Glyphosate Can Decrease Germination of Glyphosate-Resistant Soybeans.
J Agric Food Chem · 2017 · 65:2279-2286 · PMID 28245120 · 등급6 세포·모델 세포실험 · 농업과 정책 > 저항성 잡초 · 식물 · 원제+제형 비교
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본 연구에서는 글리포세이트산과 그 제형 중 하나인 라운드업(Roundup)의 다양한 농도가 두 가지 글리포세이트 저항성(GR) 품종 및 한 가지 비저항성(non-GR) 품종 콩의 종자 발아에 미치는 영향을 조사하였다. 예상대로, 해당 제초제는 non-GR 종자의 시키미산 경로에 영향을 주었으나 GR 종자에는 영향을 주지 않았다. 본 연구에서는 글리포세이트가 미토콘드리아 전자전달계(mitochondrial electron transport chain)를 교란시켜 콩 종자에 $\text{H}_2\text{O}_2$ 축적을 유발하였으며, 이는 결과적으로 낮은 종자 발아율과 관련이 있음을 관찰하였다. 또한, GR 종자는 non-GR 종자와 비교하여 항산화 시스템의 활성이 증가하여 글리포세이트에 의해 유도된 산화 스트레스에 덜 취약한 것으로 나타났다. GR 품종이 글리포세이트 노출에 대해 보인 반응의 차이는 $\text{H}_2\text{O}_2$ 제거 및 미토콘드리아 복합체 III(글리포세이트에 의한 ROS 유도 추정 부위)과 관련된 효소 활성의 차이에 상응하였다. 본 연구 결과는 글리포세이트가 콩 밭 작물 시스템에서 발아 전 제초제(pre-emergence herbicide)로 사용될 경우 종자 발아율을 감소시킬 수 있으므로 신중하게 사용되어야 함을 시사한다.ORIGINAL ABSTRACT
We investigated the effects of different concentrations of glyphosate acid and one of its formulations (Roundup) on seed germination of two glyphosate-resistant (GR) and one non-GR variety of soybean. As expected, the herbicide affected the shikimate pathway in non-GR seeds but not in GR seeds. We observed that glyphosate can disturb the mitochondrial electron transport chain, leading to H2O2 accumulation in soybean seeds, which was, in turn, related to lower seed germination. In addition, GR seeds showed increased activity of antioxidant systems when compared to non-GR seeds, making them less vulnerable to oxidative stress induced by glyphosate. The differences in the responses of GR varieties to glyphosate exposure corresponded to their differences in enzymatic activity related to H2O2 scavenging and mitochondrial complex III (the proposed site of ROS induction by glyphosate). Our results showed that glyphosate ought to be used carefully as a pre-emergence herbicide in soybean field crop systems because this practice may reduce seed germination.| 저자 | Gomes, M. P.; Bicalho, E. M.; Smedbol, É.; Cruz, F. V.; Lucotte, M.; Garcia, Q. S. |
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| 저널 | Journal of agricultural and food chemistry |
| 권·호·쪽 | 65(11), 2279-2286 |
| PMID | 28245120 |
| DOI | 10.1021/acs.jafc.6b05601 |
| MeSH | Germination; Glycine; Herbicide Resistance; Herbicides; Seeds; Glycine max; Glyphosate |