• 제목/요약/키워드: ALS (acetolactate synthase)

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제초제(除草劑) bensulfuron과 imazaquin에 대한 1, 8-naphthalic anhydride(NA)의 옥수수와 콩에 대한 약해경감작용기구(藥害輕減作用機構) (Safening Mode of Action of 1, 8-Naphthalic Anhydride on Corn and Soybean Against Herbicide Bensulfuron and Imazaquin)

  • 황인택;최정섭;김진석;조광연;전재철
    • 한국잡초학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.8-15
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    • 1994
  • 1. NA의 bensulfuron 및 imazaquino에 대한 약해경감효과(藥害輕減效果)는 옥수수에 대해서 약해경감효과지수(藥害輕減效果指數)가 각각 10.2, 5.0이였으나, 콩에 대해서는 두 약제(藥劑) 모두 약해경감효과지수(藥害輕減效果指數)가 1.3 정도(程度)로서 미약(微弱)한 효과(效果)를 보여 주었다. 2. 옥수수와 콩에 있어서 NA 처리시(處理時) 내생(內生) GST가 각가(各各) 1.8배(倍), 1.3배(倍) 증가(增加) 되었으나, 증가(增加)된 GST가 관여(關與)하는 GSH-CDNB conjugation 반응(反應)에 대한 bensulfuron 및 imazaquin의 억제활성(柳制活性)은 나타나지 않았다. 3. NA 처리시(處理時) 옥수수에서만 ALS가 증가(增加)되었고, 유출(抽出)된 ALS에 대한 bensulfuron 및 imazaquin의 억제활성(抑制活性)은 낮은 농도(濃度)에서는 차이(差異)를 보였으나, 높은 농도(濃度)에서는 NA처리(處理) 유무에 관계(關係)없이 동일(同一)한, 경향(傾向)이었다. 콩에서는 ALS의 증가(增加)도 없었고, 두 약제(藥劑)의 억제활성(抑制活性)도 NA 처리(處理)에 관계(關係)없이 동일(同一)하였다. 4. NA 처리시(處理時) 옥수수에서는 ACCase가 3.2배(倍) 증가(曾加)되었으나, 콩에서는 거의 증가(增加)가 없었고, 효소작용(酵素作用)에 대한 두 제초제(除草劑)의 영향(影響)은 아주 미약(微弱)하였다.

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Chlorsulfuron 과 Imazaquin에 대한 옥수수의 생리적 반응 (Physiological Responses of Corn Plants to Chlorsulfuron and Imazaquin)

  • 김기주;황인택;최정섭;조광연;변종영
    • 한국잡초학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.64-71
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    • 1996
  • Chlorslulfuron 및 imazaquin의 옥수수에 대한 저해양상의 차이 및 혼합효과를 생리학적인 측면에서 조사한 결과, 1. 수경재배시 배양액에 약제를 처리하였을 경우 CHL은 약제처리 6시간 후부터 생장저해 증상이 관측되었으나, IMA의 경우에는 36시간 이후에 관측되었고, 처리농도가 증가되면 생장저해증상의 발현 속도가 증대되었다. 2. 세포분열은 CHL의 경우 약제처리 3시간 후부터 저해되기 시작하였으나, IMA의 경우에는 세포분열의 저해율과 저해속도가 모두 낮았다. 3. CHL 및 IMA에 의한 세포신장에 대한 영향은 나타나지 않았다. 4_ 근부의 ALS에 대한 영향은 세포분열의 저해시간보다 빠른 CHL의 처리 l시간 이후부터 저해되었다. 5. CHL과 IMA을 경엽에 동시 혼합처리를 하면 생장저해효과가 상가적으로 나타났으나, 상호 순차적 체계처리는 상승적인 효과를 나타내었다. 6. ALS 에 대한 in vitro실험에서도 두 약제의 동시처리시 상가적인 효과가 발현되었다.

