现对杂草的控制和消除。
封闭除草剂的使用可以提高农田的产量和质量,减少对农作物的竞争,并降低了人工除草的劳动强度和成本。
然而,在使用封闭除草剂时,也需要注意合理使用,遵守使用规定,以确保其对环境和人类健康的影响最小化。
三氯吡的除草原理三氯吡是一种广谱除草剂,对多种杂草有很好的控制效果。
它主要通过影响杂草生长的关键生理过程来发挥除草作用。
首先,三氯吡作为一种强效的选择性除草药物,可以通过根系和叶片吸收,然后通过植物的体内运输系统转移到植物的生长点。
它的分子结构中含有两个羧酸或者羧酰基,这种结构使得它能够与植物细胞的蛋白质相互作用,干扰植物的生长和发育。
三氯吡的作用机理主要有以下几个方面:1. 抑制光合作用:光合作用是植物生长发育的基础,三氯吡具有显著的光合抑制作用。
它能够干扰叶绿体的组成和功能,抑制叶绿素的合成和光合色素的积累。
这会导致植物叶片的黄化和衰弱,进而抑制其光合作用的进行。
2. 阻碍脱氢醋酸合酶的活性:脱氢醋酸合酶是植物中一种重要的酶,参与到植物体内多种生理活动的调控中。
三氯吡能够与酶的底物结合,阻碍其活性,进而抑制脱氢醋酸的合成。
脱氢醋酸在植物体内是一种重要的生长激素,它的合成受抑制会导致植物生长受阻。
3. 干扰细胞分裂:细胞分裂是植物生长和发育的重要过程之一,三氯吡可以干扰细胞分裂的进行。
它主要通过抑制微管组织的形成和功能,干扰细胞的染色体的分裂和成对移动,从而导致细胞分裂的异常和阻滞。
4. 干扰氨基酸代谢和蛋白质合成:三氯吡能够干扰植物体内氨基酸的合成和代谢,进而影响蛋白质的合成。
它主要通过与谷氨酰酸转氨酶结合,阻止谷氨酰酸和丙酮酸的转化,干扰蛋白质的合成过程。
总之,三氯吡主要通过抑制光合作用、阻碍脱氢醋酸合酶活性、干扰细胞分裂和干扰氨基酸代谢和蛋白质合成等方式来发挥除草作用。
它会导致杂草叶片黄化、生长受阻、细胞分裂异常,最终导致杂草死亡。
需要注意的是,三氯吡具有较高的毒性,所以在使用时需要按照剂量和使用方法进行合理施用,以防对环境和农作物造成不利影响。
百草枯原理百草枯是一种常见的除草剂,其主要成分为草甘膦。
百草枯的作用机理是通过干扰植物的氨基酸合成途径,抑制植物的生长和发育,最终导致植物死亡。
在农业生产中,百草枯被广泛应用于除草,可以有效地控制杂草的生长,提高农作物的产量。
同时,百草枯也被用于非农业领域,如公路、铁路、河道等的除草工作。
百草枯的作用原理主要是干扰植物的氨基酸合成途径。
植物的氨基酸合成途径是一种重要的生物化学代谢途径,对植物的生长和发育起着至关重要的作用。
而百草枯正是通过抑制植物的氨基酸合成途径中的脯氨酸合成酶EPSPS来发挥其除草作用的。
EPSPS是植物体内的一种重要酶类,它参与植物体内芳香族氨基酸的合成,而芳香族氨基酸是植物体内生长发育所必需的物质。
百草枯能够与EPSPS结合形成稳定的复合物,从而抑制了EPSPS的活性,导致植物体内芳香族氨基酸的合成受阻,最终导致植物的生长停止,出现枯萎甚至死亡。
除了干扰植物的氨基酸合成途径,百草枯还可以通过其他途径影响植物的生长和发育。
比如,百草枯还可以干扰植物体内的氧化还原平衡,导致氧化应激反应的产生,最终破坏植物细胞的结构和功能。
此外,百草枯还可以影响植物的激素平衡,抑制植物生长素的合成和运输,从而抑制植物的生长和发育。
百草枯作为一种广谱除草剂,具有除草效果快、持久、安全、经济等优点,在农业生产中得到了广泛的应用。
它可以有效地控制田间杂草的生长,减少杂草对农作物的竞争,提高农作物的产量和质量。
同时,百草枯还可以用于非农业领域的除草工作,如公路、铁路、河道等的绿化和除草,可以保持道路和水域的整洁和美观。
然而,百草枯作为一种除草剂,也存在一些潜在的风险和问题。
首先,百草枯对一些作物和植物具有一定的毒性,如果使用不当,可能会对周围的农作物或植物造成伤害。
其次,百草枯在使用过程中需要严格控制剂量和施用方法,否则可能会对环境造成污染。
另外,长期大量使用百草枯,可能会导致一些杂草产生抗药性,从而减弱百草枯的除草效果。
