بخشی از مقاله
متابوليسم اسيدهاي هسته اي و سنتز پروتئين
متابوليسم اسيدهاي هسته اي و سنتز پروتئين كه در ارتباط نزديك هستند، مرحله بحراني متابوليسم مي باشند. اين مواد عمدتاً مسئول انتقال اطلاعات ژنتيكي از DNA به پروتئينهاي فعال آنزيم ها و پروتئين هاي ساختماني مي باشند.
اين مولكولها فاكتورهاي اصلي در تعيين شكل و عمل ارگانيسم ها مي باشند. اين فرايند با مضاعف شدن DNA آغاز شده و از طريق نسخه برداري RNA و ترجمه رمز به صورت پروتئين ها دنبال مي شود. اين فرآيند پيچيده شامل واكنش هاي بسياري است كه به فاكتورهاي متعددي نياز دارد. جزئيات اين گروه از واكنش ها به طور مشروح در كليه كتابهاي بيوشيمي و فيزوبيولوژي عمومي آورده شده و در اينجا بررسي نخواهد شد.
با اطمينان بايد گفت علف كشي كه هر يك از واكنش هاي اين فرآيند را به طور قابل ملاحظه اي تغيير مي دهد، مي تواند تأثير عميقي بر رشد و نموگياه داشته باشد. اثر 2,4-D بر روي اين فرآيند به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته و نتايج اين مطالعات توسط چري (1976) گردآوري شده است كه در فصل مربوط به فونوكسي در همين كتاب ارائه مي شود.
نتيجه تيمار كردن يك گياه حساس با 2,4-D تشديد فعاليت RNA پليمراز و افزايش سنتز RNA و پروتئين است كه با تكثير توده اي سلول در بافت بعضي از اندام ها همراه مي باشد. البته در غلظت هاي زياد علف كش امكان جلوگيري از اين فرايندها وجود دارد.
كلروپلاست و ميتوكندريها هر دو حاوي DNA هستند كه از تركيب بازي خود با DNA هسته اي تفاوت دارند. رويداد سنتز DNA، سنتز RNA از روي DNA و سنتز پروتئين نيز در اين اندامكها مشاهده شده است. اغلب علف كش هايي كه از جذب اكسيژن به وسيله ميتوكندري و آزاد شدن اكسيژن توسط كلروپلاستها جلوگيري مي كنند، نيز با متابوليسم اسيدهاي هسته اي و سنتز پروتئين تداخل عمل دارند. ساير محل هاي واكنش به وسيله اين علف كش ها كه در مطالعات اندازه گيري كوتاه مدت اكسيژن مشخص نمي شوند نيز ممكن است در مجموعه عكس العمل هاي بيوشيميايي اين علف كش ها سهيم باشند.
تنظيم سنتز RNA و پروتئين جلوگيري را تحريك فعاليت آنزيم هاي DNase و RNase و ناقص ماندن فسفريلاسيون اكسيداتيو نيز با عمل بعضي از علف كش هاي مرتبط بوده است.
كروئن هاگن و مورلند (1971) در مقاله اي كه نتايج آزمايش در مورد اثر حدود 22 تركيب را به محتوي ATP در بافت هيپوكوتيل سويا تشريح مي كند، سعي كردند كه تأثير علف كش ها را به مقدار ATP فسفريلاسيون اكسيداتيو و سنتز RNA و پروتئين به تصوير بكشند. دينوزب، آيوكسينيل، پروپانيل و كلروپروفام ميزان ATP را 88 تا 90 درصد كاهش دادند، در حاليكه پروپاكلر 2,4,5-T فناك 65% تا 69% از ميزان ATP كاستند. گزارش شده است كه تمام اين تركيبات به استثناي پروپاكلر و فناك كه براي اين منظور ارزيابي نشدند از فسفريلاسيون اكسيداتيو جلوگيري مي كنند.
