Impact of glyphosate on the Bradyrhizobium japonicum symbiosis with glyphosate-resistant transgenic soybean: a minireview.
J Environ Qual · 2004 · 33:825-31 · PMID 15224916 · 등급6 세포·모델 종설 · 환경과 생태 > 토양생물·미생물 · 식물
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초록 전문 번역 · gemma4:e4b
글리포세이트 저항성(GR) 콩 [Glycine max (L.) Merr.]은 불감성 5-엔올피루빌시킴산-3-인산 합성효소(EPSPS) 유전자를 발현하여 콩 생산에서의 잡초 방제에 혁신을 가져왔다. 콩의 질소 고정 공생체인 Bradyrhizobium japonicum은 글리포세이트에 민감한 효소를 가지고 있으며, 글리포세이트에 노출되면 시킴산과 프로토카테쿠산(PCA)과 같은 하이드록시벤조산이 축적되고, 이는 B. japonicum의 성장 억제 및 고농도에서 사멸을 동반한다. 일련의 온실 및 현장 실험에서 글리포세이트는 GR 콩의 결절 형성 및 결절 레그헤모글로빈 함량을 억제하였다. 글리포세이트가 현장에서 재배된 GR 콩의 결절에 축적되었으나, 그 효과는 GR 콩의 질소화효소 활성에 대해 현장 연구에서 일관성이 없었다. 온실 연구에서는 글리포세이트 처리 후 GR 콩의 질소화효소 활성이 특히 초기 생육 단계에서 일시적으로 억제되었으며, 가장 큰 억제는 수분 스트레스 하에서 발생하였다. 박테로이드 제제를 사용한 연구들은 박테로이드 질소화효소 활성에 대한 글리포세이트 억제 수준이 B. japonicum 균주의 시험관 내 글리포세이트 민감도와 관련이 있음을 보여주었다. 이러한 연구들은 GR 콩 시스템에서 질소 고정 감소의 가능성을 시사하지만, 초기 생육 단계에서의 이러한 N2 고정 감소로 인한 수확량 감소는 입증되지 않았다.ORIGINAL ABSTRACT
Glyphosate-resistant (GR) soybean [Glycine max (L.) Merr.] expressing an insensitive 5-enolpyruvylshikimic acid-3-phosphate synthase (EPSPS) gene has revolutionized weed control in soybean production. The soybean nitrogen fixing symbiont, Bradyrhizobium japonicum, possesses a glyphosate-sensitive enzyme and upon exposure to glyphosate accumulates shikimic acid and hydroxybenzoic acids such as protocatechuic acid (PCA), accompanied with B. japonicum growth inhibition and death at high concentrations. In a series of greenhouse and field experiments, glyphosate inhibited nodulation and nodule leghemoglobin content of GR soybean. Glyphosate accumulated in nodules of field-grown GR soybean, but its effect on nitrogenase activity of GR soybean was inconsistent in field studies. In greenhouse studies, nitrogenase activity of GR soybean following glyphosate application was transiently inhibited especially in early growth stages, with the greatest inhibition occurring under moisture stress. Studies using bacteroid preparations showed that the level of glyphosate inhibition of bacteroid nitrogenase activity was related to in vitro glyphosate sensitivity of the B. japonicum strains. These studies indicate the potential for reduced nitrogen fixation in the GR soybean system; however, yield reductions due to this reduced N2 fixation in early stages of growth have not been demonstrated.| 저자 | Zablotowicz, R. M.; Reddy, K. N. |
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| 저널 | Journal of environmental quality |
| 권·호·쪽 | 33(3), 825-31 |
| PMID | 15224916 |
| DOI | 10.2134/jeq2004.0825 |
| MeSH | Bradyrhizobium; Glycine; Herbicides; Insecticide Resistance; Nitrogen; Nitrogenase; Plant Roots; Plants, Genetically Modified; Glycine max; Symbiosis; Water; Glyphosate |