Aminomethylphosphonic acid, a metabolite of glyphosate, causes injury in glyphosate-treated, glyphosate-resistant soybean.
J Agric Food Chem · 2004 · 52:5139-43 · PMID 15291487 · 등급5 동물·현장 현장조사 · 물질과 작용기전 > AMPA·분해 · 식물 · AMPA
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글리포세이트 저항성(GR) 콩[Glycine max (L.) Merr.]은 글리포세이트의 표적 경로인 시키미산 경로에 존재하는 불감 효소인 5-엔올피루빌시키미산-3-인산 합성효소(5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase)를 코딩하는 외래 유전자를 안정적으로 통합하여 개발되었다. GR 콩에 글리포세이트를 살포할 경우 특정 조건에서 손상이 발생한다. 만약 GR 콩이 글리포세이트에 완전히 저항성이 있다면, 그 손상은 알려진 식물독소인 아미노메틸인산(AMPA)과 같은 글리포세이트의 대사산물에 의해 유발될 수 있다고 가정하였다. 온실에서 한두 잎차(16-18일령) GR 및 비(非)GR 콩에 대한 글리포세이트와 AMPA의 영향을 조사하였다. GR 콩에서, Tween 20 단독 처리와 비교하여 글리포세이트-아이소프로필암모늄(1.12-13.44 kg/ha)을 0.5% Tween 20과 함께 한 번 살포한 경우, 처리 후 7일째(DAT)의 두 번째 잎차 엽록소 함량이나 14 DAT의 지상부 건중량은 유의미하게 감소하지 않았다. AMPA(0.12-8.0 kg/ha)를 0.5% Tween 20과 함께 한 번 살포한 경우, Tween 20 단독 처리와 비교하여 GR 및 비GR 콩 모두에서 4 DAT에 두 번째 잎차의 엽록소 함량이 0-52% 감소하였고, 14 DAT에는 지상부 생체중량이 0-42% 감소하였다. AMPA는 각각 0.12 kg/ha와 0.50 kg/ha에서 GR 및 비GR 콩에 손상을 유발하였으며, 이는 GR 콩의 글리포세이트-아이소프로필암모늄 13.44 kg/ha 처리로 인해 발생한 것과 유사하였다. AMPA 처리된 두 유형의 콩 및 글리포세이트 처리된 GR 콩에서 발견된 AMPA 농도는 식물독성과 유사하게 상관관계를 보였다. 이러한 결과는 콩에 대한 GR 콩의 손상이 글리포세이트 분해로부터 생성된 AMPA 때문임을 시사한다.ORIGINAL ABSTRACT
Glyphosate-resistant (GR) soybean [Glycine max (L.) Merr.] was developed by stable integration of a foreign gene that codes insensitive enzyme 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase, an enzyme in the shikimate pathway, the target pathway of glyphosate. Application of glyphosate to GR soybean results in injury under certain conditions. It was hypothesized that if GR soybean is completely resistant to the glyphosate, injury could be caused by a metabolite of glyphosate, aminomethylphosphonic acid (AMPA), a known phytotoxin. Glyphosate and AMPA effects on one- to two-trifoliolate leaf stage (16-18-days old) GR and non-GR soybean were examined in the greenhouse. In GR soybean, a single application of glyphosate-isopropylammonium (1.12-13.44 kg/ha) with 0.5% Tween 20 did not significantly reduce the chlorophyll content of the second trifoliolate leaf at 7 days after treatment (DAT) or the shoot dry weight at 14 DAT compared with Tween 20 alone. A single application of AMPA (0.12-8.0 kg/ha) with 0.5% Tween 20 reduced the chlorophyll content of the second trifoliolate leaf by 0-52% at 4 DAT and reduced shoot fresh weight by 0-42% at 14 DAT in both GR and non-GR soybeans compared with Tween 20 alone. AMPA at 0.12 and 0.50 kg/ha produced injury in GR and non-GR soybean, respectively, similar to that caused by glyphosate-isopropylammonium at 13.44 kg/ha in GR soybean. AMPA levels found in AMPA-treated soybean of both types and in glyphosate-treated GR soybean correlated similarly with phytotoxicity. These results suggest that soybean injury to GR soybean from glyphosate is due to AMPA formed from glyphosate degradation.| 저자 | Reddy, K. N.; Rimando, A. M.; Duke, S. O. |
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| 저널 | Journal of agricultural and food chemistry |
| 권·호·쪽 | 52(16), 5139-43 |
| PMID | 15291487 |
| DOI | 10.1021/jf049605v |
| MeSH | Dose-Response Relationship, Drug; Drug Resistance; Glycine; Herbicides; Isoxazoles; Organophosphonates; Shikimic Acid; Glycine max; Tetrazoles; Glyphosate |