• 제목/요약/키워드: ALLELOPATHY

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제초제(除草劑) 신기능(新機能) 작물품종(作物品種) 이용(利用) 잡초방제(雜草防除) 기술(技術) (Weed Management Using a Potential Allelopathic Crop)

  • 김길웅;박광호
    • 한국잡초학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.80-93
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    • 1997
  • Allelopathic compounds as naturally occurring herbicide have originally reported from local vegetation since B.C. 300. These compounds are known as secondary plant metabolites which released from plants into the environment often attract or repel, nourish or poison other organisms. In recent, many natural plant allelochemicals be used to attempt to biologically or ecologically control weed among worldwide weed scientists. Some allelochemicals have also used as fungicides, insecticides, and nematodicides, and were less than man-made agrochemicals to damage the global ecosystem. It makes efficient use of resources internal to the farm, relies on a minimum of purchased inputs. Some scientists selected for allelopathic activity when breeding weed-controlling cultivars of rice, sorghum, cucumber, surflower etc. Thus, this paper is focused on allelopathic compounds isolated from cultivated crop with the high potential of prospective herbicides. The most environmentally acceptable and sustainable approach to utilization of allelopathy for weed control is to develop plant cultivars with proven allelopathic characteristics. In rice accessions, there are 60 cultivars/lines which have known as allelopathic activity and some of these cultivars control weed more less 90% within certain radius of activity. These accessions are originated from 15 countries including Korea, Japan, USA, India, Philippines, Indonesia, Laos, Taiwan, Afghanistan, Mali, Pakistan, Colombia, Egypt, China, and Dom. Rep. From these cultivars, the most common allelopathic compounds identified in rice are p-Hydroxybenzoic, Vanillic, p-Coumaric, and Ferulic acids. In addition, allelopathic lines of the following crop have shown inhibition of weed growth : beet (Beta vulgaris), lupin(Lupinus spp.), com(Zea mays), Wheat(Triticum aestivum), oats(Avena spp.) peas(Pisum sativum), barley(Hordeum vulgare), rye(Secale cereale), and cucumber(Cucumis sativus). Thus, future allelopathy research must be designed its potentially phytotoxic propertices and the ecotoxic features of the allelochemicals from release to degradation ; its ecological sustainability, its allelopathic effect in early growth. stages, and selectivity properties in combination with chemical stages, and selectivity properties in combination with chemical concentrations. Also, research approach in allelopathy might be screened for highly allelopathic germplasm collection of crops, the idea being to ultimately transfer this agronomic character into improved cultivars by either conventional breeding or other genetic transfer techniques.

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좀목형 엽 추출물의 Allelopathy에 관한 연구 (A Study on the Effect of Alleolopathy of Vitex negundo var. incisa Leaves Extracts)

  • 서병수;문성필;손정훈
    • 한국환경생태학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.173-185
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    • 2001
  • 마편초과의 좀목형 엽에 함유된 물질의 allelopathy 효과를 구명하기 위해 수용성 엽 추출액, 메탄올 엽 추출액, 엽 분말과 토양과의 혼화된 pot에 각각 상치, 이탈이란라이그라스, 개솔새, 억새 종자를 발아실험하여 발아억제물질을 분석한 결과는다음과 같다. 1. 좀목형 엽 분말을 증류수에 각각 24, 48, 72 시간 침지 후 추출물에 상치, 이탈리안라이그라스, 개솔개, 억새 종자를 파종한 후의 발아율은 각 처리구마다 대조구마다 높은 발아억제를 보였고, 48시간 침지시에는 각각 26.9%, 58.8%, 6.6%, 22.2%의 발아율을 보여 강한 발아억제현상르 보였다. 2. 좀목형 엽 분말을 메탄올 75%에 24, 48시간 침지 후 추출물에 이탈리아라이그사스, 개솔새, 억새 종자를 파종한 후의 발아율은 48시간 추출액때 각각 33.3%, 15.4%, 7.7%를 보여 48시간 수용성 추출액과 24시간 메탄올 추출액보다 강한 발아억제효과가 있었다. 3. 좀목형 엽 분말과 Vermiculite를 1: 99.5: 95, 10:90, 20:80(w/w)으로 구분한 pot에 공시수종을 파종한 결과 엽 분말의 비율이 높을수록 발아억제효과가 컸으며, 엽 분말이 20%인 경우 발아된 부분의 건중량의 비율은 실험구와 대조구간에 비교한 발아율의 비율보다 훨씬 낮아 생장억제효과가 있는 것으로 나타났다. 4. Column chromatography의 TLC를 이용하여 최종 7 fraction을 찾고 생물검정 결과, 5, 6번 fraction에 강한 활성을 나타냈다. 5. UV 와 IR분광분석 결과 UV 분광분석은 256 nm과 336nm에서 흡수 최대를 나타내었으며, 이들은 시르시트시약을 사용하여 검토한 결과 7위에 에테르 결합한 전형적인 플라본류로 추정되었고, IR 분광분석 결과 지방족에 에테르결합이 존재하는 것으로 생각되었다. 6. Py-GC-MS 분석으로부터 5, 6 fraction의 경우 플라본류에 1개의 당이 결합한 배당체 구조이고 B환의 경우 1개 또는 2개 이상의 페놀성 수산기의 존재가 예상되었다.

