새포아풀을 선택적으로 방제하기 위한 약제로써의 적용 가능성을 조사하기 위해 bispyribac-sodium의 살초스펙트럼을 통한 새포아풀과 벤트그래스의 살초선택성을 생육기별로 조사하였다. bispyribac-sodium 토양처리에 의한 공시 초종의 방제가는 전체적으로 낮았으나 특이적으로 냉이에 대해서는 90% 이상의 높은 방제가를 나타내었다. bispyribac-sodium 경엽처리는 큰참새피, 그령, 소리쟁이 등 다년생잡초와 벤트그래스를 제외한 공시초종에서 높은 생육억제 효과를 보여 화본과 및 광엽잡초 등 넓은 살초스펙트럼을 가지고 있고 벤트그래스와 새포아풀 간에 선택적인 방제제로써의 적용가능성이 있는 것으로 나타났다. 벤트그래스와 새포아풀의 생육기별 약제반응 차이를 조사한 결과, 벤트그래스는 새포아풀에 비해 모든 생육기별 처리에서 높은 $GR_{50}$ 값을 보여 동일한 약량에서 새포아풀이 벤트그래스보다 bispyribac-sodium에 대하여 감수성을 나타내었다. 특히, 새포아풀과 벤트그래스 간 출수후 처리 28일후 조사에서는 14일 후 조사결과보다 약 2배 높아진 6.8배의 높은 선택성 차이를 보였다.
살초활성을 가지고 있는 것으로 알려진 천연 물질 chrysophanic acid에 대하여 온실조건 하에서 살초 특성을 조사하고, 다른 천연 제초활성 물질과의 합제 처리를 통한 살초 작용성 증진 평가를 통해 천연물 제초제로서의 개발 가능성을 확인하고자 일련의 실험을 수행하였다. Chrysophanic acid는 토양처리 살초 효과는 없었고 경엽처리 효과만 나타내었으며, 바랭이에 대한 생육시기별 살초력은 파종 7~14일에서 가장 우수하게 나타났다. 작물에 대한 약해는 토양처리에서는 나타나지 않았으나, 경엽처리에서는 아주 심하게 나타나 작물 선택성은 없었다. Caryophyllene oxide와의 합제처리에서는 고도의 상승효과가 발현되어 chrysophanic acid의 단점을 보완할 수 있는 이상적인 조합이었다. 이를 바탕으로 향후 2원 또는 3원 합제를 통한 보다 광범위하고 고활성의 천연 제초활성 물질을 발굴할 수 있는 기술 개발의 필요성이 제기되었다. 또한, chrysophanic acid는 광엽 및 화본과 초종에 관계없이 넓은 살초 스펙트럼을 갖고 있기 때문에 유효성분의 활성을 증가시킬 수 있는 제형기술 개발을 통해 고활성, 비선택성 천연물 제초제로서의 개발 가능성이 있을 것으로 생각되었다.
Bleaching herbicides(oxyfluorfen, oxadiazon, paraquat)의 작용발현에 영향을 미치는 온도 및 광의 효과를 조사한 결과 oxyfluorfen 과 oxadiazon의 제초활성은 $10-35^{\circ}C$에서 온도가 증가될수록 높았으며 온도의 효과는 제초작용 발현단계(photooxidation) 보다는 그 이전 단계에서 더욱 큰 영향이었다. 처리약제 모두 광도가 높을수록 활성이 강하였으며 paraquat 는 광질간의 활성차이가 없었으나 oxyfluorfen 및 oxadiazon 은 챙색광에서 높은 활성을 보였고 이들 두 약제에 대한 광의 효과는 광합성 및 호흡의 전자전달계나 carotenoid 생합성 보다는 chlorophyll 생합성 과정과 일정한 관련이 있다.
