Гаметициды и их применение в селекцииРефераты >> Ботаника и сельское хоз-во >> Гаметициды и их применение в селекции
Однако при подборе алкильных групп для улучшения абсорбция препарата следует также учитывать возрастание фитотоксичности соединения. При исследовании действия четырех о-алкилметилфосфонофторидов на проростках пшеницы была отмечена зависимость фитотоксичности от природы о-алкильной группы, которая усиливалась в следующем порядке: этил<изопроп'ил<пипаколил<циклогексил. При этом продукты разложения были менее токсичны [79].
Методами газовой хроматографии и с помощью сцинтил-ляционного счетчика изучали различия в абсорбции буто-ксиэтилового эфира и соли аммония 2,4,5-Т (2,4,5-трихлорфе-ноксиуксусная кислота). Сравнимые результаты показали, что абсорбция 2,4,5-Т была в 2—3 раза выше при использовании препарата в форме эфира, чем в форме солей. Однако их передвижение в проводящих системах растения не зависело от химической формы соединения [100].
В опытах с энзнмат.ически изолированной кутикулой плодов томата, которая по своим характеристикам близка к кутикуле листа, степень хлорирования (но не положение хлора при замещении) феноксиуксусной кислоты увеличивала проницаемость ее галогенопроизводных в следующем порядке:
2,4,5- и 2,4,6-трихлорфеноксиуксусная кислота >2,3- и 3,5-ди-хлорфеноксиуксусная >2-хлорфенокоиуксусная>фенокс.иук-сусная кислота. Чем больше полярность феноксиуксусной кислоты, тем легче она проникает через мембраны [53]. Хлорирование увеличивает растворение феноксиуксусной кислоты в л.ипидах и тем самым способствует ее проникновению через кутикулу [127].
Хлорирование бензойной кислоты, наоборот, снижает степень проникновения через кутикулу, и шкала ее проницаемости располагается в нисходящем порядке: 2-хлорбензойная кислота, 2,4- и 2,5-дихлорбензойная и 2,3,6-три.хлорбензойная кислота. J. L. Stoddart [132] объясняет это низкой растворимостью галогенопроизводных бензойной кислоты при заданных рН (2,5; 3,5 и 5,2) в липидах. Степень хлорирования, фто-рирования и метилирования препаратов обусловливает их биологическую активность и токсичность действия на растительный организм.
Избирательная способность по отношению к абсорбции различных веществ растительными тканями связана с физическими свойствами соединений, включая константу их диссоциации при различной степени хлорирования, фторирова-ния, метилирования и т. д., а также скорость их распределения в липидной фазе при данной рН [23, 24, 91]. При обработ-26
ке растений препаратами их проницаемость могут улучшать некоторые вспомогательные вещества, особенно поверхностно-активные (ПАВ), которые улучшают контакт между препаратом и поверхностью листа, а также повышают степень проникновения препарата в растительный организм. Так, абсорбция 2,4Д возрастала в 7—8 раз при введении в раствор тви-на 80 (концентрация 1%) [57].
С помощью '^I" и "'I" метки изучали «крепление» на поверхности листьев сои препарата ТИБА (2,3,5-тр.ийодбензой-ная кислота) в концентрации 200 мг [110]. (ТИБА относится к веществам, обладающим гаметоцидной активностью). Были взяты четыре формы солей ТИБА (натриевая, диметил-амин, диэтиламин и триэтила'мин) в сочетании с четырьмя ПАВ: твин 20 (полдокоиэтилен сорбитан монолаурат), тритон 100 (октил фенокоиполиэтоксиэтанол) — оба неионные ПАВ; арквад 50 (алкил четвертичный аммоний хлорид) —ка-тионное ПАВ и игепон Т-77 (натрий 1\Г-метил-1\Г-омоил та-урат) — анионное ПАВ. Все ПАВ исследовали в двух концентрациях — 500 и 2000 мг/кг.