همچنين گزارش شده است كه تمام تركيبات فوق سنتز RNA و پروتئين را كاهش مي دهند. اين اطلاعات نشان مي دهد كه جلوگيري از سنتز RNA و پروتئين در مورد اين علف كش ها مربوط به فقدان ATP است البته ون هوگستراتن (1972) دريافت حتي هنگامي كه ATP محدود نشده باشد نيز از سنتز پروتئين به وسيله PCP (98%)، آيوكسينيل (93%) ، دينوزب (90%)، فناك (37%) و كلرپروفام (29%) جلوگيري مي شود. اين محقق از نوعي سيستم با سلولهاي آزاد استفاده نمود كه مخلوط تلقيحي آن حاوي ATP و GTP و نيز يك سيستم توليد كننده ATP بود.
اسيدهاي زنجيره اي كلردار
اين دو علف كش زنجيره اي و اسيدی كلردار معمولاً به صورت نمك سديم يا مخلوطي از نمكهاي سديم و منيزيم دالاپون به كار مي رود. هر دو تركيب به ويژه، بر روي گندميان مؤثر مي باشند ولي بعضي از علف هاي هرز پهن برگ را نيز كنترل مي كنند. TCA فقط جهت استفاده روي تعداد محدودي از گياهان زراعي به ثبت رسيده است
در حالي كه دالاپون را در مورد بسياري از گياهان زراعي مي توان بكار برد. مهمترين كاربرد اين گروه از علف كش ها استفاده از دالاپون به صورت تيمار برگي جهت كنترل گندميان دائمي در بعضي از گياهان زراعي و اراضي غير زراعي مي باشد. موقعيت در اين عمل با داشتن برنامه سيستماتيك در تكرار سمپاشي بستگي دارد.
ردمن و هاماکر (1957) گزارش دادند که دالاپون و TCAرسوب دهنده پروتئین هستند و در غلظت ppm 200 باعث رسوب قابل رویت پروتئین در زرده و سفیده تخم مرغ می شوند. این مقدار غلظت نسبتاً زیادی است. البته یکی از جنبه های اثر علف کش ها اسیدی زنجیره ای، که مورد تحقیق قرار نگرفته ولی مطالعات جدی را طلب می کند اثر این ترکیبات بر تغییرات ساختمانی در پروتئین ها و از جمله آنزیم ها می باشد.
فوی (1975) اشاره می کند که استات ها و پروپیونات های هالوژن دار از نظر تئوری می توانند گروه های سولفیدریل یا آمینی موجود در آنزیم را طبق قانون فریدل - کرافت (م) آلکیله کنند. چنانچه این اعمال واقعاً انجام بگیرند، می توانند تغییرات ساختمانی را به بار آورند.
ایجاد پیوند هیدروژنی بین دالاپون و N- متیل استامید که یک مدل پروتئینی است، گزارش شده است (کمپ و همکاران 1969). از بحث های قبلی دریافتیم که ظاهراً بسیاری از واکنش های آنزیمی تحت تأثیر این علف کش ها قرار می گیرند ولی این امر از مسیر خاصی که بتوانند توجیه کننده مکانیسم عمل آنها باشد، انجام نمی گیرد. ترکیباتی که در غلظت ppm 200 باعث رسوب پروتئین ها می شوند، باید در غلظت خیلی کمتر که احتمالاً در محدوده فیزیولوژی عمل آنها می باشد، برخی تغییرات ساختمانی را در پروتئین ها بوجود آورند. چنانچه چنین تغییراتی واقعاً روی دهند، می توانند بسیاری از نتایجی را که گزارش شده است، توجیه نمایند.
آمیدها
علف کش های آمیدی گروه کثیر از مواد شیمیایی را در بر می گیرند. زیرگروه اصلی در علف کش های کلاس آمیدکلرواستامیدها هستند این ترکیبات در موقعیت R1 خود یک گروه متیل مونوکلره (Cl-CH2-) دارند و شامل آلاکلر، بوتاکلر، CDAA، متولاکلر، پروپاکلر و تربوکلر هستند اما ساختمان شیمیایی بقیه علف کش های آمیدی، بجز وجود ساختمان آمید مرکزی وجه اشتراک اندکی دارند، با این حال بیشتر آنها در موقعیت R3 یک استخلاف هیدروژن دارند. به همین ترتیب، خواص بیولوژیکی و کاربرد آنها نیز بسیار متغیر است.
