Contribution à l'étude du mécanisme d'action des herbicides inhibiteurs du photosystème II, de type DCMU
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Chlorophyll fluorescence induction was used to titrate DCMU-like herbicides in whale leaves. The experimental conditions and the analysis of kinetics are described. This method was also applied in studying the effects of thermal shocks (35°C to 50°C for several minutes) on leaves of triazineresistant and -susceptible plants. During heating, a DCMU-like inhibition of electron transfer was observed in the resistant leaves, which shows that the mutation changes the shape of the B target-protein. After heating, complex irreversible damages were observed in resistant leaves and the possible agricultural consequences are considered. The comparative analysis of structure-activity relationships in triazineresistant and -susceptible chloroplasts demonstrated that there is not a clear cut difference in the behavior of urea-amide and triazine inhibitors towards resistance. The -NH-CO- and -NH-CN- moieties in these two groups could play an homologous role. In particular, they are able to form double hydrogen bonds, the strength of which is compatible with the interaction energy at the binding site. Differences in the interaction properties of these two moieties could provide some pieces of explanation of the resistance phenomenon. Tentative mechanisms of interaction of inhibitors and quinones with a binding site, possibly unique, on the B target-protein are proposed.
Abstract FR:
L'induction de fluorescence chlorophyllienne a été utilisée pour le dosage d'herbicide du type DCMU dans des feuilles entières. Les conditions de la mesure et l'analyse des cinétiques sont décrites. Cette technique a été également appliquée à l'étude des effets de chocs thermiques de quelques minutes entre 35°C et 50°C sur des feuilles de plantes résistantes et sensibles aux triazines. Pendant l'échauffement, une inhibition de type DCMU apparaît uniquement chez les résistants et montre que la mutation altère la structure de la protéine-cible B. Après l'échauffement, des modifications irréversibles complexes sont observées chez les résistants et les conséquences agronomiques possibles sont envisagées. L'analyse comparée des relations structure-activité chez les résistants et les sensibles aux triazines montre que la distinction entre inhibiteurs de type urées-amides et de type triazines n'est pas absolue. Les motifs -NH-CO- et -NH-CN- de ces deux groupes pourraient donc jouer un rôle homologue. Ils sont capables de former, notamment, une double liaison hydrogène pouvant rendre compte de l'énergie d'interaction au niveau du site d'action. Des différences entre les propriétés d'interaction de ces deux motifs apportent des éléments d'explication du phénomène de la résistance. Des modèles d'interaction des inhibiteurs et des quinones avec un site, éventuellement identique, de la protéine-cible B sont proposés à titre exploratoire.