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Pretilachlor (PRE)는 전 세계적으로 사용되는 아세트아닐리드계 제초제이며 수생 광영양생물에 미치는 영향에 대해서는 알려진 바가 거의 없다. 본 연구에서 해양 와편모 조류 P. minimum를 대상으로 PRE의 생리적, 분자적 독성 영향을 평가하였다. 그 결과, PRE는 P. minimum의 성장률, 색소, 광합성 지표를 유의하게 감소시켰다. 또한, 광합성 관련 유전자 PmpsbA, PmpsaA 및 항산화 단백질 PmGST의 상대적 유전자 발현율과 세포 내 ROS 증가가 유의하였다. 이는 PRE가 P. minimum의 광합성 효율 저하 및 광계 손상을 야기하며, GST가 세포 내 산화 스트레스 및 PRE의 무독화에 관여함을 보여준다. 본 연구 결과는 PRE를 비롯한 아세트아닐라이드계 제초제가 해양 와편모조류의 세포 독성을 야기하며, 광합성 저해가 스트레스의 주요 원인임을 제시한다. 다른 아세트아닐라이드계 제초제가 비표적 광영양 생물에게 미치는 독성 영향은 아직 연구가 부족하므로, 향후 연구에서 다양한 생물종을 대상으로 추가 연구가 필요하다.
Pretilachlor (PRE) is a common acetanilide herbicide used worldwide. However, its effects on aquatic organisms, particularly marine photosynthetic life, are not sufficiently known. Herein, we evaluated the toxic effects of PRE by physiological and molecular parameters in the photosynthetic dinoflagellate Prorocentrum minimum. The cell density, pigment content, and photosynthetic parameters (Fv/Fm and PIABS) were considerably decreased with increased PRE exposure time and doses. In addition, photosynthesis-related genes, PmpsbA, PmpsaA, and PmatpB, were significantly upregulated when exposed to 1.0 mg L-1 of PRE for 24 h (p<0.001). In 72 h treatment, the relative gene expression was significantly increased (0.1 and 0.5 mg L-1; p<0.01). In contrast, PmrbcL was decreased or little changed compared to the controls. Reactive oxygen species (ROS) increased after 24 h exposure (p<0.001). However, the transcriptional fold-changes in glutathione S-transferase (GST ) were significantly increased (0.5 and 1.0 mg L-1; p<0.001) at 72 h. These findings suggested that the PmGST might be involved in PRE detoxification in P. minimum. In addition, PRE may affect the photosystem function in phytoplankton similar to other acetanilides, causing severe damage or cell death.
서 론
재료 및 방법
1. 미세조류 배양 및 제초제 처리
2. 세포 계수 및 색소 분석
3. 광합성 지표 분석
4. RNA 추출, cDNA 합성 및 qRT-PCR 분석
5. 활성산소종 (ROS) 측정
6. 데이터 통계 분석
결과 및 고찰
1. 세포 성장 및 색소에 미치는 생리적 영향
2. 광합성 지표 변화
3. 상대적 유전자 발현 변화
4. 활성산소 Pretilachlor에 의한 ROS 축적
적 요
REFERENCES
