פרוק מיקרוביאלי:

1. פרוק מיקרוביאלי: • תכונות התכשיר • לחות הקרקע • טמפרטורה • אוורור • נוכחות תכשירים אחרים • היסטוריית הטיפולים בשדה

5. פרוק מואץ • מתרחש גם בקוטלי חרקים, פטריות ונמטודות • טיפולים חוזרים באותו תכשיר או תכשיר דומה • כמה טיפולים חוזרים נדרשים להשראת התופעה?? • תלות בתכונות החומר • מי הגורם?

8. היבטים חקלאיים: • פחיתה בהדברה - בעיקר של מינים קשי-הדברה • מחייב תוספת כימיקלים לקבלת הדברה ו/או לריפוי

9. EPTC degradation in NH soil inoculates with degrader and non-degrader bacteria NH not inoculated NH inoculated with non degrader NH inoculated with a degrader

10. EPTC degradation and bacteria growth in a liquid culture inoculated with degrader and non-degrader lines. EPTC was the only carbon source

11. היבטים סביבתיים: • סך הפעילות המיקרוביאלית הכללית בקרקע - מוגברת? נעצרת? • פרוק מואץ צולב • תוצרי פרוק רעילים? • הישתנות אוכלוסיית העשבים

12. היבטים ביוטכנולוגיים: • מה אפשר לעשות עם זה? • Bioremediation - טיהור קרקעות ושפכים • העברת הגן לצמחים?

13. פרוק פוטוכימי: • תכונות התכשיר – מבנה כימי ותחום בליעת האור • משך החשיפה לאור • עצמת האור

14. תהליכים ביוטיים: • פרוק ע"י צמחים – לאחר קליטה או באקוסודציה • פרוק ע"י מיקרואורגניזמים: כולל בקטריות, פטריות ואקטינומיצטים

15. 14C-EPTC mineralization in soil with different crop history

16. אתרי פעולה של קוטלי עשבים בתא הצמחי

17. מעכבי מעבר אלקטרונים ב - PSII • קוטלי עשבים מקבוצות שונות - בעיקר מותמרי שתנן וטריאזינים דיורון – מותמר שתנן אטרזין – כלורו-טריאזין

19. תאור סכימתי של מעבר האלקטרונים בתהליך הפוטוסינתיזה

22. חלבון 1D כפי שהוא ממוקם בממברנת התילקואיד בכלורופלסט

23. מעכבי מעבר אלקטרונים ב - PSII • ברובם מיושמים בעיקר לקרקע בטיפולי קדם זריעה או קדם הצצה • נקלטים מצוין בחלק התת-קרקעי של הצמח באופן פאסיבי • בעלי תנועה אפופלסטית - חייבים לנוע ולהגיע לכלורופלסט בדרך כלל בזרם הטראנספירציה

24. מעכבי מעבר אלקטרונים ב - PSII • מוליקולות בודדות מגיעות לתוך הכלורופלסט ומתחרות על אתר הקשירה של QB על חלבון 1D (KD32) שבממברנת התילקואיד. • כתוצאה מעצירת זרימת האלקטרונים – אין קיבוע 2CO ואין פליטת חמצן. • אנרגית האור הלא מנוצלת מוחזרת כפלורוסנציה וכחום.

25. מעכבי מעבר אלקטרונים ב - PSII • האם הצמחים מתים מרעב למוטמעים? • אז ממה הם נפגעים?

27. מנגנוני סלקטיביות למותמרי שתנן • הבדלים בקליטה בגלל "הגנה שכבתית" • הובלה מוגבלת מהשורשים לתאים בהם מתבצעת הפוטוסינתיזה • פרוק מהיר למוצרים לא או פחות רעילים לצמח • התקשרות (קוניוגציה) מהירה למוצרים טבעיים בתא

28. מהלך הפרוק של מותמרי שתנן (כמו הדיורון) בצמחים עמידים. התהליך אנזימטי ומקוטלז על ידי אנזימים ממשפחת האוקסיגנאזות (450P)

29. מנגנוני סלקטיביות לטריאזינים • הבדלים בקליטה בגלל "הגנה שכבתית" • הובלה מוגבלת מהשורשים לתאים בהם מתבצעת הפוטוסינתיזה • פרוק מהיר למוצרים לא או פחות רעילים לצמח בשלושה כיוונים שונים: • התקשרות (קוניוגציה) מהירה לגלוטטיון בדגני קיץ (כמו תירס, סורגום, דורה ועוד). • דה-אלקילציה של שרשרות צדדיות • הידרוקסילציה (רק בכלורו-טריאזינים)

30. בעיקר בקרקע – לא אנזימטי מהלך הפרוק של טריאזינים סימטריים באורגניזמים שונים. בצמחים בעלי עמידות ביניים בצמחים בעלי עמידות גבוהה