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광엽잡초 물옥잠의 Sulfonylurea 제초제에 대한 저항성 작용기작 (Mechanism of Sulfonylurea Herbicide Resistance in Broadleaf Weed, Monochoria korsakowii)

  • 박태선;임양빈;경기성;이수헌;박재읍;김태완;김길웅
    • 농약과학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.239-247
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    • 2003
  • 본 실험은 한국 논에서 발생하고 있는 물옥잠의 SU계 제초제에 대한 저항성 메카니즘을 구명하기 위하여 ALS 활성, $[^{14C}]$bensulfuron의 홉수이행 및 ALS 유전자의 DNA 염기서열을 분석하였다. 한국 논에서 광범위하게 사용 중인 6 종류의 SU 계 제초제들에 대하여 저항성이 확인되었는데, 저항성 생태형에 대한 생체중 50% 저해 제초제 농도 $(GR_{50})$는 감수성 생태형에 비하여 약 4배에서 64배까지 높았다. SU계 제초제들 에 대한 저항성 생태형의 ALS 활성은 감수성 생태형 보다 훨씬 덜 민감하게 반응하였으며, 저항성 생태형에 대한 SU계 제초제들의 $I_{50}$값은 감수성 생태형 보다 14배에서 76배까지 높게 나타났다. 생태형간 ALS 활성 차이의 원인을 구명하기 위하여 $[^{14C}]$bensulfuron의 홉수이행 차이를 조사한 결과 생태형간 뚜렷한 차이가 없는 것으로 나타났다. 그러나 저항성 및 감수성 생태형의 ALS 유전자 염기서열을 분석한 결과 저항성 생태형의 ALS 유전자 아미노산 서열 중 각각 하나의 염기치환에 의하여 168번째 threonine이 serine으로, 189번째 histidine이 arginine로, 247번째 aspartic acid가 glutamic acid로 변이 된 것이 확인되었다.

Cyhalofop-butyl, Pyribenzoxim 및 Pyrazosulfuron-ethyl의 상호작용효과(相互作用效果) 및 상호작용(相互作用) 기작(機作)에 관(關)하여 - 제(第) 2 보(報) 혼합제초제(混合除草劑) 처리(處理)가 acetolactate synthase 활성(活性) 및 유리(遊離) 아미노산함량(含量)과 지방산함량(脂肪酸含量)에 미치는 영향(影響) (Studies on Effect and its Mechanism of Herbicide Mixture of Cyhalofop-butyl, pyribenzoxim and Pyrazosulfuron-ethyl - II. Effect of Herbicide Mixture on the Activity of ALS, Content of Free Amino Acids and Fatty Acids)

  • 오명근;김길웅;신동현
    • 한국잡초학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.197-204
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    • 1998
  • 제초제(除草劑) cyhalofop, pyrazosulfuron 및 pyribenzoxim 혼합처리(混合處理)의 상로작용(相互作用) 기작(機作)을 구명(究明)하고자 혼합제초제(混合除草劑)의 처리(處理)에 의한 ALS 활성(活性) 저해효과(沮害效果) 및 유리(遊離) 아미노산 함량변화(含量變化)와 집방산(脂肪酸) 함량변화(含量變化)를 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. In vitro에서 ALS 활성(活性) 저해효과(沮害效果)는 pyribenzoxim의 $I_{50}$은 물피와 너도방동사니에서 각각(各各) 4${\times}$100 nM과 5${\times}$100 nM였으며, pyrazosulfuron의 $I_{50}$은 각각 4.5${\times}$10 nM과 4${\times}$10nM로 두 제초제(除草劑) 혼합처리시(混合處理時) ALS 활성(活性) 저해효과(沮害效果)는 저농도처리(低濃度處理)에서 상가적작용(相加的作用), 고농도처리(高濃度處理)에서는 독립작용(獨立作用)을 보였다. 2. 3종류(種類) 제초제(除草劑)(cyhalofop+pyribenzoxim+pyrazosulfuron 100+10+10 g ai/ha) 혼합처리(混合處理)에 의해 너도방동사니와 물피의 valine, leucine 및 isoleucine의 함량(含量)은 58~75%, 37%, 51%씩 각각(各各) 감소(減少)하여 저해정도가 물피보다 너도방동사니에서 더 컸으며, 그 경향은 cyhalofop을 혼합(混合)하지 않은 2종류(種類)의 혼합제초제(混合除草劑) 처리(處理)에서 다소 높았으나 초종(草種) 및 제초제(除草劑) 종류(種類)에 따라 상이(相異)하였다. 3. 3종(種)의 제초제처리(除草劑處理)에 의해 총(總) 지방산(脂肪酸) 함량(含量) 및 지방산(脂肪酸) 종류별(種類別) 함량(含量)이 모두 감소(減少)되었으나 지방산(脂肪酸) 함량(含量)에 대한 3종(種) 제초제간(除草劑間)의 길항작용(拮抗作用)은 없었다.

