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国美嘉吉 2007-05-11 17:10

除草剂的杀草原理、在植物中的作用部位及化学归类((转贴)

[关键词] 除草剂 原理 作用部位 化学归类
   虽然除草剂千差万别,但究其杀草原理确很有规律可寻,按照杀草原理,它
们可以分为四类:影响光合作用的除草剂 ,影
响以氨基酸、脂肪酸为主的有机化合物合成及代谢的除草剂 ,影响细胞分裂和植物生长的除草剂 ,杀草原理仍未搞清楚的除草剂 。了解
除草剂的杀草原理可以使我们更好地在化学除草时,轮用不同杀草原理的除草剂,
防止杂草抗药性的形成。研发新型除草剂和耐除草剂作物更需要对现有除草剂的杀
草原理、在植物中的作用部位及化学分类有个完全系统的了解。了解除草剂的作用
原理还有助于利用除草剂抑制酶的特性,来探明植物的生理生化过程。本文在综合
国际除草剂抗性行动委员会和美国杂草学会对除草剂分类的基础上,将除草剂的杀
草原理、在植物中的作用部位及它们的化学分类概述如下。文中英文大写子母加数
字是国际植保协会除草剂抗性行动委员会分类的类别;括号中的数字是美国杂草学
会分类的类别。

一. 除草剂影响光合作用及与光系统有关的生理生化过程

    植物的光合作用是通过第一和第二光系统完成的,叶绿素必不可少,类胡萝卜
素对叶绿素具有保护作用。一些除草剂可以直接影响光合作用的第一或第二光系统
,阻止电子传递,进而干扰二氧化碳的固定、ATP的合成,从而抑制植物的光合
作用并同时产生对植物有害的活性分子,导致植物死亡。另一些除草剂能够影响叶
绿素生物合成中的原还原卟啉氧化酶,使该酶的催化产物大增,同时产生大量的有
害的活性分子,这些活性分子攻击蛋白质和脂肪分子,使叶绿素、类胡萝卜素、细
胞膜受到破坏,导致植物死亡。具有漂白作用的除草剂能够抑制类胡萝卜素生物合
成过程中的酶,植物失去了合成类胡萝卜素的能力也就失去了保护叶绿素的能力,
叶绿素被分解而使植物变成白色死亡。以下是这一类除草剂的分类:首先是除草剂
的作用部位,在同一作用部位的基础上,进一步分成不同的化学家族,然后是具体
的除草剂。
C1(5). 光合作用第二光系统A部位(photosynthesis at photosystem II
site A)

三氮杂苯(triazines)

莠灭净(ametryn)
莠去津(atrazine)
氰草津(cyanazine)
敌草净(desmetryn)
异戊净(dimethametryn)
扑灭通(prometon)
扑草净(prometryn)
扑灭津(propazine)
西玛津(simazine)
西草净(simetryn)
特丁津(terbuthylazine)
特丁净(terbutryn)
草达津(trietazine)

三氮杂苯酮(triazinones)

环嗪酮(hexazinone)
苯嗪草酮(metamitron)
嗪草酮(metribuzin)

三唑啉酮(triazolinone包括amicarbazone)

脲嘧啶(uracils)

除草定(bromacil)
环草定(lenacil)
特草定(terbacil)

邻二氮杂苯酮(pyridazinones)

氯草敏(chloridazon)

苯基氨基甲酸脂(phenyl-carbamates)

甜菜安(desmedipham)
甜菜宁(phenmedipham)

C2(7). 光合作用第二光系统(photosynthesis at photosystem II)

酰胺(amides)

甲氯酰草胺(pentanochlor)
敌稗(propanil)

脲(ureas)

枯草隆(chloroxuron)
唑隆(dimefuron)
敌草隆(diuron)
磺噻隆(ethidimuron)
非草隆(fenuron)
氟草隆(fluometuron)
异丙隆(isoproturon)
利谷隆(linuron)
甲基苯噻隆(methabenzthiazuron)
溴谷隆(metobromuron)
甲氧隆(metoxuron)
绿谷隆(monolinuron)
草不隆(neburon)
环草隆(siduron)
丁噻隆(tebuthiuron)

C3(6). 光合作用第二光系统B部位(photosynthesis at photosystem II
site B)

苯并噻唑(benzothiadiazinone)

灭草松(bentazon)

腈(nitriles)

溴酚亏(bromofenoxim)
溴苯腈(bromoxynil)
碘苯腈(ioxynil)

苯基邻二氮杂苯(phenyl-pyridazines)