31. ביוסינתיזה של חומצות אמינו כאתרי פעולה של קוטלי עשבים המדובר בשלושה מסלולים עיקריים המתרחשים בכלורופלסט: בעיקר בייצור חומצות אמינו הכרחיות: • חומצות אמינו ארומטיות - גלייפוסט - ראונדאפ • חומצות אמינו מסועפות - סולפונילאוראה, אימידאזולינונים, טריאזולופירימידינים ועוד • יצור אמוניה בעודף – פוספינוטריצין (גלופוסינאט) – בסטה

32. מעכבי ביוסינתיזה של חומצות אמינו מסועפות • תכשירים מקבוצות כימיות שונות - סולפונילאוראה, אימידאזולינונים, וטריאזולופירימידינים. • פועלים במינונים נמוכים מאד ומעכבים גדילה: תחילה של השרשים ואח"כ של הנוף • משמשים להדברת עשבים שונים בטיפולי קדם - ואחר הצצה של רחבי עלים ודגניים שונים., חד שנתיים ורב שנתיים • הפעילות הברירנית שלהם לגידולים שונים נובעת מיכולת הפרוק בצמח במהירות למוצרים לא רעילים - ברירנות מגוונת מאד

33. מנגנון הפעולה • במיקרואורגניזמים ואחר כך בצמחים עיכוב בייצור ח' אמינו מסועפות - וואלין, איזולאוצין ולאוצין. • עיכוב האנזים ALS (או AHAS) המקטלז אינקורפורציה של פירובאט בשלבים הראשונים של יצור ח' האמינו הנ"ל. תהליך זה הוא רברסיבלי!!! • תהליך חיוני זה מתרחש בעיקר בכלורופלסט (או בפלסטידות של שרש)

34. Pyruvate +-ketobutyrate Pyruvate + Pyruvate ALS (Acetolactate Synthase) 2-Acetohydroxybutyrate + CO2 2-Acetolactate + CO2 Isoleucine Leucine Valine Site of Action for ALS Inhibitors

35. מנגנון הפעולה - המשך • בכלורופלסטים מבודדים הוא מבוקר בהיזון חוזר על ידי רמת התוצרים (וואלין, לאוצין ואיזולאוצין) • בתרבות תאי תירס (או שרשי תירס מבודדים) מטופלים בתכשירים אלה יש ירידה משמעותית בתכולת ח' אמינו מסועפות ועיכוב גדילה. • ניתן על ידי תוספת ח' אמינו יחד עם ההרביציד לבטל את עיכוב הגדילה. • צמחים מטופלים באימזפיר מכילים פחות AHAS וגם פעילותו נמוכה, אך אין המצב כך בעיכוב בסולפומטורון (אוסט): מצביע על אינטראקציה שונה בין האנזים ושתי קבוצות ההרביצידים.

36. מנגנון הפעולה – המשך • בודדו לפחות שתי צורות של האנזים AHASI ו - AHASII השונים זה מזה בגדלם ובתכונותיהם. • נמצאו מוטנטים וצמחים עמידים השונים בתגובתם להרביצידים מהקבוצות השונות • ברמה המוליקולרית האנזים נוקה ונקבעה מעקובת ח' האמינו שלו. בצמחים עמידים שונים נמצאה מעקובת שונה וזה גורם לתגובה שונה להרביצידים. - מה המשמעות הסביבתית והחקלאית לכך? • בנוסף יש עיכוב של תנועת מוטמעים למבלעים • מה הורג את הצמח ולמה השורשים נפגעים ראשונים?

37. גלייפוסט (ראונדאפ) – הרביציד המילניום – למה? מבנה כימי פשוט: N-פוספונומתיל-גליצין – H2PO3-CH2-NH-CH2-COOH • חומצה מסיסה במים • משווק בצורת מלח (בד"כ איזופרופיל אמיני) • מדביר חד שנתיים ורב שנתיים דגניים ורחבי עלים • פעילות קצרה מאד בקרקעות 'רגילות' - פרוק מיקרוביאלימהיר לתוצרים לא רעילים ויצירת מלחים קשי תמס • פעילות קרקע משמעותית בקרקעות חוליות (עשירות בברזל??)

38. פעילות בצמח: • בעל תנועה לכל הכיוונים בצמח: הן בפלואם והן בקסילם (פסאודו-אפופלסטי), מגיע לאברי ריבוי תת - ועל - קרקעיים. • מצטבר במבלעים חזקים, אך פועל באיטיות • סימני פגיעה שונים – החל מעיוות הגידול, כלורוזה, הלבנה ((BLEACHING , קמילה ונקרוזה. • משפיע באופן משני על תהליכים חשובים כמו פוטוסינתיזה, טראנספירציה ועוד. • ככל הנראה מתפרק לאט בצמח – מי מפרק אותו (GOX?)