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약용작물의 Allelopathy 효과에 관한 연구 (Allelopathic Effects of Medicinal Plants on Echinoclhoa crus-galli Beauv.)

  • 김상열;김칠룡;박성태;김순철
    • 한국잡초학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.407-412
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    • 1997
  • 약용작물의 allelopathy 효과를 구명하기 위하여 메탄올 추출물을 이용하여 생물검정한 결과 피의 발아, 신초 및 뿌리생육 억제는 공시식물, 사용부위, 사용농도에 따라 다르게 나타났는데 피의 발아, 신초 생장 및 뿌리는 천궁 및 감초 뿌리추출물에 의해서 가장 억제가 되었다. 1g 농도에서 피의 발아, 신초생장, 뿌리생장이 각각 88%, 95%, 100%, 감초추출물에서 87%, 96%, 100% 억제되었다. 천궁의 부위별 억제정도는 뿌리에서 가장 크게 나타났는데 0.5g에서 피는 완전히 억제가 되었으나 줄기 잎추출물에서는 억제효과가 크지 않았다. 용매극성별 피의 억제 정도는 에틸아세테이트에서 가장 크게 억제되었다. 피의 발아는 3분획 모두 억제가 되지 않았으나 신초 및 뿌리생장은 에틸아세테이트분획이 에틸에테르나 메탄올 분획보다 억제가 더 컸다. 이상의 결과에서 천궁뿌리에 함유하고 있는 allelochemicals은 중간정도의 극성을 띤 물질일 것으로 사료되며 allelochemicals의 분리정제에 귀중한 재료가 될 것으로 사료된다.

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III. 벼 교잡종의 Allelopathy 효과 구명 (III. Investigation on Allelopathic Effect from Various Crosses of Rice Cultivars)

  • 이재현;신동현;이인중;김길웅
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제20권
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    • pp.65-70
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    • 2002
  • 본 연구는 allelopathic potential을 지닌 벼의 교잡종을 포장에서 재배하여 그 식물체의 잎을 생물검정에 이용하여 allelopathy 효과 유무를 검정하고, 생물검정으로 선발된 교잡종을 대상으로 phenolic compounds를 조사하여 allelochemical로써의 가능성을 확인하고 나아가 phenolic compounds 생합성에 관여하는 효소의 활성 측정과 이 효소의 작용에 의해 유도되는 phenolic compounds를 구명한 결과는 다음과 같다. 1. 포장상태에서 피를 대상으로 생물검정을 실시한 결과 양친으로는 Kouketsumochi, Woo co chin yu에서 공통적으로 90% 이상의 높은 피뿌리 생장 억제율을 보였고, 교잡종에서는 Kouketsumochi/Woo co chin yu, Dongjinbyeo/Kouketsumochi, Dongjinbyeo/Woo co chin yu 조합에서 80% 이상의 높은 억제율을 나타냈다. 2. Kouketsumochi의 PAL 활성은 protein 1kg당 $63.46{\mu}kats$로 타 공시품종보다 높았다. 또한 Kouketsumochi와의 교잡종도 타교잡종보다 높은 것으로 나타났다. 3. Kouketsumochi의 cinnamate 함량은 생체중 1g당 $2.64{\mu}g$으로서 다른품종이나 교잡종보다 2~5배 높았고, Kouketsumochi와의 교잡종도 타교잡종보다 높았다.

