Химические разрушения помогают росту растений
Гербициды - основная составляющая современного сельского хозяйства. Но они полезны только в селективном уничтожении сорняков без вреда для зерновых. Исследователи обнаружили новые факты, свидетельствующие о том, как агрохимикаты защищают рис от действия гербицидов; эта находка позволит помочь в проектировании лучших способов по очищению от сорняков. Кэтрин М. Эванс, исследователь, работающая в лаборатории биолога Роберта Эдвардса и химика-органика Патрика Дж. Стила в Даремском университете, Англия, представили результаты на заседании отделения биохимии национального собрания американского химического общества в Новом Орлеане на этой неделе.
Частные фермеры защищают зерновые, такие как пшеница, рис и кукуруза обрызгиванием особыми составами гербицидов и защитных средств. Защитные средства селективно увеличивают активность гербицид-устраняющих энзимов, называемых глютатион S-трансферазами (GSTs) в растениях зерновых, но химия этого процесса пока не ясна. Даремская группа сообщила, что в случае фенхлорима, защитного средства используемого для риса, один из его метаболитов создает длительную защиту от гербицидов.
Для определения процесса метаболизма в растениях, приводящего к фенхлориму, группа добавила его в клеточные культуры модели растения и затем исследовала метаболиты методами высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) и масс-спектрометрии. Они обнаружили метаболиты с помощью синтеза подходящих продуктов распада фенхлорима, и используя их в качестве стандарта ВЭЖХ.
Чтобы увидеть какие метаболиты дают защитный эффект, группа применила фенхлорим или один из нескольких метаболитов к обработанным гербицидом саженцам риса и измерила GST-активность. Несмотря на то, что многие метаболиты не активировали GST как фенхлорим, один, называемый CMTP, показал сопоставимую защиту.
Это исследование "должно привести к новым использованиям существующих гербицидов для зерновых, которые ранее не могли расти при применении определенного гербицида", комментирует научный эксперт Дин Е. Ричерс из Иллинойского университета, Урбана-Шампань. "Это особенно важно, т.к. защита от сорняков гербицидами стала все более нарастающей проблемой последних лет".