哒草特(pyridate)

D(22). 第一光系统电子分流(photosystem-I-electron diversion)

联吡啶(bipyridyliums)

敌草快(diquat)
百草枯(paraquat)

E(14). 原还原卟啉氧化酶(protoporphyrinogen oxidase或PPO)

二苯醚(diphenylethers)

三氟羧草醚(acifluorfen)
甲羧除草醚(bifenox)
乙羧氟草醚(fluoroglycofen)
氟磺胺草醚(fomesafen)
乳氟禾草灵(lactofen)
乙氧氟草醚(oxyfluorfen)

N-苯基酞酰亚胺(N-phenylphthalimides)

氟烯草酸(flumiclorac)
丙炔氟草胺(flumioxazin)

恶二唑(oxadiazoles)

快恶草酮(oxadiargyl)
恶草酮(oxadiazon)

三唑啉酮(triazolinones)

甲磺草胺(sulfentrazone)
Azafenidin

硫胺二唑(thiadiazoles包括fluthiacet-methyl和thidiazimin)

苯基吡唑(phenylpyrazoles包括fluazolate和pyraflufen-ethyl)

嘧啶二酮(pyrimidindiones包括benzfendizone和butafenacil)

其他化合物(包括oxazolidinediones等等))

F1(12). 漂白作用:类胡萝卜素生物合成过程中的植烯饱和酶部位(bleac
hing: carotenoid biosynthesis at the phytoene desaturase step或 PDS)

邻二氮杂苯酮(pyridazinones)

氟草敏(norflurazon)

吡啶羧基酰胺(pyridinecarboxamides)

吡氟酰草胺(diflufenican)
Picolinafen

其他化合物

氟啶草酮(fluridone)
呋草酮(flurtamone)

F2(28). 漂白作用:4-羟基苯丙酮酸加双氧酶(bleaching: 4-hydroxyp
henyl-pyruvate-dioxygenase或4-HPPD)

吡唑(pyrazoles)

吡草酮(benzofenap)
苄草唑(pyrazoxyfen)
Pyrazolynate

三酮(triketones)

磺草酮(sulcotrione)
Mesotrione

异恶唑(isoxazoles)

恶唑草酮(isoxaflutole)

其他化合物(包括callistemones等等)


F3(11). 漂白作用:类胡萝卜素生物合成过程,具体部位不清(bleaching
: carotenoid biosynthesis)

三唑(triazoles)

杀草强(amitrole)

二苯醚(diphenylethers)

苯草醚(aclonifen)

脲(ureas)

氟草隆(fluometuron)

F4(13). 漂白作用:类胡萝卜素生物合成过程,1-脱氧-D-木酮糖-
5-磷酸合成酶(bleaching: carotenoid biosynthesis, 1-deoxy-D-xyulose-5-
phosphate synthase或DOXP Synthase包括isoxazolidinones)

异恶草松(clomazone)

二. 除草剂影响氨基酸、脂肪酸等有机化合物的合成及代谢

    植物依靠自身来合成氨基酸和许多其他的有机化合物,而这些化合物是植物必
不可少的。它们的生物合成都是通过酶催化完成的,比如乙酰辅酶A羧化酶是脂肪
酸合成的重要酶,乙酰乳酸合成酶是分支氨基酸合成的一个重要的酶,5-烯醇丙
酮莽草酸-3-磷酸合成酶是芳族氨基酸合成的一个重要的酶。一些除草剂就是利
用这些酶对植物的重要性,而把这些酶当作目标进行攻击,抑制酶的功能,使植物
不能合成其必需的化合物而死亡。另一些除草剂干扰植物的正常代谢,比如草氨膦
抑制谷氨酰胺合成酶而使植物氨代谢紊乱直至氨中毒死亡,二硝基酚类除草剂能够
干扰植物氧化磷酸化而起到杀死杂草的作用。

A(1). 乙酰辅酶A羧化酶(acetyl CoA carboxylase或ACCase)

芳氧苯氧丙酸(aryloxyphenoxy-propionates)

炔草酸(clodinafop-propargyl)
氰氟草脂(cyhalofop-butyl)
禾草灵(diclofop)
恶唑禾草灵(fenoxaprop)
精吡氟禾草灵(fluzifop-P-butyl)
氟吡禾灵(haloxyfop)
恶草酸(propaquizafop)
喹禾灵(quizalofop)

环已二酮(cyclohexanediones)

禾草灭(alloxydim)
烯草酮(clethodim)
噻草酮(cycloxydim)
烯禾啶(sethoxydim)
三甲苯草酮(tralkoxydim)

