• Weed & Turfgrass Science
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• 제3권2호
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• pp.110-113
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• 2014

The continuous use of acetolactate synthase (ALS) and acetyl-CoA carboxylase (ACCase) inhibitors has led to the selection of herbicide resistant barnyardgrass populations in direct-seeded rice fields of Korea. This study was conducted to identify herbicide resistant barnyardgrass biotypes and to determine the cross- and multiple-resistance of them. 25% of the population collected from Taeahn was partially resistant to ACCase inhibitors and 22% collected from Kimjae were partially resistant to ALS inhibitors. However, 8.2% of the population from both sites was resistant to ALS and ACCase inhibitors. Resistance to sulfonylurea herbicide, flazasulfuron was identified from two barnyardgrass accessions collected from both Taeahn and Kimjae. One barnyardgrass accession from both sites was resistant to ACCase inhibitor, sethoxydim. The cross-resistance to ALS inhibitors was identified at one barnyardgrass accession from Taeahn and at two accessions from Kimjae. Further, crossresistance to ACCase inhibitors was also identified at barnyardgrass accessions from Taeahn and Kimjae. Multiple-resistance to flazasulfuron and sethoxydim was determined at four barnyardgrass accessions from Taeahn and at six accessions from Kimjae. Therefore, the herbicide mixture and sequences within a growing season or the herbicide rotation with different modes of actions across growing seasons are recommended to control herbicide-resistant barnyardgrass in infested fields.

• 한국잡초학회지
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• 제32권1호
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• pp.52-56
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• 2012

최근 설포닐우레아계 제초제에 저항성을 보이는 논잡초의 발생이 증가하는 경향을 보이고 있다. 이를 효과적으로 방제하는 시스템을 구축하기 위한 기초 자료로 활용하고자, 강원도 쌀 재배 농업인들을 대상으로 잡초 발생 및 제초제 사용에 대한 설문조사를 하였다. 많이 발생하는 잡초는 물달개비, 벗풀, 올챙이고랭이, 피류 등이었으며, 주로 사용하는 제초제는 옥사디아존유제, 뷰타클로르 입제, 옥사디아길 유제, 벤조비사이클론 이마조설퓨론 피리미노박메칠 액상수화제 등이었다. 농업인들이 저항성으로 의심하는 잡초로는 올챙이고랭이, 벗풀, 피류, 물달개비 등이 있는데, 앞으로 모니터링을 통하여 정밀 조사가 필요하며, 저항성 잡초에 대한 효율적인 방제로 생산비를 줄이고 작물수량을 높일 수 있다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제2권1호
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• pp.1-7
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• 2013

충북지역 벼 재배양식 및 제초제 사용실태를 파악하고 이를 근거로 저항성잡초 발생면적 및 초종을 파악하여 올바른 저항성잡초에 대한 방제체계를 확립하고자 조사한 결과이다. 본 조사는 충북지역 벼 재배 260농가를 대상으로 재배형태와 제초제 사용실태, 저항성잡초 발생현황을 농가 설문조사 하였고, 충북지역 400지점의 논토양을 채취하여 저항성잡초 발생면적을 추정하였다. 충북지역 벼 재배 농가의 경우 99.6%가 기계이앙을 하고 있었으며 제초제 사용은 이앙 전과 이앙 후 10일 이내에 2회 사용하는 농가가 전체의 78%를 차지하였다. 사용시기별로 가장 많이 사용되는 제초제는 이앙 전에는 butachlor가 46.6%, 중기제초제는 mefenacet + pyrazosulfuron-ethyl이 10.7% 였다. 경엽처리 제초제의 경우 bentazone 단제 및 혼합제가 62%를 차지하였다. 충북지방 논에서 우점하는 잡초는 피로 16.2%이었으며, 올챙이고랭이는 12.2%, 물달개비는 11.9% 순으로 나타났다. 조사된 잡초 중 저항성을 나타낸 잡초는 올챙이고랭이가 20%로 가장 높았고, 물달개비 19.2%, 벗풀 12.8%, 피 12.2%의 순이었다. 충북지역 저항성잡초의 발생 비율은 2011~2012년 2회 조사 결과, 평균 26.8%로 충북지역 논 면적 중 13,167 ha에 해당되는 것이다. 충북의 시군별 발생면적은 청주청원지역이 4,164 ha로 가장 넓었고, 가장 문제가 되는 저항성잡초는 물달개비와 올챙이고랭이로 66~67%가 저항성으로 나타났다. 저항성 피의 발생비율도 2011년 9.5%에서 2012년 조사에서는 13.4%로 증가하였다.