این ترکیبات در تعدادی از گیاهان زراعی منحصراً بعنوان علف کش های انتخابی مصرف می شوند. بیشتر این مواد، از جمله کلرواستامید، سیس آنیلید، دی فن آمید، ناپتالام، پرونامید، ناپروپامید به عنوان علف کش هایی که پیش از کاشت یا پیش از سبز شدن، در خاک وارد می شوند، بکار می روند. البته، بنزادوکس، سیپرومید و پروپانیل جهت کنترل علفهای هرز، بر روی شاخ و برگ آنها مصرف می شوند.
مان و همکاران (1965) و مورلند و همکاران (1969) اثر CDAA را بر روی سنتز پروتئین در قطعات بافتی با استفاده از لوسین 14C مورد بررسی قرار دادند. مان و همکاران (1965) گزارش دادند که CDAA از سنتز پروتئین در جو و سزبانیا (Sesbania exaltata) جلوگیری می نمايد ولی مورلندو همکاران (1969) هیچگونه ممانعت معنی داری در سنتز پروتئن در سویا را مشاهده نکردند.
شاید این واقعیت که سویاها به خسارت CDAA مقاوم اند، بتوانند توجیه کننده نتایج متضاد این دو تحقیق باشد. مورلند و همکاران (1969) و اسمیت و جاورسکی (چاپ نشده) پی بردند که CDAA از سنتز -y آمیلاز بوسیله اسید جیبرلیک در نیمه بذرهای بدون جنین جو جلوگیری می کند. معلوم شده است که CDAA از گسترش فعالیت آنزیم های پروتئولیتیک در لپه های کدو ممانعت می نماید ( اشتون و همکاران 1968). این که آیا جلوگیری از این آنزیمهای هیدرولیتیکی بوسیله CDAA به دلیل اختلال در سنتز پروتئین یا اختلال در مکانیزم کنترل هورمونی آنها می باشد مشخص نیست. مورلند و همکاران (1969) گزارش دادند که CDAA از
سنتز RNA در قطعات بافتی سویا ممانعت نمی کند.
معلوم شده است که پروپاکلر از رشد ریشه و ساقه در خیار جلوگیری می کندس ولی قبل از توقف رشد نوعی ممانعت از سنتز پروتئین در ریشه روی می دهد (دوک 1967، دوک و همکاران1975). ممانعت از سنتز RNA نیز بعد از توقف سنتز پروتئین توسط پروپاکلر به وقوع می پیوندد. از آنجاکه فسفریلاسیون اکسیداتیو و اتصال ریبوزومها به mRNA هیچکدام به وسیله پروپاکلرتحت تأثیر قرار نمی گیرند،
احتمالاً جلوگیری از سنتز پروتئین به دلیل ممانعت از فعال شدن اسیدهای آمینه و تشکیل آمینواسیل -tRNA و یا اختلال در انتقال آمینواسیل - rRNA جهت تشکیل پلی پپتید می باشددهیلون (1971) فرض کرد که مکانیزم عمده پرو پاکلر جلوگیری از فعال شدن اسیدهای آمینه می باشد. جاورسکی (1969) بیان داشت -α هالوژن موجود در -α کلرواستامیدها به علت طبیعت واکنش کنندگی خود با گروه آمینی متیونیل -
rRNA یک استخلاف نوکلئوفیلی انجام می دهد. این امر مانع از شروع اتصال در زنجیره پپتیدی می شود،زیرا طبق نظریه لیس و کلر (1970) ممکن است متیونیل . rRNA در بعضی از گیاهان بعنوان آغازگر زنجیره پپتیدی عمل کند. در صورتی که پروپاکلر از شروع زنجیر پپتیدی جلوگیری کند، از سنتز پروتئین نیز ممانعت خواهد شد.
ظاهراً پرونامید از طریق تغییر دادن متابولیسم RNA , DNA، پروتئین و دیواره، سلولی عمل می کند. اسمیت و همکاران (1971) گزارش دادند که پرونامید میزان RNA , DNA و پروتئین در ریزوم های مرغ را افزایش می دهد. مقدار سلولز نیز به شدت افزایش می یابد. دسای (1973) نیز در نوکریشه گندم های تیمار شده با پرونامید افزایش در میزان RNA که پرونامید شرکت لوسین 14C- را در پروتئین شرکت گلوکز 14C- در دیوارهای سلولی نوک ریشه های یولاف را افزایش می دهد. البته این محققین جلوگیری از تقسیم میتوز را اولین جایگاه عمل پرونامید محسوب نمودند.
