กลไกการออกฤทธิ์ของเมทซัลฟูรอนเมทิล

2. การกระทำในระบบ

เมทซัลฟูรอนเมทิลเป็น สารกำจัดวัชพืชแบบระบบซึ่งหมายความว่า หลังจากการดูดซึมผ่านใบและรากของพืชแล้ว ก็จะเคลื่อนตัวไปตามระบบท่อลำเลียงของพืช (ทั้งไซเลมและโฟลเอม) ไปสู่เนื้อเยื่อเจริญซึ่งจะออกฤทธิ์กำจัดวัชพืช

• การโยกย้าย:สารกำจัดวัชพืชจะเคลื่อนที่ขึ้นและลงผ่านระบบของพืช เพื่อให้แน่ใจว่าจะเข้าถึงเนื้อเยื่อที่กำลังเติบโตทั้งหมด ไม่ใช่แค่บริเวณที่ฉีดเท่านั้น
• การกระทำที่กำหนดเป้าหมาย:สารกำจัดวัชพืชมีผลกับวัชพืชใบกว้าง (dicots) โดยเฉพาะ แต่เป็นอันตรายต่อหญ้า (monocots) น้อยกว่า เนื่องจากหญ้าหลายชนิดต้านทานหรือทนต่อสารยับยั้ง ALS ได้โดยธรรมชาติ

3. การตายของพืชที่ล่าช้า

หลังจากใช้ไปแล้ว อาการที่มองเห็นได้ของผลของ Metsulfuron Methyl เช่น ใบเหลืองและการเจริญเติบโตชะงัก อาจใช้เวลาหลายวันหรือหลายสัปดาห์จึงจะปรากฏให้เห็น ทั้งนี้เนื่องจากไม่ใช่สารกำจัดวัชพืชที่ออกฤทธิ์เร็ว แต่จะค่อย ๆ ยับยั้งการเจริญเติบโตของพืชโดย การทำให้พืชขาดโปรตีนที่จำเป็น.

• ผลกระทบในระยะเริ่มแรก:ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงหลังการใช้ยา การยับยั้ง ALS ก็จะเริ่มต้นขึ้น โดยจะหยุดการผลิตกรดอะมิโนที่จำเป็น
• ขบวน:เมื่อเวลาผ่านไป การขาดกรดอะมิโนจะทำให้พืชใช้โปรตีนสำรองที่มีอยู่จนหมด ส่งผลให้การเจริญเติบโตชะงัก ใบเหลือง และตายในที่สุด เนื่องจากการแบ่งเซลล์ถูกหยุดลง เนื้อเยื่อเจริญของพืชจึงได้รับผลกระทบมากที่สุด

4. ชั้นหัวกะทิ

เมทซัลฟูรอนเมทิลแสดง หัวกะทิสูง สำหรับวัชพืชใบกว้างบางชนิดในขณะที่หญ้าและพืชใบกว้างบางชนิดที่ทนทานไม่ได้รับผลกระทบมากนัก ความไวที่แตกต่างกันของพืชต่อสารยับยั้ง ALS เช่น เมทซัลฟูรอนเมทิลเกิดจาก:

• ความสัมพันธ์การจับที่แตกต่างกัน:พืชบางชนิด เช่น วัชพืชใบกว้าง มีเอนไซม์ ALS ที่ไวต่อการยับยั้งของ Metsulfuron Methyl มาก ในทางตรงกันข้าม พืชอื่นๆ (หญ้าและพืชผลบางชนิด) มีเอนไซม์ ALS ที่มีความสามารถในการจับกับสารกำจัดวัชพืชต่ำกว่า ทำให้ได้รับผลกระทบน้อยกว่า
• ความต้านทานการเผาผลาญ:พืชบางชนิดสามารถเผาผลาญหรือกำจัดเมทซัลฟูรอนเมทิลได้อย่างรวดเร็ว ก่อนที่จะไปถึงตำแหน่งเป้าหมายในเอนไซม์ ALS ส่งผลให้เกิดความต้านทานตามธรรมชาติ

5. การจัดการความต้านทาน

แม้จะมีประสิทธิผล แต่การใช้ Metsulfuron Methyl และสารยับยั้ง ALS อื่นๆ ซ้ำๆ ทำให้เกิดวิวัฒนาการ ประชากรวัชพืชที่ต้านทานสารกำจัดวัชพืชความต้านทานนี้สามารถพัฒนาได้โดย การกลายพันธุ์ในยีน ALSซึ่งไปเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเอนไซม์ ทำให้ความสามารถในการจับและยับยั้งของสารกำจัดวัชพืชลดลง

• กลไกต้านทานกลไกการต้านทานหลักสองประการที่สังเกตได้คือ:
  • การต้านทานต่อจุดเป้าหมาย:การกลายพันธุ์ในยีน ALS ทำให้ Metsulfuron Methyl ไม่สามารถจับกับเอนไซม์และยับยั้งเอนไซม์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
  • ความต้านทานที่ไม่ใช่จุดเป้าหมาย:เร่งการย่อยสลายของสารกำจัดวัชพืช ทำให้ไม่มีประสิทธิภาพก่อนที่จะสามารถยับยั้ง ALS ได้

เพื่อบรรเทาการพัฒนาความต้านทาน ขอแนะนำให้ใช้เมตซัลฟูรอนเมทิลร่วมกับสารกำจัดวัชพืชอื่นๆ ที่มีกลไกการออกฤทธิ์ต่างกัน และหมุนเวียนสารกำจัดวัชพืชในแต่ละฤดูการเจริญเติบโต

6. อาการของการยับยั้ง ALS

พืชที่สัมผัสกับเมทซัลฟูรอนเมทิลจะแสดงอาการลักษณะเฉพาะของการยับยั้ง ALS หลายประการ:

• การหยุดการเจริญเติบโต:สัญญาณที่มองเห็นได้อย่างชัดเจนเป็นอย่างแรกคือการหยุดการเจริญเติบโตใหม่ โดยเฉพาะในเนื้อเยื่อเจริญ (จุดเจริญเติบโต)
• คลอโรซิส:ใบเหลืองเนื่องจากการขาดสารอาหารและโปรตีน เนื่องจากกระบวนการเผาผลาญของพืชถูกรบกวน
• เนื้อร้าย:เมื่อเวลาผ่านไป เนื้อเยื่อที่ได้รับผลกระทบจะตาย ทำให้เกิดการเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลและตายของพืชทั้งหมด หากดูดซึมและเคลื่อนย้ายสารกำจัดวัชพืชออกไปในปริมาณที่เพียงพอ

สรุป

โหมดการออกฤทธิ์ของ Metsulfuron Methyl เกี่ยวข้องกับ การยับยั้งเอนไซม์ ALSมีความสำคัญต่อการสังเคราะห์กรดอะมิโนโซ่กิ่งที่จำเป็น หากไม่มีกรดอะมิโนเหล่านี้ พืชจะไม่สามารถผลิตโปรตีนที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตได้ ส่งผลให้การเจริญเติบโตหยุดชะงักลง เกิดอาการใบเหลือง และพืชตายในที่สุด เมทซัลฟูรอนเมทิลเป็นสารกำจัดวัชพืชแบบเลือกทำลายที่มีประสิทธิภาพสูงในการกำจัดวัชพืชใบกว้างในขณะที่เป็นอันตรายต่อหญ้าน้อยกว่า อย่างไรก็ตาม การพัฒนาความต้านทานในประชากรวัชพืชบางชนิดจำเป็นต้องมีการจัดการอย่างระมัดระวังในการใช้เป็นกลยุทธ์การควบคุมวัชพืชแบบบูรณาการ