In the course of in vitro and in vivo screening for bioherbicidal agents, a hyphomycete fungus, Myrothecium sp. F0252 was selected as a candidate for the biocontrol of weeds. The isolate was identified as Myrothecium roridum Tode ex. Fries based on the morphological characteristics and 18S ribosomal DNA sequence analysis and registered as Myrothecium roridum F0252. In order to evaluate the in vitro effect of M. roridum F0252 on germination of ladino clover and white clover (Trifolium repens L.) seeds, spore solution of the fungus was employed in two concentrations, $6.5{\times}10^6$ and $2.5{\times}10^7$ spores per mL and then inoculated to the seeds. The fungal spores inhibited the seed germination, infected the seedlings, and caused an abnormal withering and inhibition of seedling growth. In addition, when the herbicidal activity of crude ethyl acetate extract from the liquid culture was assessed on a mini-plant, duck-weed (Lemna paucicostata (L.) Hegelm.), the extract showed high inhibitory effect at the level of $12.5{\mu}g$ per mL. On the other hand, in vivo herbicidal activity of M. roridum F0252 was evaluated by a whole plant spray method. M. roridum F0252 exhibited strong and broad-spectrum herbicidal activity. The herbicidal values ranged from 95-100% against 7 weeds, including Abutilon avicennae and Xanthium strumarium, and 70-80% against Digitaria sanguinalis and Sagittaria pygmaea. When the nutritional utilization (95 carbon sources) pattern of M. roridum F0252 was investigated, it varied with water activity ($a_w$) and temperature conditions, supplying good, basic information in regard to nutritional utilization for proper cultivation and formulation. Our results showed that M. roridum F0252 might be used as a potential biocontrol agent against weedy plants.
본 연구에서 Phytoene desaturase를 저해하여 식물체내의 카르티노이드의 생합성을 저해하는 picolinafen(N-(4-fluorophenyl)-6-[3-(trifluoromethyl)phenoxy]-2-pyridinecarboxamide)의 특성을 알아보기 위하여 밀(Triticum aestivum L.), 보리(Hordeum vulgare L.)에 대한 약해와 제초 Spectrum, 처리적기, 잔효력, 저항성 잡초 방제효과 등을 평가하였다. Picolinafen은 밀, 보리에 대한 약해는 파종 동시 처리시 가장 높게 나타났으며, 처리시기가 늦어질수록 감소하였다. 제초활성은 발아 전, 후 처리 모두에서 나타나며, 화본과 잡초보다는 광엽 잡초에 높았다. 처리적기는 감수성의 차이에 따라 초종별로 다양하였으나 파종 후 $5{\sim}15$일 사이의 초기 경엽처리시 방제효과가 가장 높아 적기로 판단되었다. 잔효력은 60 g ai $ha^{-1}$ 처리시 바랭이(Digitaria ciliaris)와 유채(Brassica napus)에 대한 $LT_{50}$값(생체중을 50% 저해하는 잔효기간)이 각각 9.3일, 6.5일로 나타나 비교적 짧은 편이었다. Triazine계 제초제에 저항성인 털비름(Amaranthus retroflexus)에 대해서는 감수성 털비름과 제초활성에 차이가 없었다. 따라서 본 실험 결과 picolinafen은 광엽잡초를 주요 대상잡초로 생육초기 경엽처리시 방제효과가 가장 우수하였으며, 저항성 잡초 방제에 사용 가능한 특성을 보여주었다.