آميترول
اين تركيب نخستين بار در سال 1954 بوسيله شركت آم كم بعنوان علف كش معرفي گرديد. با وجودي كه اين تركيب جهت كنترل علف هاي هرز چندين گياه زراعي مورد استفاده قرار گرفته است، در حال حاضر در ايالات متحده براي مصرف بر روي هيچ نوع گياه زراعي به ثبت نرسيده است. و تنها جهت كنترل علف هاي هرز در اراضي آيش (كاشته نشده) بكار مي رود.
اين تركيب بصورت اسپري روي برگ مصرف شده و در خاك هاي گرم و مرطوب بسرعت تجزيه مي گردد. اين علف كش غالباً همراه با يك علف كش بادوام خاك بكار مي رود زيرا ، آميترول گياهان در حال سبز شدن را كنترل نموده و علف كش خاكي علف هاي هرزي را كه بعداً جوانه مي زنند، كنترل مي كند. افزودن تيوسيانات آمونيوم فعاليت آميترول بر روي برگ را افزايش مي دهد.
در گياهان تيمار شده با آميترول كه رد نور رشد مي كنند كاهش مقدار پروتئين با افزايش اسيدهاي آمينه آزاد موازنه مي شود (مك وتر 1963، بارتلس وولف 1965) اين امر افزايش هيدروليز پروتئين و يا كاهش سنتز آن را نشان مي دهد. معلوم شده است كه آميترول بر روي فعاليت پروتئاز و دي پيتيد از استخراج شده از لپه هاي كدو اثر نداشته تأثير آن بر افزايش طبيعي اين آنزيم ها در جريان جوانه زني ناچيز است (اشتون و همكاران 1968، تساي و اشتون 1971) .
بارتلس و ولف (1965) گزارش دادند در گياهچه هاي گندم كه در ظروف بيشتري حاوي 4-10 مول محلول آميترول جوانه زده بودند بعد از 3 روز از ورودگليسين علامت دار -14C به درون پروتئين هاي ساقه دار حدود 50% جلوگيري گرديد.
البته مان و همكاران (1969) نتيجه گرفتند كه آميترول از ورود لوسين 14C به درون پروتئين هاي ساقه يا قطعات كلئوپتيل ممانعت نمي كند. براون و كارتر (1968) نيز موفق نشدند كه اثر مستقيم آميترول بر سنتز پروتئين را بيابند. ظاهراً اين نتايج نشان مي دهد كه به طور كلي آميترول از واكنش هاي سنتز پروتئين جلوگيري نمي كند ولي در عوض مانع از تشكيل اجزاء لازم جهت سنتز پروتئين مي گردد.
بنزوئيك ها
در بعضي از اسيد بنزوئيك هاي كلره با استخلاف گروه متوكسي (-OCH3) يا آمين (-NH2) بجاي يكي از اتمهاي كلر خاصيت انتخابي قابل قبولي در چندين گونه زراعي به دست آمده است. دي كامبا بر روي جو، ذرت، علف هاي چمني (مراتع و علفزارها) يولاف، سورگوم و گندم مصرف مي شود. كلرامبن روي مارچوبة، انواع لوبيا، ذرت، بادام زميني، فلفل، كدو تنبل، سويا، كدو، آفتابگردان، سيب زميني و گوجه فرنگي بكار مي رود. ثابت شده است كه دي كامبا شدت آلودگي علف جادو در ذرت را تقليل مي دهد. ولي به دليل كاهش عملكرد نمي توان آن را بدين منظور توصيه نمود (ساند و همكاران 1971) بيشتر مورد مصرف علف كش هاي نوع اسيدبنزوئيك مربوط به كلرامبن بر روي سويا مي باشد.