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토양검정법을 활용한 충북지역 ALS 저해제 제초제 저항성 논잡초 발생 현황 (Occurrence and Distribution of ALS Inhibiting Herbicide Resistant Paddy Weeds by Using Soil Test in Chungcheongbuk-Do of Republic of Korea)

  • 이채영;최예슬;이희두;김영호;홍성택;우선희;이정란
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제7권3호
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    • pp.181-190
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    • 2018
  • 본 연구는 2017년 2월부터 4월까지 충북지역 제초제 저항성 논잡초 발생현황을 조사하기 위하여 11개 시 군 289지점에서 토양시료를 채취하였다. 충북지역의 제초제 저항성 논잡초의 발생을 조사한 결과, 시 군별 최우점 잡초는 물달개비이었고, 그 다음은 강피였다. 충북지역의 제초제 저항성 잡초 발생비율과 면적은 각각 80.6%, 28,272 ha로 지난 2012년 보다 3배 증가하였다. 옥천군의 저항성 발생율이 93.8%로 가장 높았고, 충주시, 보은군, 영동군, 진천군과 괴산군이 80% 이상, 청주시, 음성군, 증평군이 70% 이상으로 높은 수준이었다. 발생면적은 청주시가 6,957 ha로 가장 많았고, 충주시, 진천군, 보은군, 음성군의 순으로 높았다. 초종별 제초제 저항성 비율과 면적은 물달개비 49%, 17,646 ha, 강피 44%, 15,617 ha, 올챙이고랭이 29%, 10,377 ha의 순으로 발생하였다. 충북지역 모든 지역에서 물달개비와 강피는 acetolactate synthase (ALS) 저해제 제초제에 저항성이 40% 이상이므로 집중적인 관리가 필요하며, 현재 설포닐우레아계 제초제 사용이 증가하고 있고, 대부분의 농가가 이앙 후 10일 이전에 제초제를 사용하기 때문에 이앙 후에도 관리가 필요하며, 매년 적용 제초제를 교호 살포하는 방법으로 제초제 저항성 잡초의 발생을 줄여야 하겠다.

제초제의 활성 성분에 대한 물리-화학 파라미터의 범위 (Range of physicochemical parameters for active ingredients of herbicides)

  • 성낙도;송선섭
    • 농약과학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.58-65
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    • 2003
  • 농업용 약물로서의 활용성 진단과 예측을 위한 기초 자료로서 상용화 된 제초제와 같은 분자량을 가지는 의약 각 245 종에 대한 10 가지의 물리 -화학 파라미터들을 계산하고 제초제와 광합성 (PS-II) 저해제 및 acetolactase synthase (ALS) 저해제들의 특정한 물리-화학 파라미터들에 대한 수치 범위를 비교 검토하였다. 제초제들의 특정 물리-화학 파라미터에 대한 85% 의존적 수치 범위는 소수성 상수 (Obs. logP): $-0.90\sim4.50$, 쌍극자 능율 (DM): $1.80\sim12.22$ Debye, van der Waals 분자부피 (Vol.); $558\sim995Cm^3$ 및 표면적 (S.Area): $194\sim356\;{\AA}^2$, molar refractivity (MR): $53\sim104Cm^3/mol$., 분극율 (Pol): $19\sim37\;{\AA}^3$, 분자량 : $202\sim430(amu)$, 및 수화 에너지 (Hy.E): $-10.16\sim114.7$ Kcal/mol 등 이었다. 그리고 작용 기작에 따라 물리-화학파라미터의 범위값을 특징적으로 나타내고 있음을 알았으며 MR 상수와 분극율은 의약과 제초제 (ALS 저해제)를 구분하는 판별 가능한 요소가 될 것으로 예상되었다.