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서양금혼초(Hypochaeris radicata L.)의 수용추출물이 사료작물에 미치는 allelopathy 효과 (The Allelopathic Effects of Aqueous Extracts of Hypochaeris radicata L. on forage Crops)

  • 김옥임;박선일;정일민;하상영
    • 생명과학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.871-878
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    • 2005
  • 서양금혼초(Hypochaeris radicata Linne)에 함유되어있는 화학물질이 사료작물의 미치는 allelopathy효과를 구명하기 위하여 본 실험을 실시하였다 서양금혼초에 함유되어 있는 allelochemicals 물질을 HPLC에 의해 성분 분석한 결과 계절적, 부위별로 차이가 있었으나 $\rho$-hydroxybenzoic acid, chlorogenic acid, catechin, caffeic acid, syringic acid, salicylic acid, $\rho$-coumaric acid, ferulic acid, naringin, hesperidin, myricetin, krans-cinnamic acid, quercetin, naringenin 등 14 종류의 phenolic compounds 성분을 확인하였고 caffeic acid, ferulic acid, naringenin 3종류는 공통으로 함유하고 있는 것으로 분석되었다. 5월에는 일, 7월에는 꽃과 뿌리에서 많은 양의 phenolic acids가 함유되어있고 특히 뿌리에 sali-cylic acid $2085.6{\mu}g/g$,와 quercetin $1522.0[\mu}g/g$,로 함량이 높았다. 서양금혼초 수용성 추출액으로 처리한 사료작물의 생장을 조사한 결과 품종에 따라 처리구와 대조구의 값이 같은 경우도 있으나 모든 조사 항목에서 대조구 보다 처리 값이 낮아 사료작물의 생장이 억제 된 것이 확인되었고 처리농도가 높을수록 강한 억제효과를 나타내었다. 수량의 변화를 조사한 결과 사료작물 품종에 따라 차이가 있으나 전체적으로 억제효과를 나타내었으며 처리농도가 높을수록 강한 억제효과를 나타내었다. 이러한 결과 서양금혼초는 사료작물에 대한 allelopathy 효과가 있음을 밝혀냈다. 특히 화본과 사료작물의 경우 italian ryegrass, 콩과 사료작물의 경우는 purple alfalfa가 생장억제효과가 높게 나타났다.

밭 잡초(雜草)중에 존재(存在)하는 Allelopathy 관련(關聯) Phenol 화합물(化合物)의 검색(檢索) (Determination of Phenolic Compounds Responsible for Allelopathy in Upland Weeds)

  • 김재철;한강완;장병춘;신현승
    • 한국잡초학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.258-264
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    • 1988
  • 밭 주요(主要) 우점잡초(優占雜草) 중 allelopathy 작용성(作用性)을 보였던 쑥, 냉이, 쇠비름 및 토끼풀에 대하여 이들 잡초(雜草) 중에 존재(存在)하는 phenol화합물(化合物)을 Paper chromatography(PC) 및 High performance liquid chromatography(HPLC)에 의하여 분리(分離) 확인(確認)하였고, 검출(檢出)된 phenol화합물(化合物)이 검정식물(檢定植物)의 발아(發芽) 및 생장(生長)에 미치는 영향(影響)을 검토(檢討)하였다. PC에 의하여 검정(檢定)된 phenol화합물(化合物)은 4초종(草種) 모두에서 methanol추출물(抽出物) 보다는 물추출물(抽出物)에서 많은 종류(種類)가 확인(確認)되었다. 4초종(草種)의 두가지 추출물(抽出物) 모두에서 PC로 분리(分離)된 phenol화합물(化合物)은 ferulic acid이었으며, benzoic acid는 물추출물(抽出物)에서만 확인(確認)되었다. HPLC에 의해서는 hydroquinone, p-hydroxybenzoic, ferulic 및 cinnamic acid가 전초종(全草種)에서 분리(分離)되었다. PC 및 HPLC로 분리(分離) 확인(確認)된 phenol화합물(化合物) 중 p-hydroxyhenzoic, ferulic 및 cinnamic acid는 검정식물(檢定植物)의 발아(發芽) 및 발아후(發芽後) 생육(生育)에 높은 억제효과(抑制效果)를 보였다. 이들 phenol화합물(化合物)은 일반적(一般的)으로 발아(發芽)보다는 유묘(幼苗)의 근생장(根生長)에 더 큰 저해(沮害)를 나타내었다.

