Effect of mixed function oxidase inhibitors on the toxicity of chlortoluron and isoproturon to wheat

Summary Growth responses of wheat plants to combined treatments of four mixed function oxidase (MFO) inhibitors and chlortoluron were determined. Analysis of interactions showed that piperonyl-butoxide and especially ABT (1-aminobenzotriazole) increased the toxicity of chlortoluron. Metyrapone and 2,4-dichlorophenoxypropyne were phytotoxic and did not exert any clear interaction. ABT also increased the toxicity of isoproturon to wheat. Our results suggest that ABT Strongly inhibits the breakdown of chlortoluron and isoproturon in wheat. Since ABT is known to act as a suicide substrate for plant cytochrome P-450, wheat enzymes involved in the metabolism of these two herbicides are likely to belong to this class. It thus appears that compounds designed to inhibit plant cytochrome P-450 enzymes may interact with herbicide metabolism and are potential synergists of herbicide activity. Rasuma Effet d'inhibiteurs d'oxydases a fonction mixte sur la toxicite envers le ble du chlortoluron et de l'isoproturon La croissance de plantes de ble traitees avec des associations de quatre inhibiteurs d'oxydases a fonction mixte (MFO) et de chlortoluron, a ete mesuree. L'analyse des interactions a montre que la toxicite du chlortoluron s'accroit en presence de piperonyl-butoxyde et surtout de l'ABT (1-aminobenzotriazole). La metyrapone et la 2,4-dichlorophenoxy-propyne sont phytotoxiques et ne manifestent pas d'interactions claires. L'ABT a egalement augmente la toxicite de l'isoproturon pour le ble. Nos resultats suggerent que l'ABT inhibe fortement la degradation du chlortoluron et de l'isoproturon chez le ble. Sachant que l'ABT est un substrat suicide pour des enzymes vegetales a cytochrome P-450, on peut penser que les enzymes du ble responsables du metabolism de ces deux herbicides, appartiennent a ce groupe. Ainsi, des composes capables de provoquer l'inhibition des enzymes vegetales a cytochrome P-450 peuvent interagir avec le metabolisme de herbicides et sont des synergistes potentiels des herbicides. Zusammenfassung Wirkung von Inhibitoren mischfunktioneller Oxydasen auf die Toxizitat von Chlortoluron und Isoproturon auf Weizen Gegenstand dieser Untersuchungen war die Einwirkung von vier Inhibitoren mischfunktioneller Oxydasen und von Chlortoturon auf das Wachstum von Weizen. Die Analyse der Wechselwirkungen zeigte, dass Piperonylbutoxyd und speziell ABT (1-Aminobenzotriazol) die phytotoxische Wirkung von Chlortoluron verstarkten. Metyrapon und 2,4-Dichlorphenoxypropyn waren phytotoxisch, verursachten aber keine eindeutige Wechselwirkung. ABT erhohte die Toxizitat von Isoproturon auf Weizen. Unsere Experimente lassen vermuten, dass der Abbau von Chlortoluron und Isoproturon in Weizen stark gehemmt wird. Wie bereits bekannt ist, wirkt ABT als ‘suicide substratee’ fur pflanzliches Cytochrom P-450. Es erscheint deshalb wahrscheinlich, dass Weizenenzyme, die in den Metabolismus dieser zwei Herbizide eingreifen, in diese Stoffkhlasse gehoren. Es kann angenommen werden, dass strukturell als Inhibitoren von pflanzlichem Cytochrom P-450 aufgebaute Ver-bindungen in Wechselwirkung mit dem Herbizid-abbau treten konnen und deshalb potentielle Synergisten zur Herbizidwirkung darstellen.