كويمبي (1967) گزارش داد كه دي كامبا بر خواص هيستون در روسوب دادن DNA تأثير مي گذارد. همچنين معلوم شده است كه دي كامبا بر روي حركت انتقال و ترسيب نوكلئو هيستون هاي (هيستون هاي هسته اي) جديد التأسيس، تأثير مي گذارد (آرنولد و ناله واجا 1971) اين محققين اظهار داشتند كه كمپلكس DNA- هيستون هاي مختلف جدا شده از ريشه هاي خيار (گياه حساس) را تغيير مي دهد ولي بر هيستون هاي ريشه گندم گياه مقاوم اثر ناچيزي دارد. آرنولد و ناله واجا (1971) نشان دادند كه دي كامبا در گياهان حساس با برداشتن هيستون از پايگاه DNA، سنتز RNA و پروتئين را افزايش مي دهد.
دي كامبا مقدار DNA و پروتئين را در ريشه گياهچه هاي خيار و گندم افزايش مي دهد. (چن و همكاران 1972). غلظت مورد نياز براي اين افزايش در گندم حدود 50% كاهش يافت. در مقابل مورلند و همكاران (1969) گزارش دادند كه دي كامبا بر سنتز RNA يا پروتئين در قطعات هيپوكوتيل سويا اثر اندكي داشته و يا بي تأثير است. لالووا (1975) پي برد كه دي كامبا فعاليت نيترات ريداكتاز و سنتز پروتئين در برگ هاي ذرت را كاهش مي دهد. لادونين و همكاران (1974) نيز به كاهش سنتز پروتئين در گياهچه هاي نخود پي بردند.
دي كوات و پاراكوات پر مصرف ترين اعضاء كلاس بي پيريديليوم (يا دي پيريديليوم) مي باشند. اين تركيبات بويژه هنگامي كه به صورت معرف اكسيداسيون و احياء بكار روند، به عنوان ويالوژن شناخته مي شوند. با وجودي كه از مدتها پيش شيمي اين مواد شناخته شده بود ولي تا اواسط دهه 50، خواص علف كشي دي كوات ( يون 6 و 7 - دي هيدرودي پيريدو ]1، 2- a : '2، '1- c [ پيرازينديوم) كشف نشده بود. بدنبال اين كشف، فعاليت علف كشي پاراكوات (يون 1، '1- دي متيل، 4، ، '4- بي پيريدنيوم) نيز در مدت كوتاهي شناخته شد.
خواص علف كشي اين تركيبات با قدرت اكسيداسيون و احيائي منفي تر از 800- ميلي ولت داراي خصوصيات علف كشي هستند. فعال ترين علف كش ها، آنهايي هستند كه قدرت اكسيداسيون و احيائي آنها در محدوده 300- تا 500- ميلي ولت قرار دارد. قدرت اكسيداسيون احيائي دي كوات معادل 349- ميلي ولت، و پاراكوات معادل 461- ميلي ولت مي باشد، (هومر و همكاران 1960).
اشتون و همكاران (1977) گزارش دادندكه پاراكوات در غلظت 3-10 مولار 2 ساعت بعد از تيمار به ترتيب به ميزان 94، 80 و 40% از فتوسنتز، سنتز RNA و سنتز پروتئين جلوگيري مي كند. از سنتز چربي و تنفس نيز به ترتيب به ميزان 77 و 34% ممانعت مي گردد، حداكثر تحريك سنتز چربي به ميزان 8/26% بعد از 30 دقيقه مشاهده مي شود، در اين هنگام از فتوسنتز به ميزان 83% جلوگيري شده است.
كاربامات ها
در سال 1945 تمپلمن و سكستون خواص علف كشي پروفام را تشريح كردند. اين علف كش جهت كنترل علف هاي چمني در گياهان زراعي مقاوم مانند چغندر قند، سويا، پياز سير، نخود، كتان، آفتابگردان، كلزا، و خردل در سطح وسيع مورد استفاده قرار مي گيرد. پروفام براي يولاف، جو، گندم، مرغ (Agropyron repens) ، برنج (Oryza sativa) چمن فستوك (Festuca spp.) ذرت و تيموتي سمي مي باشد.
اين علف كش معمولاً از طريق خاك بكار برده مي شود و در اغلب گونه ها چنانچه روي شاخ و برگ بكار رود بي اثر مي باشد. پروفام در خاك، به سرعت بوسيله ميكروارگانيسم ها تجزيه مي شود و اين تجزيه در اثر گرما و رطوبت تسريع مي گردد. به همين دليل پروفام در مورد گياهان زراعي سرما دوست بسيار مفيد مي باشد.
