Glyphosate inhibition of ferric reductase activity in iron deficient sunflower roots.
New Phytol · 2008 · 177:899-906 · PMID 18179601 · 등급6 세포·모델 세포실험 · 농업과 정책 > 기타·종설 · 환경
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철(Fe) 결핍은 글리포세이트를 자주 사용하는 작물 재배 시스템에서 증가하는 추세로 관찰되고 있다. 그 가능한 이유는 글리포세이트가 이배자 및 비사초종의 Fe 획득에 필요한 뿌리의 페리크레아제(ferric reductase) 활성을 저해하여 뿌리를 통한 Fe 흡수에 간섭하기 때문일 수 있다. 본 연구는 철 결핍 조건에서 재배된 해바라기(Helianthus annuus) 뿌리의 페리크레아제 활성에 대한 글리포세이트의 비산 속도(각각 권장 제초제 사용량의 1%, 3%, 6%에 해당하는 0.32, 0.95 또는 1.89 mm의 글리포세이트)의 역할을 조사하였다. 1.89 mm의 글리포세이트 적용은 처리 후 6시간 이내에 페리크레아제를 거의 50% 저해하였으며, 24시간 후에는 완전한 저해를 유발하였다. 낮은 농도의 글리포세이트(예: 0.32 mm 및 0.95 mm)에서도 페리크레아제가 저해되었다. 가용성 당 농도와 정단부 뿌리의 NAD(P)H 산화 능력은 글리포세이트 적용에 의해 감소하지 않았다. 본 연구진의 지식으로는, 이는 글리포세이트가 페리크레아제 활성에 미치는 영향을 보고한 최초의 연구이다. 글리포세이트가 페리크레아제에 미치는 저해 효과의 특성은 규명할 수 없었다. 손상된 페리크레아제가 광범위하게 사용되는 글리포세이트와 관련된 작물 재배 시스템에서 증가하는 Fe 결핍의 주요 원인일 수 있다.ORIGINAL ABSTRACT
Iron (Fe) deficiency is increasingly being observed in cropping systems with frequent glyphosate applications. A likely reason for this is that glyphosate interferes with root uptake of Fe by inhibiting ferric reductase in roots required for Fe acquisition by dicot and nongrass species. This study investigated the role of drift rates of glyphosate (0.32, 0.95 or 1.89 mm glyphosate corresponding to 1, 3 and 6% of the recommended herbicidal dose, respectively) on ferric reductase activity of sunflower (Helianthus annuus) roots grown under Fe deficiency conditions. Application of 1.89 mm glyphosate resulted in almost 50% inhibition of ferric reductase within 6 h and complete inhibition 24 h after the treatment. Even at lower rates of glyphosate (e.g. 0.32 mm and 0.95 mm), ferric reductase was inhibited. Soluble sugar concentration and the NAD(P)H oxidizing capacity of apical roots were not decreased by the glyphosate applications. To our knowledge, this is the first study reporting the effects of glyphosate on ferric reductase activity. The nature of the inhibitory effect of glyphosate on ferric reductase could not be identified. Impaired ferric reductase could be a major reason for the increasingly observed Fe deficiency in cropping systems associated with widespread glyphosate usage.| 저자 | Ozturk, L.; Yazici, A.; Eker, S.; Gokmen, O.; Römheld, V.; Cakmak, I. |
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| 저널 | The New phytologist |
| 권·호·쪽 | 177(4), 899-906 |
| PMID | 18179601 |
| DOI | 10.1111/j.1469-8137.2007.02340.x |
| MeSH | FMN Reductase; Glycine; Helianthus; Herbicides; Iron Deficiencies; Plant Leaves; Plant Roots; Time Factors; Glyphosate |