Взаимосвязь физико-химических свойств ПА1В и их концентраций с формами солей ТИБА носила сложный характер. ПАВ оказывали значительное влияние на закрепление препарата на растениях, а наибольшая разница в степени «крепления» солей ТИБА встречалась в пределах неионных ПАВ. Следовательно, это лимитирует выбор ПАВ среди неионных классов, свидетельствуя о их неспецифичности по сравнению с ионорганическими классами ПАВ. Физиологическая активность препарата зависела от подбора ПАВ. Низкие концентрации ионных ПАВ (500 мг/кг) достаточны для достижения максимума прикрепления нанесенного препарата. Не было отмечено взаимосвязи между формами солей и ПАВ. Во всех случаях для эффективной абсорбции требовалась высокая концентрация неионного ПАВ (2000 мг/кг), высокие же концентрации ионных ПАВ не улучшали степени закрепления препарата, что свидетельствует о физико-химической взаимосвязи, включающейся в комплекс проницаемости [11 б].
Активность препарата в основном проявляется при возрастании концентрации этиленокоида в ПАВ, когда его молекулы становятся более гидрофильными или соотношение гидрофильных (ГФ) группировок к липофильным (ЛФ) в молекуле ПАВ довольно высокое. Таким образом, для каждого химического соединения с гаметоцидной активностью подбор ПАВ и его концентраций зависит от физиолого-химических свойств активного ингредиента.
27
Степень абсорбции препарата растительными тканями во многом зависит от соотношения группировок ГФ/ЛФ в молекуле ПАВ для определенных концентраций гаметоцида. В опытах с энзиматически изолированной кутикулой листьев груши получены результаты, свидетельствующие об изменении проницаемости 2,4Д в зависимости от значения ГФ/ЛФ (106]. При величине соотношения у ПАВ ГФ/ЛФ, равной 16,7, не отмечено изменений проницаемости в шкале концентрация 2,4Д от 0,05 до 1%. Другое неионное ПАВ с ГФ/ЛФ=8,6 способствовало увеличению абсорбции 2,4Д в 10 раз при значениях его концентраций, близких к 1%. Третье неионное и высоколипофильное ПАВ (ГФ/ЛФ =4,3) увеличивало поглощение 2,4Д в 15 раз при всех заданных концентрациях от 0,1 до 1%. Эти исследования показали важную роль активного ингредиента, сопутствующего ПАВ, в регуляции абсорбции.
Опыты по поглощению и распределению метазола [2-(3,3-дихлордион)] в смеси с ПАВ (полисборбатом) при различных соотношениях ГФ/ЛФ подтвердили, что эффект ПАВ обратно пропорционален значению ГФ/ЛФ. Среди различных параметров для достижения высокого эффекта абсорбции гаметоцида тканями соотношение ГФ/ЛФ в молекулах ПАВ— наиболее влиятельный фактор, определяющий степень абсорбции. Трудность подбора такого ПАВ для каждого определенного гаметоцида связана с тем, что соотношение ГФ/ЛФ может в значительной степени координироваться сложной взаимосвязью химических и физических свойств активности ингредиентов смеси, морфологическими и цитологическими особенностями листа. Поэтому для каждой культуры необходим дифференцированный подход при подборе ПАВ для получения оптимального эффекта химической индукции мужской стерильности, вызываемой гаметоцидом.
Некоторые неионные ПАВ силикон-гликолевой природы по сравнению со стандартными неионными органическими ПАВ могут в большей степени повышать эффективность химически активных веществ благодаря улучшению абсорбции тканями. Однако эта группа ПАВ, обладающая большей эффективностью, чем катионные аминосиликоны, имеет отрицательное свойство — низкую растворимость в воде [86]. Несмотря на это при всем разнообразии применяемых в сельском хозяйстве химически активных веществ, в том числе и гаметоцидов, имеется возможность объединить препараты на основании одинакового характера абсорбции, что облегчило бы поиск и рекомендации ПАВ для этих групп.