به دنبال كشف خواص علف كشي پروفام، مشخص شد كه كلروپروفام در مقابل علف هاي هرز چمني سميت بيشتري دارد. اين علف كش تا حدودي خاصيت انتخابي متفاوتي را نيز دارا مي باشد. فراريت كلروپروفام از پروفام كمتر بوده و در خاك بويژه در طي فصول گرم تر سال پايدارتر است. كلروپروفام بسرعت بعنوان علف كشي جهت گياهان زراعي جانشين پروفام گرديد.
فن مديفام در هر ملكول داراي دو بنيان كاربامات است. اين ماده نوعي علف كش بعد از سبز شدن است بخصوص در مورد چغندر قند مؤثر مي باشد. مصرف اين علف كش عليه بسياري از علف هاي هرز يكساله توصيه مي گردد. فن مديفام از طريق جذب برگي اثر كرده و نزول باران بلافاصله بعد از مصرف آن ممكن است ميزان تأثير آنرا كاهش دهد. دس مديفام كه آنالوگ فن مديفام است تاج خروس ريشه قرمز را كه در مقابل فن مديفام مقاوم مي باشد، كنترل مي كند. اين علف كش ساير علف هاي هرز يكساله را نيز كنترل كرده و در چغندر قند كاربرد دارد.
آشتون و همكاران (1977) با استفاده از سلول هاي جدا شده برگ لوبيا تأثير كلروپروفام را روي پنج فرآيند متابوليكي مورد بررسي قرار دادند - در غلظت 1/0 ميلي مول و دوره تلقيح 2 ساعته، ممانعت هاي زير مشاهده گرديد: سنتز RNA به ميزان 53%، تنفس 49%، سنتز پروتئين 43% و سنتز چربي به ميزان 26%، اين اطلاعات نشان مي دهد كه اثر علف كشي كلروپروفام مشتمل بر جلوگيري از چندين فرآيند متابوليكي مي باشد.
مان و همكاران (a 1965) گزارش دادند كه پروفاك و كلروپروفام از شركت متيونين در بخش پليمري قطعات اتيوله شده گياهچه جلوگيري مي كند اين بخش پليمري عمدتاً پروتئين بوده ولي حاوي مقداري ليگنين نيز مي باشد. در اين آزمايش چندين گونه گياهي مورد استفاده قرار گرفتند و شدت جلوگيري بوسيله كلروپورفام با ميزان حساسيت گونه ها به اين علف كش در ارتباط بود. اين افراد همچنين با استفاده از كلئوپتيل جو و هيپوكوتيل سزبانيا نشان دادند كه كلروپروفام از شركت لوسين 14C- در پروتئين به ميزان قابل ملاحظه اي جلوگيري مي كند.
مان و همكاران (1967)، مورلند و همكاران (1969) و دولين و كانينگهام (1970) دريافتند كه كلروپروفام در نيمه بذرهاي جو سنتز آميلاز ناشي از تحريك جيبرلين را متوقف مي كند. مورلند و همكاران (1969) ثابت كردند كه كلروپروفام بطور چشمگيري از شركت 14C- لوسين در پروتئين ممانعت مي كند. اين محققين همچنين نشان دادند كه كلروپروفام از سنتز RNA هم بوسيله اسيد 6- اروتك 14C- و هم بوسيله 14C - 8-ATP اندازه گيري شده بود،
به ميزان قابل ملاحظه اي جلوگيري مي نمايد. گروئن هاگن و مورلند (1971) بعد از اين كه اين نتايج را با اثرات كلروپروفام بر سنتز ATP و فسفريلاسيون اكسيداتيو كه قبلاً بدست آمده بود، مقايسه كردند، اظهار داشتند كه كلروپروفام با اختلال در توليد انرژي (ATP) مورد نياز براي پيش بردن واكنش هاي بيوسنتزي از سنتز RNA و پروتئين جلوگيري مي كند. در مقابل بريكت ووياكس (1968) گزارش دادند كه پروفام در ريشه هاي نخود كه گياهي نسبتاً مقاوم است باعث تحريك چشمگيري در سنتز RNA مي گردد. در حالي كه كلروپروفام اثر بازدارندگي نشان مي دهد. اين دو علف كش در ريشه هاي يولاف گونه اي احساس است سنتز RNA را بطور كامل متوقف مي سازند.