• 한국잡초학회지
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• 제31권2호
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• pp.192-198
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• 2011

서해안 간척지대를 중심으로 최근에는 경기, 충청 지역까지도 문제가 되고 있는 다년생의 난방제 잡초인 SU계 제초제 저항성 새섬매자기에 대하여 pyrimisulfan+mefenacet SC, triafamone+tefuryltrione GR와 HPPD 저해제인 tefuryltrione GR를 SU계 제초제인 pyriminobac-methyl+pyrazosulfuron-ethyl GR와 대조약제로 하여 온실과 포장에서 확인하였다. 생육기의 새섬매자기에 대해서 온실 및 포장조건에서 pyrimisulfan+mefenacet SC와 triafamone+tefuryltrione GR은 SU계 제초제 저항성 새섬매자기에 대해 95% 이상의 방제효과를 보여주었다. 두 약제에 의해 새섬매자기는 생육이 억제되어 갈변, 괴사하였다. Tefuryltrione GR는 생육 초기에는 새섬매자기에 대해서 80% 내외의 약효와 백화 증상을 확인할 수 있었으나, 재생 및 후발아하는 새섬매자기에 대해서는 방제효과가 68%로 떨어졌다. 경기 김포, 평택, 충남 당진, 서산, 전남 해남 지역 등의 새섬매자기 다발생 지역에서도 pyrimisulfan+mefenacet SC는 발생 초기의 새섬매자기는 물론 생육기의 새섬매자기에 대해서도 우수한 방제효과를 보였다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제6권1호
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• pp.28-31
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• 2017

The mutation rate of proline in the position 197 (Pro197) in acetohydroxy acid synthase (AHAS) is highest among sulfonylurea (SU) herbicide-resistance mutants. Therefore, it is significant to investigate the resistance mechanism for the mutation and to develop the herbicides specific to the mutants. SU herbicide resistance mechanism of the mutants, 197Ser, 197Thr and 197Ala, in AHAS were targeted for designing new SU-herbicide. We did molecular dynamics (MD) simulation for understanding SU herbicide-resistance mechanisms of AHAS mutants and designed new herbicides with docking and MD evaluations. We have found that mutation to 197Ala and 197Ser enlarged the entrance of the active site, while 197Thr contracted. Map of the root mean square derivation (RMSD) and radius gyrations (Rg) revealed the domain indicating the conformations for herbicide resistant. Based on the enlarging-contracting mechanism of active site entrance, we designed new herbicides with substitution at the heterocyclic moiety of a SU herbicide for the complementary binding to the changed active site entrances of mutants, and designed new herbicides. We confirmed that our screened new herbicides bonded to both AHAS wild type and mutants with higher affinity, showing more stable binding conformation than the existing herbicides.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제2권3호
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• pp.248-253
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• 2013

본 실험은 국내 논에서 우점하고 있는 주요 제초제 저항성 잡초들과 저항성잡초 가능성이 매우 높은 잡초들의 초종별 방제가능 제초제들을 설정하기 위하여 실시하였다. ACCase 및 ALS 저해제들에 대한 저항성 강피 방제에는 이앙전 처리제인 oxadiazon, pyrazolate, pretilachlor, benzobicyclone+thiobencarb들은 강피 0.5엽기에서 효과적이었으며, benzobicyclon+fentrazamide+bensulfuron, benzobicyclon+mefenacet+bensulfuron와 benzobicyclone+cafenstrole+pyrazosulfuron-ethyl은 강피 2엽기까지 효과적으로 방제되었다. 국내 논에서 발생하고 있는 주요 SU계 제초제 8 초종들에 대한 대체약제들의 반응은 benzobicyclon과 mesotrione은 방동사니과 및 광엽잡초, bromobutide는 매자기를 제외한 방동사니과, carfentrazone과 pyrazolate는 광엽잡초들에 각각 효과적이었다. SU계 제초들에 대하여 저항성 가능성이 높은 다년생 벗풀에는 carfentrazone과 pyraclonil, 그리고 일년생 여뀌바늘에는 carfentrazone, pyraclonil과 mesotrione이 효과적이었다.

• 한국잡초학회지
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• 제31권4호
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• pp.384-393
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• 2011

Benzobicyclon은 HPPD활성을 억제하여 plastoquinone의 생합성을 저해하며 최종적으로 carotenoid 합성을 억제하고 대상잡초는 백화현상(bleaching)을 거쳐 고사하게 된다. 본 시험은 저항성잡초에 대한 benzobicyclon의 제형별, 증량제 종류별 제초활성을 비교하기 위하여 실시하였다. 폿트 시험에서 SU계 제초제 저항성 올챙이고랭이에 대한 benzobicyclon의 제형별 제초활성은 SC가 GR보다 높게 나타났고 이러한 결과는 시험포장에서도 동일하였는데, 이는 SC의 평균입경이 GR보다 작기 때문이다. 또한 평균입경이 동일한 benzobicyclon 혼합제의 DT와 GR간의 제초활성은 차이는 용출속도에 의해 차이가 나타났다. Benzobicyclon 혼합제 GR를 분쇄방법을 통해 유효성분의 평균입경을 각각 다르게 하여 제초활성을 비교시 습식분쇄를 거쳐 평균입경을 작게 한 GR-II의 제초활성이 높았다. 또한 건식분쇄를 거쳐 증량제를 talc와 bentonite로 사용한 GR-I보다 증량제를 $CaCO_3$와 kaolin을 사용한 GR-III의 제초활성이 10% 높았다. Benzobicyclon 성분을 습식분쇄하여 제형화한 GR의 제초활성이 높은 이유는 benzobicyclon 성분의 평균 입경이 작아 유효성분의 용출이 신속하게 이루어졌기 때문이고, 증량제의 종류에 따른 용출 차이는 benzobicyclon의 광물질의 종류에 따라 흡착(결합)력이 다르기 때문이다. Benzobicyclon 혼합제의 스크린 사이즈가 1mm인 GR-I와 0.7mm인 GR-IV간의 효과차이는 10% 이내이었다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제2권3호
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• pp.318-321
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• 2013