草铵膦的作用机理及其应用草铵膦作为一种广泛使用的农药和除草剂,在农业生产和城市公共绿地管理中发挥着重要的作用。
本文将对草铵膦的作用机理及其应用进行详细介绍。
一、草铵膦的化学特性草铵膦是一种有机磷化合物,其分子式为C5H15NO5P,分子量为181.15g/mol。
草铵膦是以草酸和甲胺为原料,采用高温、高压反应制得的无色结晶体,易溶于水,具有良好的水溶性和稳定性。
二、草铵膦的作用机理草铵膦主要通过植物的吸收器官(如根、叶)进入植物体内,经过代谢和转化后,抑制植物体内的5-磷酸羟乙醛-3-磷酸脱氢酶(EPSPS)活性,从而阻断植物体内的芳香氨基酸生物合成通路,导致植物死亡。
EPSPS是芳香氨基酸生物合成途径的关键酶,其主要作用是催化芳香氨基酸的合成,为植物体内蛋白质合成提供原料。
草铵膦抑制EPSPS活性,使植物无法合成足够的芳香氨基酸,从而导致整个植物体呈现出枯萎、黄化和死亡的状态。
草铵膦可以击败多数杂草和草本植物,但对谷类和其他禾本科植物具有一定的选择性。
这是因为禾本科植物有一种额外的代谢途径——细丝三磷酸硫酸化酶(APSM)途径可以代替芳香氨基酸生物合成通路合成必要的氨基酸,从而减轻草铵膦的抑制作用,降低了其对禾本科植物的毒性。
三、草铵膦的应用草铵膦是目前世界上使用量最大的除草剂之一,其在农业生产和城市公共绿地管理中的应用非常广泛。
下面分别从农业生产和城市公共绿地管理两个方面介绍草铵膦的应用。
1、农业生产方面草铵膦广泛应用于农业生产中的田间除草、果园除草、玉米园、烟草地、棉花园、牧草地等众多领域,对多数杂草和草本植物都有良好的除草效果。
除草的时间一般在植物之外部分被完全生长出来之后,在植物完全成熟前尽早采取,一般来说可以在农作物生长过程中间期进行除草,以使农作物受到最少的影响,减少损失,提高产量。
2、城市公共绿地管理方面草铵膦在城市公共绿地的管理中同样发挥着重要的作用。
例如在公路、铁路和机场周围的荒地上,除草剂应用于绿化提升工程中; 在花坛、公园、草坪等场所,多数杂草和草本植物都可以被草铵膦除草剂完全灭绝。
除草剂的作用机理
除草剂被植物根、芽吸收后,作用于特定位点,干扰植物的生理、生化代谢反应,导致植物生长受抑制或死亡。
除草剂对植物的影响分初生作用和次生作用。
初生作用是指除草剂对植物生理生化反应的最早影响,即在除草剂处理初期对靶标酶或蛋白质的直接作用。
由于初生作用而导致的连锁反应,进一步影响到植物的其它生理生化代谢,被称为次生作用。
(一)抑制光合作用
光合作用包括光反应和暗反应。
在光反应中,通过电子传递链将光能转化成化学能储藏在ATP;在暗反应中,利用光反应获得的能量,通过Calvin-Benson途径(C3植物)或Hatch-Slack-KortschaK途径(C4植物)将CO2还原成碳水化合物。
除草剂主要通过以下途径来抑制光合作用:抑制光合电子传递链、分流光合电子传递链的电子、抑制光合磷酸化、抑制色素的合成和抑制水光解。
1.抑制光合电子传递链
约有30%的除草剂是光合电子传递抑制剂,如三氮苯类、取代脲类、尿嘧啶类、双氨基甲酸酯类、酰胺类、二苯醚类、二硝基苯胺类。
作用位点在光合系统II和光合系统I之间,即QA和PQ之间的电子传递体B蛋白,除草剂与该蛋白结合后,改变它的结构,抑制电子从QA传递到PQ,使得光合系统处于过度的激发态,能量溢出到氧或其它邻近的分子,发生光氧化作用,最终导致毒害。
2.分流光合电子传递链的电子
联吡啶类除草剂百草枯和敌草快等是光合电子传递链分流剂。
它们作用于光合系统I,截获电子传递链中的电子,而被还原,阻止铁氧化还原蛋白的还原即其后的反应。
这类除草剂杀死植物并不是直接由于截获光合系统I的电子造成的,而是由于还原态的百草枯和敌草快自动氧化过程中产生过氧根阴离子导致生物膜中未饱和脂肪酸产生过氧化作用,破坏生物膜的半透性,造成细胞的死亡。
3.抑制光合磷酸化
到目前为止,还没有商品化的除草剂的初生作用是直接抑制光合磷酸化的。