دي نيتروآنيلين
نمايندگان شركت الي ليل در سال 1960 گزارشاتي در مورد خواص علف كشي 2، 6- دي نيتروآنيلين ها ارائه كردند (آلدر و همكاران 1960) شركت هاي ديگر نيز علف كش هاي اين گروه از تركيبات را گسترش دادند. بطور كلي اين تركيبات به رنگ زرد نارنجي بوده، در آب حلاليت اندكي دارند و تا حدودي فرار هستند. اين علف كش ها معمولاً جهت كنترل انتخابي علف هاي هرز بصورت تيمار قبل از كاشت در خاك و قبل از جوانه زدن بذور علف هاي هرز بكار برده مي شوند. بيشترين مورد مصرف آنها در پنبه است ولي برخي از آنها جهت استفاده در چندين نوع از محصولات زراعي، سبزيجات و درختان ميوه به ثبت رسيده اند.
عكس العمل هاي بيوشيميايي
محققين متعددي بروز تغييرات در تركيب شيميايي بافت هاي مختلف را بعد از كاربرد تري فلورالين گزارش نموده اند. بدنبال مصرف تري فلورالين روي چغندر قند، در ناحيه گردن هيپوكوتيل (محور زير لپه) و بافت هاي ريشه آن، ميزان قند كاهش يافته و مقدار ازت افزايش مي يابد (شوايزر 1970) در حالي كه عملكرد كاهش نمي يابد لانتيكان (1969) گزارش داد كه تري فلورالين در نوك ريشه هاي برنج گلوكز، فروكتوز و آلانين را به ميزان نامشخصي كاهش داده ولي مقدار پروتئين را تغيير نمي دهد.
لاپيد و مركادو (1971) دريافتند كه تري فلورالين در گياهچه هاي برنج موجب افزايش آرژينين، آسپارژين و گلوتامين مي گردد. كاهش ميزان آسپارات و گلوتامات و چند اسيدآمينه ديگر نيز صورت مي گيرد. اين محققين فرض كردند كه تري فلورالين باعث نوعي جابجائي در متابوليسم گلوتامات و آسپارتات به آرژينين، آسپارژين و گلوتامين مي شود. البته ثابت شده است كه تري فلورالين در گياهچه هاي لوبياي مانگ ميزان اسيدگلوتاميك و آسپارژين را افزايش داده و مقدار آرژينين را كاهش مي دهد (مركادو و بالتازار 1971).
دي ام و همكاران(1968) پي بردند كه تري فلورالين باعث افزايش ميرزان ازت در قسمتهاي هوايي و ريشه هاي سورگوم و ذرت مي گردد. جانسون و جلوم (1969) گزارش دادند كه تري -فلورالين بر پروتئين، روغن، و يا تركيبات اسيدهاي چرب دانه هاي سويا تأثيري ندارد. پنير و مگيت (1970) نيز به همين ترتيب تأثيري از تري فلورالين روي ميزان روغن كل دانه هاي سويا مشاهده نكردند، البته تأثير جزئي ولي معني داري بر كيفيت روغن بدست آمد. ميزان اسيد استئاريك كاهش يافت در حالي كه در ميزان اسيدلينولئيك افزايش ديده شد.
گزارشات در مورد تأثير دي نيتروآنيلين ها روي اسيدهاي هسته اي در يافته هاي آنها نتيجه ثابتي نداشته است. به نظر مي رسد كه نتايج به مواد آزمايشي، غلظت علف كش مورد استفاده و مدتي كه گياه قبل از برداشت در معرض علف كش بوده بستگي دارد. شولتز و ذرت كه بمدت 3 روز در محلول pmm 5 تري فلورالين جوانه زدند، به ترتيب در حدود 18 و 31% كاهش مي يابد. البته اين مواد در قسمت هاي هوائي به اندازه شاهد باقي مي ماند.
