Effects of herbicide butachlor on Rhodospirillum rubrum KS-301

Rhodospirillum rubrum KS-301에 미치는 제초제 butachlor의 영향

The biololgical effect of the preemergence rice field herbicide, butachlor(commercial name, Machete) on purple nonsulfur photosynthetic bacterium Rhodospirillum rubrum KS-301 has been studied under cultural conditions. Bacterial growth showed a tendency to decline according to the degree of the concentration of butachlor until $10^{-3}$ M and slmost stopped at $10^{-2}$M. The growth inhibitory action at $10^{-3}$M of butachlor was evident (4.2-18.7% inhibition of growth rate) but had little effect in nitrogen fixation. Conversely, there was a little enhancement effect(1%) in pyruvate, dinitrogen gas growing cultures. At concentration of $10^{-3}$ M, instead of spiral form, rod shapes were observed through phase contrast microscope and instead of vesicular intracytoplasmic membrane, irregular tubular forms were observed through electron microscope. Alkaline pH value slightly reversed tha inhibitory action of butachlor.

한국에서 분리한 비유황 광합성 세균 Rhodospirillum rubrm KS-301 생장에 대하여 논 잡초제로 널리 쓰이는 butachlor(제품명 Machete)의 영향을 본 것이다. 실제 논에서 사용되고 있는 농노인 $10^{-3}$에서도 균의 생장은 이루어졌고 $10^{-2}$M의 농도에서 억제되어 다른 생물체보다 높은 저항력을 가지는 것으로 나타났다. 더욱이 pyruvate를 탄소원으로 하여 질소고정 상태로 배양했을 때 butachlor를 처리한 실험군에서 미약하나마 오히려 생장이 촉진되었다. (1%). 전자현미경으로 내부막조직을 관찰한 결과 Rhodospirillum rubrum의 전형적인 vesicular type이 tubular type으로 변형된 것으로 보아 제초제의 흡수가 간접 확인되었다. 또한 pH가 알칼리 조건일 때 질소고정상태에서 균생장에 대한 제초제의 저해력이 떨어지는 것으로 나타났다.