Effect of safener fluxofenim on crop injury of chloroacetanilides and enzyme activity of glutathione S-transferase in grain sorghum seedlings

수수유묘에 있어서 fluxofenim의 약해경감효과와 glutathione S-transferase 효소활성

Effects of safener fluxofenim was investigated for crop injury of acetanilide's upland herbicides and for enzyme activity of glutathione S-transferase (GST) in grain sorghum. Bioassay with etiolated grain sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench. cv. 'G522DR'] seedlings grown in agar containing metolachlor or alachlor showed that they are strong inhibitors on root growth of grain sorghum ($GI_{50}=4.5{\mu}M$ for metolachlor and $6.2{\mu}M$ for alachlor). The safener fluxofenim applied by seed soaking protected growth of grain sorghum from crop injury of metolachlor or alachlor at the concentrations of 1 to 10 ${\mu}M$. There was a significant increase in glutathione-herbicide conjugates in root tissues of fluxofenim-treated seedlings. Activities of $GST_{-metolachlor}$ and $GST_{-CDNB}$ were increased by 82% and 70%, respectively, in the cytosolic fraction of roots with fluxofenim treatment.

제초제 alachlor와 metolachlor가 처리된 수수의 생장에 대한 약해경감제 fluxofenim의 약해 경감효과와 경감기작의 하나로 추정되는 GST 활성에 대하여 조사하였다. 제초제 metolachlor와 alachlor는 수수(품종;G522DR)의 유묘생장을 크게 억제하였는데, 지상부 및 뿌리에 대한 50% 생장억제 농도가 각각 30.8, 28.8 ${\mu}M$과 4.48, 6.23 ${\mu}M$로 두 약제 모두 수수의 지상부에 대한 억제보다 뿌리에 대한 억제가 컸다. Fluxofenim을 종자에 처리하여 파종하고 metolachlor또는 alachlor을 처리하면 수수의 유묘생장이 회복되어 fluxofenim처리에 의한 약해경감 효과가 크게 나타났다. 약해경감제 fluxofenim을 처리한 것과 처리하지 않은 수수 유묘로부터 추출한 GST의 활성을 비교한 결과, fluxofenim을 처리한 수수의 유묘로부터 추출한 GST의 활성이 CDNB를 기질로 사용하였을때 70% 증가되었고, [$^{14}C$]-metolachlor을 기질로 사용하였을 때에도 82% 증가되었다. 따라서 약해경감제 fluxofenim을 처리한 수수와 처리하지 않은 수수의 metolachlor또는 alachlor에 대한 선택성의 차이는 fluxofenim 처리로 증가된 GST에 의한 metolachlor-glutathione 또는 alachlor-glutathione conjugation되기 때문인 것으로 생각된다.