${\beta}$-Hydroxyalkyl subgroup을 갖는 새로운 벤젠술포닐우레아 유도체 : 합성과 생리활성 (New benzenesulfonylurea derivatives possessing ${\beta}$-hydroxyalkyl subgroup : Synthesis and herbicidal activity)

  • 고영관;장해성;류재욱;우재춘;구동완;황인택;김대황
    • 농약과학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.58-62
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    • 2001
  • [ ${\beta}$ ]-Hydroxyalkyl subgroup을 갖는 새로운 벤젠술포닐우레아 유도체들을 합성하여 제초활성을 온실에서 시험하였다. 그중 화합물 5b는 처리약량 25 g/ha의 밭조건 발아후 처리에서 밀에 대한 좋은 선택성을 가지면서 여러 밭잡초들을 잘 방제하였다. 논조건에서는 화합물 10f가 10 g/ha이하의 처리약량에서 벼선택성을 가지며 비교적 좋은 제초활성을 나타내었다.

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Bicyclic ketal subgroup을 갖는 새로운 벤젠술포닐우레아 유도체의 합성과 제초활성 (Synthesis and herbicidal activity of new benzenesulfonylurea derivatives possessing bicyclic ketal subgroup)

  • 고영관;장해성;류재욱;정근회;우재춘;구동완;황인택;김대황
    • 농약과학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.45-48
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    • 2002
  • Bicyclic ketal subgroup을 갖는 새로운 벤젠술포닐우레아 유도체들을 합성하여 제초활성을 온실에서 시험하였다. 그중에서 화합물 6b는 표준물질 thifensulfuron methyl과 비교 실험한 결과 처리약량 $6{\sim}100g/ha$의 밭조건 발아후 처리에서 밀에 대해서 보다 좋은 선택성을 나타내었으며 밭잡초들에 대한 제초활성은 비슷하거나 약간 떨어지는 결과를 나타내었다.

ACCase 및 ALS 저해 제초제들에 대한 저항성 강피의 반응과 대체약제들의 효과 (Response of the Resistant Biotype of Echinochloa oryzoides to ACCase and ALS inhibitors, and Effect of Alternative Herbicides)

  • 박태선;구본일;강신구;최민규;박홍규;이경보;고재권
    • 한국잡초학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.291-299
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    • 2010
  • ACCase 저해해제인 cyhalofop-butyl과 ALS 저해제인 penoxsulam은 한국의 직파재배 논에서 수년 동안 경엽 처리용으로 사용되어지고 있다. 그러나 2009년 이후 익산, 김제, 부안에서 이들 제초제를 사용한 벼 직파재배 논에서 강피 약효에 대한 민원이 증가하고 있다. ACCase 및 ALS 저해제 저항성으로 추정되는 강피를 3개 지역에서 수집하여 온실조건에서 cyhalofop-butyl과 penoxsulam에 대한 저항성 정도를 검증하였다. 익산과 김제의 수집종은 cyhalofopbutyl과 penoxsulam의 추천량에서 완전 생존하였으며, 부안 수집종은 약 60% 생존하였다. 온실조건에서 화본과 잡초인 피를 방제를 위한 ACCase 및 ALS 저해제들이 혼합된 제초제들을 강피 3.5엽기에 처리한 결과 무처리 대비 생존율은 80% 이상으로 나타났다. 파종 및 이앙전 처리제들인 oxadiazon EC, pyrazolate SC, pretilachlor EC, benzobicyclon+thiobencarb SE들은 강피 0.5엽기에서 효과적이었으며, benzobicyclon+fentrazamide+bensulfuron SC, benzobicyclon+ mefenacet+bensulfuron SC 그리고 benzobicyclone+cafenstrole+pyrazosulfuron-ethyl GR은 강피 2엽기까지 효과적으로 방제하였다. 포장실험에서 benzobicyclon+fentrazamide+bensulfuronSC과 benzobicyclon+mefenacet+bensulfuron SC의 단일처리에서는 저항성 강피의 방제에 실패하였으나, benzobicyclon+thiobencarb SE와 benzobicyclon+mefenacet+bensulfuron SC의 체계처리는 강피를 효과적으로 방제하였다. 따라서 강피의 익산, 김제 수집종은 cyhalofopbutyl과 penoxsulam애 대하여 강한 저항성을 보였으나, 작용기작이 다른 cafenstrole, fentrazamide, mefenacet에 의해 2엽기 이내에는 효과적으로 방제되었다.

