Abstract
Paraquat-resistant biotype of Conyza canadensis (L.) Cronq. was determined by chlorophyll loss and random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis and the resistant mechanism was investigated with respect to absorption, translocation, and binding constant. RAPD analysis for paraquat resistant (R) and susceptible (S) biotypes found in a pear orchard revealed that the biotypes possessed remote genetic relationship. Chlorophyll loss, as an indication of paraquat toxicity, of S biotype was 7.8-fold greater than that of R biotype. There were no differences in contents of epicuticular wax and cuticle and amounts of [14C]paraquat penetrating the cuticle between the two biotypes. Little translocation of the herbicide out of the treated leaf was observed in either biotype. Binding constants of paraquat to the cell wall and thylakoid membrane were 7.4-fold and 16.9-fold, respectively, higher in R biotype than in S biotype. The results suggest that the resistance mechanism of C. canadensis biotype is due partly to high binding affinity of paraquat to the cell wall and thylakoid membrane.
생물검정과 RAPD 분석을 통해서 paraquat 저항성 생태형 망초를 선발하고, 저항성 발현 기구에 있어 Paraquat의 흡수와 이행, 그리고 결합친화력 차이가 관여하고 있는지를 조사하였다. 생물검정에 의하여 선발한 paraquat 저항성 생태형 망초는 RAPD 분석 결과 감수성 생태형 망초와의 유전적 관계에 있어서는 서로 먼 유연관계에 있음이 확인되었다. 엽록소 함량을 50% 감소시키는 paraquat의 농도로 나타낸 저항성지수는 저항성 생태형이 감수성 생태형에 비하여 약 7.8배 높았다. 저항성 및 감수성 생태형 간 epicuticular wax의 함량은 비슷한 수준이었고, cuticle의 함량은 저항성 생태형이 감수성 생태형에 비하여 약 1.5배 정도 높게 나타났지만, 이러한 차이는 cuticle을 통한 paraquat의 흡수량과 이행에 영향을 끼치지는 않았다. 세포벽에 대한 결합친화력은 저항성 생태형이 감수성 생태형에 비하여 7.4배 높게 나타났으며, 엽록체포막에 대해서는 감수성 생태형이 저항성 생태형에 비하여 약 1.5배 높은 결합친화력을 보였다. paraquat의 주요 작용점인 thylakoid 막에 대한 결합친화력에서는 저항성 생태형이 감수성 생태형에 비하여 약 16.9배 정도의 차이를 나타내어 그 차이가 매우 크게 나타났다. 이상의 결과로부터 paraquat에 대한 망초의 저항성 기작은 paraquat의 세포막 및 thylakoid 막 결합에 의한 작용점으로부터 격리가 어느 정도 관여하고 있는 것으로 생각된다.