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밭 주요(主要) 우점잡초의(優占雜草) ALLELOPATHY 작용성(作用性) 검색(檢索) (Determination of Allelopathic Activity in Dominant Upland Weeds)

  • 전재철;한강완;장병춘;신현승
    • 한국잡초학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.156-164
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    • 1987
  • 밭 주요(主要) 우점잡초(優占雜草)의 allelopathy 작용성(作用性)을 수추출물(水抽出物)과 methanol 추출물(抽出物) 및 잡초건조분말(雜草乾燥粉沫)에 의해서 조사(調査)하였다. 2%(w/v) 수추출물(水抽出物)로 가장 큰 발아(發芽) 및 생장억제(生長抑制)를 보인 잡초(雜草)는 무우에 대해서는 쑥, 참깨에 대해서는 쇠비름이었다. 냉이의 2%(w/v) 수추출물(水抽出物)은 두 검정식물(檢定植物) 모두에 대하여 저해효과(沮害效果)가 컸다. 쑥의 2%(w/v) methanol 추출물(抽出物)은 무우의 발아(發芽) 및 조묘생장(助苗生長)을 완전(完全)히 억제(抑制)하였다. 참깨의 발아(發芽) 및 유묘생장(幼苗生長)을 약 90% 이상 저해(沮害)한 2%(w/v) methanol 추출물(抽出物)은 쑥, 쇠비름 및 토끼풀이었다. 추출물(抽出物)에 의한 억제효과(抑制效果)는 추출용매(抽出溶媒), 잡초초종(雜草草種) 및 검정식물(檢定植物)에 따라 다르며, 이는 잡초종내(雜草種內)에 함유(含有)한 생장억제물질(生長抑制物質)에 차이(差異)가 있음을 나타내었다. 추출물(抽出物)에 의한 생장억제효과(生長抑制效果)는 추출물(抽出物)의 pH 및 수분(水分)포텐샬의 차이(差異)에서 기인(基因)되지는 않았다. 검정식물(檢定植物)의 발아(發芽)와 생장억제(生長抑制)는 allelopathy 작용성(作用性)이 있는 4종(種)의 잡초추출물(雜草抽出物)의 처리농도(處理濃度) 증가(增加)와 함께 증대(增大)되었다. 토양(土壤)에 혼화(混和)된 쑥과 쇠비름의 건조분말(乾燥粉沫)은 냉이와 토끼풀보다 무의 발아(發芽) 및 유묘생장(幼苗生長)에 대하여 더 큰 저해효과(沮害效果)를 나타내었다.

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알팔파 연작장해에 관여하는 타감작용 물질의 탐색 및 생물검정 (Bioassay of Allelopathy Substance Related Injury by Successive Cropping in Alfalfa(Medicago sativa L.))

  • 전인수;김명조;허장현;유창연;조동하;김이훈
    • 한국작물학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.228-235
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    • 1997
  • 알팔파 종자와 재배지 토양의 추출물이 알팔파 및 무우의 발아 및 생육에 미치는 영향과 이들 물질을 구명코자 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 알팔파 종자 추출물의 무우생육에는 Luna, Sparta, Magnum, Husky, Milkmaker, Challenger, Anchor의 7개 품종에서 60∼80% 생육억제 효과를 보였다. 2) 알팔파 재배지 토양잔류추출물을 이용한 무우생육조사는 추출물의 농도가 증가하면서 발아억제 및 줄기, 뿌리 등의 생장억제에 관여하는 것으로 나타났다. 3) 알팔파 재배토양으로 알팔파와 무우 생육실험시에는 80%의 발아억제를 보이면서 줄기와 뿌리의 길이 및 생체중에서도 큰 차이를 보여 allelopathy와 autotoxicity가 관여하는 것으로 사료된다. 4) 위 실험을 통해 관여하는 물질의 활성을 분석하기 위해 조사한 결과 표준 phenol compounds와 식물부위별 추출물을 비교 분석하였더니 salicylic acid, p-hydroxybenzoic acid, vanillic acid, syringic acid, p-cou-maric acid, ferulic acid 등의 7가지 acids를 분리동정 할 수 있었다.

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