در شرايطي كه اين محققين اثر تري فلورالين را روي سنتز اسيدهاي هسته اي در گياهان سالم ذرت بوسيله عرضه 32P از طريق ريشه در فاصله قبل از برداشت مطالعه مي كردند، دريافتند كه ppm 5 تري فلورالين در فاصله 48، 72 و 96 ساعت بعد از تيمار روي ريشه و در فاصله 48 ساعت بعد از تيمار روي قسمت هاي هوائي از ورود 32P به درون sRNA ، rRNA و DNA جلوگيري مي كند
. البته در قسمتهاي هوايي 72 و 96 ساعت بعد از تيمار با علف كش سنتز اين اسيدهاي هسته اي بطور چشمگيري تحريك مي گردد. اين افزايش بيشتر در sRNA و DNA است با وجود اين rRNA نيز تا حدودي افزايش پيدا مي كند.
ريشه هاي حاصل از اين مطالعه رشد شعاعي ويژه سلول هاي پوستي و سلول هاي چند هسته اي در منطقه مريستكي را نشان مي دادند. با وجودي كه گزارشات فوق نشان مي دهد كه تري فلورالين بر ميزان و سنتز اسيدهاي هسته اي در گياهان سالم تأثير مي گذارد،
ليگنوسكي (1969) گزارش داد كه 5-10 مول تري فلورالين بر ميزان RNA موجود در نوك ريشه هاي گندم تأثير معني داري ندارد. مورلند و همكاران (1969) نتوانستند تأثيري ناشي از تري فلورالين با غلظت 4-10 2 مولار روي سنتز RNA در قطعات مزوكوتيل ذرت (وارد كردن 6- اوروتيك اسيد 14C-) يا قطعات هيپوكوتيل سويا (وارد كردن ATP- 8-14C) بدست آوردند.
اثر دي فنيل اترها روي اسيد آمينه
علف کشهای گروه هاي فنيل اگر در بسياري از گياهان زراعي جهت كنترل علفهاي هرز يكساله بصورت كاربرد قبل از سبز شدن ويا ابتداي سبز شدن به مصرف مي رسند. اولين تركيب از اين رده نيزوفن بوده كه بوسيله شركت روم وهاس تكامل يافت. سالها در سبزيجات و مزارع برنج ژاپن بكار گرفته مي شده است . نمونه هايي از اين علف شامل :
1- اسي فلورفن a 2-باي فنوكس 3-ديكلوفوپ b4-فلورودي فن 5- نيژوفن 6- نيزوفلوروفن 7- اسكي فلوروفن
مطالعاتي كه فريروموانسون (1973) با استخراج و32 مرتبه خالص سازي آنزيم «علدل»گلوتاتيرن ها ترانسفراز را در بافت اپي كرتيل گياهچه هاي نخود شناسايي كردند اين آنزيم عمل شكافتن ملكول فلورودي فن راكاتاليز مي كند.
شيما بروكورو وهمكاران (1973) نشان دادند كه كونژوگه گلوتايتوني كه در شرايط آزمايشگاهي از واكنش آنزيم گلوتاتيون 6 ترانسفراز اپي كوتيل نخود ايجاد مي شود و كونژوگراي كه در برگهاي بادام زميني يافت مي گردد يكسان بود(2-نيترو-4-تري فلورومتيل) گلوتايتون ناميده شد لوك وبارون (1972) با استفاده از سلول هاي توتون در كشتاسوسپانسيون (معلق ) متابوليسم
c11 -1- فلورودي فن و CF314 فلورودي فن را مورد مطالعه قرارد دادند. c14-1- فلورودي فن، P- نيتروفنل وگونژوگه هاي P-نيتروفپل – (احتمالاً شامل گلوگوزيد) وكونژگه هاي اسيد آمينه يا پروتئين ونيز نوعي كونژوگه اسيدي ناشناخته راتوليدنمود. CF3 14 فلورودي فن تنها متابوليت هايي را بوجودآوردكه بنظر مي رسد متابوليت هاي طبيعي بوده و احتمالاً از اكسيد اسيون وشكافته شدن گروه CF914 از ملكول اوليه حاصل مي شدند.
اثر گلايفوسايت بر روي اسيدهاي آمينه
گلايفوسيت علف كش نسبتاً جديدي است كه بوسيله كارخانه مونتسانتو توليد شده و كشت بسيار مهمي محسوب مي شود .اين ، علف کش تقريباً غير انتخابي بوده و بويژه جهت كنترل بسياري ازعلفهاي هرز دائمي مفيد مي باشد.
