Korean Journal of Weed Science (한국잡초학회지)

The Korean Society of Weed Science & The Turfgrass Society of Korea Archive (한국잡초학회 & 한국잔디학회)
권호 표지

Glyphosate Toxicity: II. EPSP-synthase Activity in Cell Suspension Culture of Corydalis Sempervirens and Lycopersicon Esculentum

Glyphosate 독성(毒性): II. corydalis Sempervirens와 토마토의 세포배양체(細胞培養體)에서 EPSP-synthase의 활성(活性)에 미치는 영향(影響)

  • Kim, Tae-Wan (Department of Structure Physiology and Isotope Technique, Institute of Plant Physiology, Faculty of Biology, University of Graz) ;
  • Amrhein, Nikolaus (Department of Plant Biochemistry and Physiology, Institute of Plant Science, Swiss Federal Institute of Technology (ETH-Zurich))
  • Received : 1995.04.24
  • Published : 1995.06.30
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Abstract

Glyphosate (N-[phosphonomethyl]glycine) applied to the assimilate-exporting leaves or sprayed to the whole plants of tomato(Lycopersicon esculentum Mil var. Moneymaker) induced the rapid inhibition of 5-enolpyruvyl skimic acid 3-phosphate synthase(EPSP-synthase). It shows that EPSP-synthase activity precedes chlorophyll loss. There is no difference in EPSP-synthase activity between in vivo tomato meristem and cell suspension culture if glyphosate is not applied. The EPSP-synthase activity is in a range of 4 to 6 nkat per mg protein. The inhibition of EPSP-synthase action is induced within 36 h after glyphosate application while the Chl contents were reduced 48 h after the application. In cell suspension culture of tomato and Corydalis (Corydalis sempervirens), a sublethal concentration of glyphosate retards the fresh weight increase and prolonged lag phase. The fresh weight is reached maximal about 14 days after the subculture in the presence of glyphosate. The inhibitory effect of glyphosate on EPSP-synthase is remarkably induced in lag phase.

Glyphosate (N-[phosphonomethyl]glycine)를 토마토(Lycopersicon esculentum Mil)의 동화부위(同化部位)에 부분처리(部分處理)하거나 전(全) 식물체(植物體)에 분무처리(噴霧處理)하였을 때 EPSP-synthase의 활성(活性) 감소(減少)가 나타났다. EPSP-synthase의 활성(活性)은 처리된 식물체(植物體)의 엽록소(葉綠素)의 감소보다 시기적으로 먼저 나타나는 현상이었다. EPSP-synthase의 활성(活性)은 glyphosate처리(處理)에 민감한 효소(酵素)로서 토마토의 세포현탁배양조직(細胞顯濁培養組織)과 분열조직(分裂組織)간에는 활성(活性)의 차이가 없없다. EPSP-synthase의 활성은 4-6 nkat/mg protein 정도이었다. EPSP-synthase의 활성(活性)억제는 glyphosate 처리(處理) 36시간 후 부터 나타나기 시작하였고, 엽록소(葉綠素)의 감소는 처리 48 시간 후 부터 나타나기 시작하였다. 세포현탁배양(細胞顯濁培養)에서 치사농도(致死濃度) 이하(以下)에서 glyphosate는 생체중(生體重)을 저하(低下)시켰으며 생육단계(生育段階) 중 lag-phase를 연장(延長)시켜 생육(生育)이 더디도록 하였다. Glyphosate 존재(存在)하에서 생체중(生體重)은 계대(繼代)배양 후 14일이 지난 뒤에 생체중(生體重)이 최고(最高)에 달하였다. EPSP-synthase에 대한 gly-phosate의 억제(抑制)효과는 lag-phase에서 심하게 나타났다.

Keywords