但有些电子传递抑制剂如二苯醚类、联吡啶类和敌稗等,在高浓度下也能抑制光合磷酸化,使得ATP 合成停止。
光合磷酸化抑制剂,也叫解偶联剂。
4.抑制色素生物合成
在类囊体膜上,有大量的叶绿素和类胡萝卜素。
这两类色素紧密相连,前者收集光能,后者则保护前者免受氧化作用的破坏。
抑制这两类色素中任何一种的合成,将导致植物出现白化现象。
有多种除草剂如吡氟酰草胺、氟啶草酮、苯草酮、苄胺灵、广灭灵抑制类胡萝卜素生物合成,但不同的除草剂的作用靶标酶则不尽相同。
大多数类胡萝卜素抑制剂是抑制去饱和酶(八氢番茄红素去饱和酶和5-胡萝卜素去饱和酶)。
广灭灵不抑制去饱和酶,其作用位点在异戊烯焦磷酸与牻牛儿基焦磷酸之间。
类胡萝卜素合成受阻导致叶绿素遭到破坏,植物出现白化现象。
最新的研究证明了一些除草剂如二苯醚类除草剂和恶草灵,直接抑制叶绿素的生物合成,其作用靶标酶是原卟啉原氧化酶,导致原卟啉IX合成受阻,从而抑制叶绿素的合成。
此外,苯达松则是通过抑制水光解(Hill反应)杀灭杂草的。
(二) 抑制脂肪酸合成
脂类是植物细胞膜的重要组成成份。
现已发现有多种除草剂抑制脂肪酸的合成和链的伸长。
如芳氧苯氧丙酸类、环已烯酮类,硫代胺基甲酸酯类、哒嗪酮类。
它们的作用位点见图5-4-1。
芳氧苯氧丙酸类和环已烯酮类除草剂的靶标酶均是乙酰辅酶A羧化酶。
常称作乙酰辅酶A羧化酶抑制剂。
(三) 抑制氨基酸的合成
1.抑制芳香氨基酸合成
三种芳香氨基酸苯基丙氨酸、酪氨酸和色氨酸是通过莽草酸途径合成的,很多次生芳香物也是通过该途径合成的。
在动物中,没有莽草酸途径,但在植物、真菌和细菌中很重要。
在目前商品化的除草剂中只有草甘瞵影响莽草酸途径,其作用靶标酶是5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS)。
该酶是缩合莽草酸-3-磷酸和磷酸烯醇式丙酮酸产生5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸和无机磷酸。
2.抑制支链氨基酸合成
缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸是通过支链氨基酸途径合成的。
新开发的超高效除草剂磺酰脲类、咪唑啉酮类和磺酰胺类除草剂抑制这三种支链氨基酸的合成,其作用靶标酶是支链氨基酸合成途径中第一个酶--乙酰乳酸合成酶(ALS)。
乙酰乳酸合成酶也叫乙酰羟酸合成酶(AHAS),缩合两个丙酮酸分子产生亮氨酸和缬氨酸的前体2-乙酰乳酸,同时也缩合一个丙酮酸和2-酮丁酸产生异亮氨酸的前体2-乙酰羟基丁酸。
3.抑制谷氨酰胺合成
谷氨酰胺合成酶是氮代谢中重要的酶,它催化无机氨同化到有机物上,同时也催化有机物间的氨基转移和脱氨基作用。
草丁膦除草剂的作用靶标是谷氨酰胺合成酶,阻止氨的同化,干扰氮的正常代谢,导致氨的积累,光合作用停止,叶绿体结构破坏。
双丙氨膦本身是无除草活性的,被植物吸收后,分解成草丁膦和丙氨酸而起杀草作用。
(四) 干扰激素平衡
最早合成的有机除草剂苯氧乙酸类(如2.4-D、2甲4氯)以及苯甲酸类除草剂具有植物生长素的作用。
使它隆和二氯喹啉酸也属激素型除草剂。
植物通过调节生长素合成和降解、输入和输出速度以及共轭作用(包括可逆和不可逆共轭)来维持不同组织中的生长素正常的水平。
其中可逆共轭作用最为重要。
激素型除草剂处理植物后,由于缺乏调控它在细胞间浓度,所以,植物组织中的激素(激素型除草剂)浓度极高,而干扰植物体内激素的平衡,影响植物的形态发生,最终导致植物死亡。
(五) 抑制微管与组织发育
植物细胞的骨架主要是由微管和微丝组成。
它们保持细胞形态,在细胞分裂、生长和形态发生中起着重要的作用。
目前,还没有商品化的除草剂干扰微丝。
大量研究明确了很多除草剂直接干扰有丝分裂纺锤体,使微管的机能发生障碍或抑制微管的形成。
如二硝基苯胺类除草剂与微管蛋白结合,抑制微管蛋白的聚合作用,导致纺锤体微管不能形成,使得细胞有丝分裂停留在前、中期,而影响正常的细胞分裂,导致形成多核细胞,肿根。