B(2). 乙酰乳酸合成酶(acetolactate synthase或ALS或acetohydroxyacid s
ynthase或AHAS)

咪唑啉酮(imidazolinones)

咪草酸(imazamethabenz)
咪唑甲氧甲基烟酸(imazamox)
咪唑甲烟酸(imazapic)
咪唑烟酸(imazapyr)
咪唑喹啉酸(imazaquin)
咪唑乙烟酸(imazethapyr)

磺酰脲(sulfonylureas)

酰嘧磺隆(amidosulfuron)
四唑嘧磺隆(azimsulfuron)
苄嘧磺隆(bensulfuron)
氯嘧磺隆(chlorimuron)
氯磺隆(chlorsulfuron)
醚磺隆(cinosulfuron)
环丙嘧磺隆(cyclosulfamuron)
胺苯磺隆(ethametsulfuron)
乙氧磺隆(ethoxysulfuron)
啶嘧磺隆(flazasulfuron)
氟吡嘧磺隆(halosulfuron)
唑吡嘧磺隆(imazosulfuron)
甲磺隆(metsulfuron)
烟嘧磺隆(nicosulfuron)
氟嘧磺隆(primisulfuron)
氟磺隆(prosulfuron)
吡嘧磺隆(pyrazofulfuron-ethyl)
砜嘧磺隆(rimsulfuron)
甲嘧磺隆(sulfometuron)
噻吩磺隆(thifensulfuron)
醚苯磺隆(triasulfuron)
苯磺隆(tribenuron)
氟胺磺隆(triflusulfuron)

三唑嘧啶(triazolopyrimidines)

唑嘧磺草胺(flumetsulam)
氯酯磺草胺(cloransulam-methyl)
双氯磺草胺(diclosulam)
Florasulam
甲氧磺草胺(metosulam)
Penoxsulam

嘧啶硫代苯甲酸或嘧啶水杨酸(pyrimidinylthiobenzoates)

双草醚(bispyribac-sodium)
嘧草硫醚(pyrithiobac)
嘧啶肟草醚(pyribenzoxim)
环酯草醚(pyriftalid)
嘧草醚(pyriminobac-methyl)

磺酰氨基碳酰三唑啉酮(sulfonylaminocarbonyl-triazolinones)

Flucarbazone-Na
Propoxycarbazone-Na

G(9). 5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSP synthase)

甘氨酸(glycines)

草甘膦(glyphosate)
Sulfosate

H(10). 谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase包括phosphinic acids)

草铵膦(glufosinate)
双丙氨膦(bialaphos)

I(18). Dihydropteroate合成酶(dihydropteroate synthase)

氨基甲酸脂(carbamates)

磺草灵(asulam)

M(24). 破坏细胞膜(membrane disruption)

二硝基酚(dinitrophenols)

地乐酚(dinoseb)
特乐酚(dinoterb)

N(8、26). 脂肪合成-非乙酰辅酶A羧化酶(lipid synthesis - not ACC
ase inhibition)

硫代氨基甲酸脂(thiocarbamates)

丁草敌(butylate)
环草敌(cycloate)
哌草丹(dimepiperate)
茵草敌(EPTC)
戊草丹(esprocarb)
禾草敌(molinate)
坪草丹(orbencarb)
克草敌(pebulate)
苄草丹(prosulfocarb)
禾草丹(thiobencarb)
仲草丹(tiocarbazil)
野麦畏(triallate)
灭草敌(vernolate)

磷酸二硫代脂(phosphorodithioates)

地散灵(bensulide)

苯甲酰呋喃(benzofuranes)

呋草黄(bensuresate)
乙氧呋草黄(ethofumesate)

氯碳酸(chloro-carbonic-acids)

三氯乙酸(TCA)
茅草枯(dalapon)

三. 除草剂影响细胞分裂和植物生长

    植物细胞壁的形成、细胞的有丝分裂、生长的调节是植物正常生长与繁殖的重
要部分,如果这些生理过程受到干扰,植物就不能生存。许多除草剂正是通过影响
这些生理过程以达到除草的目的。有些除草剂通过干扰纤维素的合成来阻止细胞壁
的形成。另一些除草剂通过影响微管来阻止细胞的有丝分裂和细胞结构的形成。还
有许多除草剂类似于植物的天然生长素,它们会打破植物体内的激素平衡,改变细
胞壁的可塑性和核酸代谢,干扰植物的正常生长,造成植物最终死亡。最后一类除
草剂能够阻止植物天然吲哚乙酸或人造生长素的运输与转导,干扰植物的激素平衡
和正常生长。
K1(3). 微管组装(microtubule assembly)