제초제 저항성 논잡초 발생면적은 국립농업과학원과 전국 8개도 농업기술원 공동으로 2011년과 2012년에 조사하였다. 8개도 3,200지점에서 논흙을 채취하여 피라조설퓨론에틸 피리미노박메틸입제를 30 kg $ha^{-1}$ 처리하여 설포닐우레아(SU)계 제초제 저항성 논잡초의 발생면적을 추산하였다. 전국 벼 재배면적(유기 및 친환경농업 벼 재배면적 제외)의 22.1%인 176,870 ha에서 SU계 제초제 저항성 논잡초가 발생되었다. 발생비율을 보면, 전라남도가 논 면적의 44.3%로 제일 많이 발생되었고, 그 다음으로는 충청남도로 30.5%, 충청북도 27.8%, 강원도 24.5% 순이었다. 제초제 저항성 논잡초 중 발생면적이 가장 넓은 초종은 물달개비로서 전체 32.2%(57,018 ha)를 차지하였으며, 그 다음으로 올챙이고랭이, 밭뚝외풀 순이었다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제7권1호
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• pp.15-21
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• 2018

1998년에 서산간척지에서 SU계 제초제저항성 물옥잠이 보고된 이후 제초제저항성 면적 및 초종이 꾸준히 증가하고 있으며 최근에는 경남 김해지역에서 SU계 제초제저항성 벗풀이 보고되었다. 농경지 주요잡초의 바코드 데이터베이스를 확보하기 위하여 국내 농경지에서 벗풀을 채집하던 중 본 종의 잎 형태의 변이가 불연속으로 매우 심한 것을 발견하여 보풀의 오동정 가능성에 대한 의심이 들었다. 오동정의 가능성을 확인하기 위하여 국내 농경지에서 채집한 다양한 엽형 변이를 갖는 개체들의 ITS 염기서열을 분석하고 NCBI에서 보풀과 벗풀의 ITS 염기서열을 내려받아 종내, 종간 변이를 조사하였다. 그 결과 국내에서 채집한 모든 개체의 ITS 염기서열은 671 bp로 모두 동일하였으며 보풀과는 33 bp의 염기서열 치환, 즉 4.6%의 종간변이를 보여 다양한 엽형변이와 상관없이 국내에서 채집한 벗풀은 모두 벗풀인 것이 확인되었다. 이와 같이, 형태적 형질을 이용하여 정확한 동정이 어려운 종들은 바코드 기술을 이용하여 신속하고 정확하게 동정할 수 있다. 제초제저항성 잡초는 동일한 종에서도 종에 따라 다른 관리법이 요구될 수 있으며 국내 제초제저항성 잡초는 꾸준히 늘고 있다. 그러므로 효과적인 잡초 방제를 위해서는 이들 종의 정확한 동정이 선행되어야 한다.

• BMB Reports
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• 제29권5호
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• pp.462-467
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• 1996

Acetolactate synthase (ALS, EC 4.1.3.18) is the first common enzyme in the biosynthesis of leucine, isoleucine, and valine. It is the target enzyme for several classes of herbicides, including the sulfonylureas, the imidazolinones, the mazolopyrimidines, the pyrimidyl-oxy-benzoates, the pyrimidyl-thio-benzens, and the 4,6-dimethoxypyrimidines. An amino-terminal fragment of the sulfonylurea-resistant ALS gene (SurB) from Nicotiana tabaccum was cloned into the bacterial expression vector pGEX-2T. The resulting recombinant plasmid pGEX-ALS1 was used to transform Escherichia coli strain BL21, and the tobacco ALS was expressed in the bacteria as a protein fused with glutathione S-transferase (GST). Polyclonal antibodies against the fusion product (GST-ALS) were produced, and the sensitivity of GST-ALS with the rabbit anti-GST-ALS IgG was up to 50 ng. This antibody was used for Western blot analysis of the partially purified ALS from barley shoots. The results suggest that the polyclonal antibody produced in this study can be used to detect plant ALS.