39. The Glyphosate Site of Action. PEP Shikimate EPSP Synthase (5-enolpyruvel-shikimate-3-phosphate-synthase) EPSP Tyrosine Tryptophan Phenylalanine

40. מנגנון הפעולה: • בגלל הסימפטומים דלעיל - נחשד בכל המנגנונים האפשריים, כולל ייצור אמוניה דרך עיכוב PAL • מעכב תחרותי של פעילות האנזים EPSPS, המקטלז אינקורפורציה של פוספו אנול פירובאט ((PEP לח' שיקימית מזורחנת. • ההרביציד מתחרה עם ה- PEP וגורם להצטברות ח' שיקימית – רעילה (?) • נפגע ייצור ח' האמינו הארומטיות פניל אלנין, טירוזין וטריפטופן

41. מנגנון הפעולה - המשך • אספקה חיצונית של חומצות אלה (או לפחות פניל-אלנין וטירוזין) יכולה למנוע את עיכוב הגדילה הנגרם על ידי ההרביציד • פגיעה במסלול הייצור של ח' אמינו מסועפות גוררת פגיעה גם במטבוליטים משניים חשובים כמו פלאבונואידים וליגנין ויכולה להחליש את מערכות ההגנה של הצמח. האם זה מנגנון הפעולה היחיד? • ראו העבודה של LEE הטוען שגלייפוסט מפחית את רמת האוקסין IAA החופשי

42. מעכבי ביוסינתיזה של ליפידים – מעכבי ACCase משתייכים לשתי קבוצות כימיות: • ציקלוהקסנדיאונים ((CHD • ארילוקסיפנוקסיפרופנואטים ((AOPP • שתי הקבוצות מדבירות דגניים בלבד ולא חד פסיג', או ר' עלים – למה??? • יש ביניהם נציגים המדבירים דגניים רב-שנתיים • סימני הפגיעה – העלה הצעיר ביותר נשלף בקלות כשהוא רקוב בבסיסו – פגיעה במריסטימה • חדירתם לצמח – קשה ומחייבת תוספים מיוחדים

43. תנועתם בצמח מועטה ואיטית – סימפלסטית • פעילותם בקרקע – קצרה או זניחה בגלל פרוק מיקרוביאלי מהיר • שתיהן פועלות באותו אתר – עיכוב האנזים ACCase, פועלים לאט • פעילות האנזים בכלורופלסט ומשפיעה על ייצור ליפידים • ה – AOPP חייבים לעבור הידרוליזה שכן החומצה היא הפעילה • יש אנטגוניזם ברור עם תכשירים הורמונלים • הבדלים בפעילות בין האיזומרים (אננטיומרים)

44. Multi-functional Multi-functional TP BC BCCP CT BC BCCP CT Plastid Multi-subunit BC BCCP CT  CT  Cytoplasm BC = Biotin Carboxylase BCCP = Biotin Carboxyl Carrier Protein CT = Carboxyl Transferase TP = Transit Peptide מבנה ה- ACCaseבצמחים

45. ACCase Inhibitors ACCase Acetyl Co-A Malonyl Co-A Fatty Acids HCO3¯ מנגנון הפעולה של מעכבי ה- ACCaseהוא עיכוב השלב הראשון בביוסינתזה של חומצות שומן

46. ATP + HCO3- ADP + Pi Biotin Carboxylase BCCP CO2- - BCCP Carboxyl Transferase Malonyl CoA Acetyl CoA Mn2+

47. תכשירים הפוגעים במיקרוטובולי כמה קבוצות כימיות: • הנפוצה ביותר – דיניטרואנילינים (DNA) • פרונאמיד – קרב • נפרופאמיד – דברינול • דיתיאזופיר - ויזור

48. ה - DNA – הג'ינג'ים • מסיסות נמוכה מאד במים • ליפופילים מאד - 105Pow - 104 • נדיפות גבוהה ורגישות רבה לאור • נספחים חזק לקרקע ולחומר אורגני • מפריעים לפולימריזציה של יחידות הטובולין

49. אתרי פעולה של קוטלי עשבים בתא הצמחי

50. תכשירים הפוגעים בחלוקת תאים (מיקרוטובולי) כמה קבוצות כימיות: • הנפוצה ביותר – דיניטרואנילינים (DNA) • פרונאמיד – קרב • נפרופאמיד – דברינול • דיתיאפיר - ויזור ה - DNA – הג'ינג'ים • מסיסות נמוכה מאד במים ולכן ניתנים בהצנעה מיכנית • ליפופיליים מאד - 105Pow - 104 • נדיפות גבוהה ורגישות רבה לאור • נספחים חזק לקרקע ולחומר אורגני • מפריעים לפולימריזציה של יחידות הטובולין