Uptake and metabolism of hexazinone in Rubus hispidus L. and Pyrus melanocarpa (Michx.) Willd.

Summary: Rooted cuttings of Pyrus melanocarpa (Michx.) Willd. had a 3.5-fold greater tolerance to soil-applied hexazinone than those of Rubus hispidus L. in a greenhouse trial. R. hispidus accumulated four times more 14C-label in the foliage following root uptake of 14C-hexazinone than P. melano-carpa. Here, the greater uptake and susceptibility of R. hispidus was related to its greater root:fol-iage (weight) ratio compared to the tolerant P. melanocarpa. However, in whole plant metabolism studies employing younger plants there were no differences in 14C accumulation in the leaves. Here 14Chexazinone was converted to a number of hydroxylated and/or demethylated triazinone metabolites in both species following vacuum infiltration into leaf disks and root sections, or following root uptake in whole plants. A major difference in metabolism between the two species was the greater formation of the mono demethylated metabolite, B, [3-cyclohexyl-6-methylamino-l-methyl-l,3,5-triazine-2,4-dione] in P. melanocarpa which may also contribute to its greater tolerance. A loss of total 14Clabel from all plant parts with time may reflect cleavage of the 14C-ring-labelled herbicide. Resume: Des fragments enracines de Pyrus melanocarpa (Michx.) Willd. ont eu dans un essai sous serre, une tolerance 3,5 fois plus elevee a de l'hexazi-none applique sur le sol que ceux de Rubus hispidus L. R. hispidus a accumule 4 fois plus de 14C marque dans le feuillage que P. melanocarpa apres une absorption racinaire de 14Chexazinone. La, les plus grandes absorptions et sensibi-lite de R. hispidusetaient liees a son ration plus eleve (poids/poids) racine/feuillage comparative-ment au P. melanocarpa tolerant. Cependant, dans les etudes de metabolisme sur plantes entieres plus jeunes il n'y a pas eu de difference d'accumulation de 14C dans les feuilles. La, le 14C-hexazinone etait converti en plusieurs metabolites triazinone hydroxyles et/ou demethyles dans les deux especes a la suite d'une infiltration vacuo-laire dans les disques foliaires et les sections racinaires, ou de l'absorption racinaire chez les plantes entieres. Une difference importante dans le metabolisme entre les 2 especes est la formation plus elevee du metabolite mono demethyle, B, [3-cyclohexyl-6-methylamino-1 -methyl-1,3,5-tria-zine 2,4-dione] chez P. melanocarpa qui pourrait aussi contribuer a sa plus grande tolerance. Une perte totale du carbone marque par toutes les plantes avec le temps refleterait la separation entre l'herbicide et le carbone marque. Zusammenfassung: Bewurzelte Stecklinge von Pyrus melanocarpa hatten in einem Gewachshausversuch eine 3,5mal hohere Toleranz gegenuber auf den Boden ausge-brachtem Hexazinon als solche von Rubus hispidus, der nach der Aufnahme von 14C-markiertem Hexazinon uber die Wurzeln 4mal soviel 14C-Aktivitat in den Blattern aufwies wie Pyrus melanocarpa. Die grosere Aufnahme und Empfindlichkeit von Rubus hispidus stand in Beziehung zu dem im Vergleich zum toleranten Pyrus melanocarpa groseren Wurzel/Spros-Verhaltnis. Bei der Untersuchung des Metabolismus in jungeren Pflanzen wurden jedoch keine Unterschiede der 14C-Akkumulation in den Blattern gefunden. Das 14C-Hexazinon wurde bei beiden Arten nach Vakuuminfiltration in Blattscheiben und Wurzelabschnitte oder nach Wurzelaufnahme in den ganzen Pflanzen zu einer Reihe hydroxylierter und/oder demethylierter Triazinone metabolisiert. Ein groserer Unterschied des Metabolismus zwischen den beiden Arten bestand darin, das bei Pyrus melanocarpa eine grosere Menge des monodemethylierten Metabolits, B, (3-Cyclo-hexyl-6-methylamino-1-methyl-1,3,5-triazin-2,4-dion) entstand, das vielleicht zu der groseren Toleranz dieser Art beitragt. Der Verlust an 14C-Aktivitat in alien Pflanzenteilen mit der Zeit mag auf die Spaltung des 14C-ringmarkierten Herbizids zuruckzfuhren sein.