トマトの発芽，光合成および葉緑体形態に及ぼすグリホサートの影響

Effects of glyphosate on germination, photosynthesis and chloroplast morphology in tomato.

• Sajida Khan
• John L Zhou
• Lei Ren
• Amin Mojiri

抄録

グリホサート除草剤の植物への悪影響はよく知られているが、潜在的なホルモン効果はあまり研究されていない。本研究では、トマトをモデル生物として用いて、グリホサートの水中（0～30mgL）および堆肥土壌（0～30mgkg）中での潜在的なホルモン効果を調べることを目的とした。トマトをモデル生物として、グリホサートの水中（0.03-1mgL）および堆肥中（0.03-1mgkg）での生育促進効果を初めて実証した。これらのホルモン効果は、グリホサート溶液に浸したペーパータオル上で発芽した苗や、グリホサートを散布した作物では、胚軸や根茎の生長が増加することで明らかになった。また，グリホサートを添加した堆肥中に種子を播種した場合や，葉にグリホサートを散布した場合には，生後 4 週間の作物で光合成率が最大 2 倍に増加したことが明らかになった。透過型電子顕微鏡を用いて葉緑体の形態を調べたところ，ホルモン効果は葉緑体の伸長と関連しており，その原因はチラコイド顆粒の横方向への拡大である可能性が示唆された。

The adverse effects of glyphosate herbicide on plants are well recognised, however, potential hormetic effects have not been well studied. This study aimed to use tomato as a model organism to explore the potential hormetic effects of glyphosate in water (0-30 mg L) and in compost soil (0-30 mg kg). The growth-promoting effects of glyphosate at concentrations of 0.03-1 mg L in water or 0.03-1 mg kg in compost were demonstrated in tomato for the first time. These hormetic effects were manifest as increased hypocotyl and radicle growth of seedlings germinated on paper towel soaked in glyphosate solution and also in crops which had been sprayed with glyphosate. Increased rates of photosynthesis (up to 2-fold) were observed in 4-week old crops when seeds were sown in compost amended with glyphosate and also when leaves were sprayed with glyphosate. The examination of chloroplast morphology using transmission electron microscopy revealed that the hormetic effects were associated with elongation of chloroplasts, possibly due to lateral expansion of thylakoid grana.

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