한국 논에서 제초제 저항성잡초 발생 현황과 전망 (Status and Prospect of Herbicide Resistant Weeds in Rice Field of Korea)

  • 박태선;이인용;성기영;조현숙;박홍규;고재권;강위금
    • 한국잡초학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.119-133
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    • 2011
  • 2010년까지 국내 논에서 설포닐우레아(sulfonylurea : SU)계 제초제들에 대한저항성잡초로 확인된 잡초들 1998년도에 충남서산 간척지 논에서 물옥잠이 확인이후 일년생 물달개비, 올챙이고랭이, 알방동사니 등 7초종, 다년생 올미, 새섬매자기 등 다년생 잡초 3초종이 발생하여 총 10초종이다. 그리고 2009년 ACCase 및 ALS 저해제들에 대한 저항성 피가 담수직파 논의 서 남부지역에서 처음 확인되었다. 초기에는 SU계 제초제들에 대한 저항성잡초들인 물달개비, 올챙이고랭이, 알방동사니 등은 하나의 논 필지에 하나의 초종들이 발생을 하였으나 최근에는 하나의 필지에 다수의 초종들이 동시적으로 발생하고 있다. 2008년도에 전국 861필지의 논에서 채취한 토양에서 발생하고 있는 물달개비 및 올챙이고랭이의 저항성 비율은 각각 42% 및 23%로 나타났다. 저항성잡초들의 생체중을 50% 억제한 농도($GR_{50}$)는 저항성 계통이 감수성 계통에 비해 수 십배에서 수 천배 높게 나타났다. ACCase 및 ALS 저해 제초제들인 cyhalofopbutyl, pyriminobac-methyl, penoxsulam 저항성 강피에 대한 저항성 계통의 $GR_{50}$은 감수성 계통에 비해 각각 14, 8, 11배나 높게 나타났다. 한국의 논에서 제초제 저항성의 다발생과 확산의 원인은 크게 잡초측면과 제초제 측면으로 구분할 수 있다. 잡초측면에서는 종자생산량과 발아율이 높은 잡초들 즉 물달개비, 올챙이고랭이 등이 저항성잡초로 변화한다. 그리고 제초제 측면은 저항성잡초 유발의 원인인 선택성이 탁월하고 약효지속성이 매우 긴 SU계 제초제들의 광범위한 사용이다. SU계 제초제들의 생산 품목들과 처리 논 면적의 비율은 각각 69%와 96%이다. 그리고 2003년까지 처리면적으로 본 선호도 10위까지 제초제들은 대부분 SU계 제초제들이 혼합된 "일발처리제"들이다. 직파재배 논에서 ACCase 및 ALS들이 혼합된 제초제들의 연용은 제초제 저항성 피를 유발하였고, 이는 피에 효과적인 SU계 제초제들인 pyrazosulfuron-ethyl 및 imazosulfuron과 무관하지 않다. SU계 제초제들에 대한 물옥잠의 저항성 계통의 $I_{50}$은 감수성 계통에 비해서 14배에서 76배 높았는데, 이는 제초제의 흡수 및 이행에 의한 차이보다는 ALS 유전자의 점 돌연변이(point mutation)에 의한 것으로 나타났다. 즉 ALS 유전자 아미노산 197번째 proline이 serine로 변화되었기 때문이다. 제초제 저항성잡초 방제로 benzobicyclone, bromobutide 등은 광엽 및 방동사니과 잡초들을 동시에 방제가 가능하다. 그리고 ACCase 및 ALS 저항성 피의 방제는 mefenacet, fentrazamide, cafenstrole로 2엽기까지 방제가 가능하다. 그러나 앞으로 국내 논에서 제초제 저항성잡초 및 관리에 대해서는 많은 문제점들을 내포하고 있다. 첫째, 현재까지 제초제 저항성 유발 약제들인 ALS 및 ACCase 저해제들의 사용량이 증가하기 때문에 제초제 저항성 잡초들은 계속 발생할 뿐만 아니라 더욱 빠른 속도로 확산할 것이다. 둘째, 미국, 유럽, 호주 등 선진국들과 같은 제초제 저항성잡초를 연구할 수 있는 전문 연구기관과 인력이 부족하다.