분지 아미노산 생합성 효소인 ALS의 활성(活性)을 억제하는 sulfonylurea계 2약제 및 imidazolinone계 2약제를 대상으로 32초종에 대한 약제별 살초(殺草) 반응성 및 옥수수, 밀, 콩의 ALS 활성(活性) 억제 반응성을 통하여 ALS 활성(活性) 억제작용(抑制作用)과 살초작용(殺草作用)의 관계를 조사하였다. 1. Sulfonylurea계의 2가지 제초제(除草劑)들의 살초(殺草)스펙트럼은 적은 처리량에서도 매우 넓었으며, 내성(耐性)을 보였던 식물은 발아전 토양처리에서 밀, 보리, 개밀, 메귀리 등이었고, 발아 후 경엽처리에서 밀, 보리, 까마중, 왕바랭이, 개밀, 미국개가장, 메귀리 등이었다. 2. Imidazolinone계 2종의 제초제(除草劑)들에 대하여 내성(耐性)을 보였던 식물은 발아 전 처리에서 콩, 자귀풀, 도깨비바늘, 메귀리, 개밀 등이었고, 발아후 처리에서 콩, 자귀풀, 크로바 등으로 두과식물이었다. 3. Sulfonylurea 및 imidazolinone계 제초제(除草劑)들에 대하여 공통적으로 감수성(感受性)인 식물은 옥수수와 수수, sulfonylurea계에 감수성(感受性)을 보이면서 imidazolinone계에 내성(耐性)을 보였던 식물은 콩, 크로바, 자귀풀 등 두과식물이었다. 이와 대조적으로 sulfonylurea계에 내성(耐性)을 보이면서 imidazolinone계에 감수성(感受性)을 보였던 식물은 밀과 보리, 공통적으로 내성(耐性)을 보였던 식물은 개밀등 이었다. 4. Sulfonylurea계 약제에 대하여 온실 실험에 서 얻은 초종별 $GI_{50}$ 값과 각 초종으로부터 추출한 ALS 활성(活性) 억제 $IC_{50}$ 값은 경향이 일치하지 않았다. 5. Imidazolinone계 약제에 대하여 온실 실험에서 얻은 초종별 $GI_{50}$ 값과 각 초종으로부터 추출한 ALS 활성(活性) 억제 $IC_{50}$ 값은 경향이 유사(類似)하였다.
온실조건에서 N-alylphthalimide계열의 신규 화합물 KSC-35089의 경엽 처리 활성을 조사하고, quizalofop-P-ethyl과의 혼합 경엽처리에 의한 상호작용성을 알아보았다. KSC-35089는 경엽처리에서 광엽초종에 대한 제초활성이 화본과 보다는 상대적으로 강한 특성이 있어 화본과 특이적 제초활성을 지닌 quizalofop-P-ethyl과의 혼합처리에 의한 비선택적 제초제로서의 이용 가능성을 시사하였다. 경엽처리 실험에서 두 화합물의 상호작용은 서로 독립적으로 제초효과를 발현하는 상가적관계로 나타났으며, 이러한 상가적 작용은 19종의 화본과와 26종의 광엽초종을 이용한 다초종간 반응에서 확인되었다. 온실조건에서 KSC-35089 64g ai/ha와 quizalofop-P-ethyl 32g ai/ha의 혼합 경엽처리는 공시된 광엽과 화본과 초종 모두를 90%정도 방제하여 비선택적 제초제로서의 사용가능성이 있는 것으로 판단되었다. 향후 이들 두 화합물의 상가적 상호작용에 대한 원인구명을 위한 추가 실험이 요구된다.
In general, herbicides have been classified according to selectivity, mobility. time of application, methods of application, mode of action and chemical property and structure. However, there was no generally accepted classification system for practical use in the field. The primary processes affected by the majority of herbicides are the growth process through cell elongation and/or cell division, the photosynthetic process specifically the light reaction, the oxidative phosphorylation and the integrity of the membrane systems. The usual approach in the study of the mechanism by which herbicides kill or inhibit the growth of plants is to initially determine the morphological phototoxicity systems, The mechanism by which a herbicide kills a plant or suppresses its development is actually the resultant effect of primary and secondary(or side) effects. In most instances, the death of the plant is due to the secondary effects. To induce the desired response, a herbicide must be able to gain entry into the plants and once inside, to be transported within the plant to its site(s) of activity in concentrations great enough. Obstacles to the entry and movement of herbicides in plants are generally classified by leaf and soil obstacles, translocation obstacles and biochemical obstacles, and these obstacles are also strongly influenced by plant species and by environmental factors such as light, temperature, rainfall and relative humidity. And hence, in most instances, results obtained from laboratory or greenhous vary from those of field experiment. Author attempted to classify herbicides from the field experiment using the two-dimensional ordination analysis to obtain practical information for selecting effective herbicides or to choose effective herbicide combinations for increasing herbicidal efficacy or reducing the chemical cost. Based on this two-dimensional diagram, desired herbicides or combinations were selected and further investigated for the interaction effects whether these combinations are synergistic, additive or antagonistic. From the results, it was concluded that these new approach could possibly be give more comprehensive informations about effective use of herbicide than any other systems.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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