二硝基苯胺(dinitroanilines)

乙丁氟灵(benfluralin)
仲丁灵(butralin)
氨氟灵(dinitramine)
乙丁烯氟灵(ethalfluralin)
氨磺乐灵(oryzalin)
二甲戊灵(pendimethalin)
氨氟乐灵(prodiamine)
氟乐灵(trifluralin)

吡啶(pyridines)

氟硫草定(dithiopyr)
噻唑烟酸(thiazopyr)

磷酸酰胺化物(phosphoroamidates)

甲基胺草磷(amiprofos-methyl)
抑草磷(butamiphos)

苯甲酰胺(benzamides)

炔苯酰草胺(propyzamide)
牧草胺(tebutam)

苯甲酸(benzoic acids)

氯酞酸甲脂(chlorthal-dimethyl)

K2(23). 细胞有丝分裂的微管结合(mitosis/microtubule organisation)

氨基甲酸脂(carbamates)

氯苯胺灵(chlorpropham)
苯胺灵(propham)
双酰草胺(carbetamide)

K3(15). 细胞分裂或长链脂肪酸合成(cell division或 very long chain
fatty acids)

乙酰胺(acetamides)

双苯酰草胺(diphenamid)
萘丙胺(naproanilide)
敌草胺(napropanilide)

氯乙酰胺(chloroacetamides)

乙草胺(acetochlor)
甲草胺(alachlor)
丁草胺(butachlor)
二甲草胺(dimethachlor)
二甲吩草胺(dimethenamid)
吡唑草胺(metazachlor)
异丙甲草胺(metolachlor)
丙草胺(pretilachlor)
毒草胺(propachlor)
异丙草胺(propisochlor)
噻吩草胺(thenylchlor)

氧化乙酰胺(oxyacetamides)

苯噻酰草胺(mefanacet)

四唑啉酮(tetrazolinones)

四唑草胺(fentrazamide)

其他化合物

莎稗磷(anilofos)
哌草磷(piperophos)

L(20). 细胞壁合成(cell wall or cellulose synthesis)

腈(nitriles)

敌草腈(dichlobenil)
氯硫酰草胺(chlorthiamid)

苯甲酰胺(benzamides)

异恶酰草胺(isoxaben)

三唑羧基酰胺(triazolocarboxamides)

氟胺草唑(flupoxam)

O(4). 人工合成的植物生长素(synthetic auxins)

苯氧羧酸(phenoxy-carboxylic-acids)

氯甲酰草胺(clomeprop)
2,4-滴(2,4-D)
2,4-滴丁酸(2,4-DB)
2,4-滴丙酸(dichlorprop)
2甲4氯乙硫脂(MCPA)
2甲4氯丁酸(MCPB)
2甲4氯丙酸(mecoprop)

苯甲酸(benzoic acids)

麦草畏(dicamba)
草芽畏(2,3,6-TBA)

吡啶羧酸(pyridine-carboxylic acids)

二氯吡啶酸(clopyralid)
氯氟吡氧乙酸(fluroxypyr)
氨氯吡啶酸(picloram)
三氯吡氧乙酸(triclopyr)

喹啉羧酸(quinoline carboxylic acids)

二氯喹啉酸(quinclorac)

其他化合物

草除灵(benazolin)
茵多酸(endothall)

P(19). 生长素和吲哚乙酸的运输转导(auxin and indoleacetic acid tra
nsport包括phthalamates、半卡巴腙)

萘草胺(naptalam)
Diflufenzopyr-Na
四. 杀草原理仍未搞清楚的除草剂
Z(8、17、25、27). 原理仍不清楚

芳氨基丙酸(arylaminopropionic acids)

麦草氟甲脂(flamprop-methyl)

有机砷(organoarsenicals)

甲砷二钠(disodium methanearsonate)
甲砷一钠(monosodium methanearsonate)

其他化合物(包括pyrazolium等等)

溴丁酰草胺(bromobutide)
野燕枯(difenzoquat)
环庚草醚(cinmethylin)
棉隆(dazomet)
杀木膦(fosamine)
氟磺酰草胺(mefluidide)


吴凤龙 2007-05-11 17:42
辛苦了!谢谢

中原农化 2007-05-11 19:11
长见识了,学习学习

xiaoyansongkaka 2012-07-03 13:03
这记不住啊


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