일련의 새로운 cyclohexanone 유도체(5-benzofuryl-2-[1-(alkoxyimino)alkyl]-3-hy-droxycyclohex-2-en-1-ones)와 벼(Oryza sativa L.) 및 돌피(Echinochloa crus-galli)에 대한 제초활성과의 정량적인 구조-활성관계(QSARs)를 2D-QSAR 및 HQSAR 방법으로 검토하였다. 일반적으로 HQSAR 모델이 2D-QSAR 모델보다 예측성과 적합성이 좋았다. 2D-QSAR II 모델로부터 돌피의 제초활성은 분자의 Balaban 지수(BI)와 $R_1$ 및 $R_3$-기의 소수성에 의존적이었다. 또한, HQSAR IV 모델에 따라 $R_3=ethyl$ 기가 벼의 제초활성에 기여하는 반면에 5-(cyclohex-3-enyl)-2,3-dihydrobenzofuran 고리 부분은 두 초종의 제초활성에 기여하지 않았다.
1. 잡초종 54종을 수집 보관중이며 이들을 대상으로 발아력을 검정한 결과 치상후 15일째에 31종이 발아력을 보이고 그 가운데 50% 이상의 발아력을 보인것은 14종에 불과하여 대부분의 잡초종은 휴면의 정도에는 차이가 있지만 어떤 형태로든지 휴면성을 갖고 있는 것으로 구명되었다. 2. 우리나라에 발생하는 피속 잡초종은 외형적으로 여러종이 발생하는것 같았으나 2종만이 존재하는데 한 종은 강피이고 다른 종은 돌피와 변종으로 물피가 존재하는 것으로 밝혀졌다. 3. 종자의 단백질 패턴 검정으로 종자 형태학적으로 분류한 종들을 재점검해 본 결과 강피는 돌피와 물피와는 달리 B zone에 주요 band가 있어서 쉽게 구분되었으나 돌피와 물피의 단백질 패턴이 유사하여 구분이 쉽지 않았다.
돼지풀의 추출물에 의한 잡초의 발아와 토양혼입에 따른 작물 및 잡초의 초기생육을 조사하였다. 돼지풀의 잎 추출물은 줄기 및 뿌리 추출물보다 잡초의 발아를 억제시켰으며, 5%농도에서 돌피, 바랭이 및 금방동사니의 발아율은 각각 23.0, 19.5 및 9.2%로 대조구와 비교하여 각각 68.3, 74.7 및 87.3% 억제되었다. 이러한 경향은 돼지풀의 혼입에 의한 작물과 잡초의 출아율에서도 비슷하게 나타났는데 출아 억제효과는 돌피보다 바랭이와 금방동사니에서 보다 높은 것으로 나타났다. 그러나 돼지풀의 혼입은 콩과 옥수수의 출아에 영향을 미치지 않았다. 돼지풀의 잎 혼입량이 5%까지 증가함에 따라 돌피, 바랭이, 금방동사니의 초장은 대조구와 비교하여 각각 48, 63 및 66% 억제되었다. 돼지풀 혼입에 따른 잡초의 생육으로 돌피, 바랭이 및 금방동사니의 건물중은 대조구와 비교하여 각각 72, 78 및 71% 억제되었다.
우리 나라 논에서 발생(發生)되는 논피와 돌피 그리고 식용피에 대하여 종자(種子) 크기와 초기(初期) 생육차이(生育差異)를 비교(比較)하고, 이들에 대한 피 방제용(防除用) 제초제(除草劑) molinate, esprocarb 및 mefenacet의 효과(效果)를 처리(處理) 엽기별(葉期別)로 검토(檢討)하였다. 논피 종자(種子)의 천립중(千粒重)은 돌피의 약 3배 정도 무거웠으나 식용피의 천립중(千粒重)과는 유의차(有意差)가 없었다. 파종후(播種後) 2.5엽기(葉期)에 도달하는데 식용피는 11일(日), 논피는 13일(日), 그리고 돌피는 14일(日)이 소요(所要)되었다. Molinate, esprocarb 및 mefenacet의 처리(處理)에 대하여 돌피는 논피에 비하여 보다 감수성(感受性)을 나타내었는데, 처리(處理) 엽기(葉期)의 진전(進展)과 함께 감수성(感受性)이 감소(減少)되었다. 한편 이들 제초제(除草劑)들에 대한 식용피의 반응(反應)은 1.5엽기(葉期)와 3.0엽기(葉期)사이의 처리(處理)에서 큰 차이(差異)가 없었다. Thiocarbamate계(系)의 esprocarb은 동계(同系)의 molinate에 비하여 피속(屬)에 대한 보다 강한 활성(活性)을 보였으며, 두 약제(藥劑) 모두 유효성분(有效成分) 함량(含量)이 높은 7G 제형(劑型)이 5G 제형(劑型)에 비하여 높은 활성(活性)을 보였다. 피 속간(屬間) 제초제(除草劑)에 대한 감수성(感受性) 차이(差異)는 종자(種子)크기에 따른 차이(差異)와는 關聯이 없지만, 종자(種子)크기는 초기(初期) 생육(生育) 단계(段階)에 영향(影響)을 미치며 이 초기(初期) 생육(生育) 단계(段階)즉 처리(處理) 당시(當時)의 엽기(葉期)에 따라 감수성(感受性) 차이(差異)를 나타낸다.
국내 분포하는 환삼덩굴군락의 식생구조에 대해 식물사회학적 연구를 수행하였다. 총67개 조사구에 대한 식생자료의 분석은 $Z\ddot{u}rich$-Montpellier 학파의 방법을 이용하였다. 환삼덩굴군락의 상층 식생은 쑥-환삼덩굴군락, 흰명아주군락, 돌피-강아지풀군락, 전형하위군락으로 구분되었다. 하층 식생은 쇠별꽃-갈퀴덩굴군락, 쇠뜨기군락, 고마리군락, 바랭이-돌피군락, 전형하위군락으로 구분되었다. 식생과 서식환경과의 CCA분석 결과 상층의 돌피-강아지풀군락은 토양 경도와 상대광도 높은 지역에 서식하고 흰명아주군락은 토양 pH가 높은 지역에 분포한다. 하층의 쇠별꽃-갈퀴덩굴군락은 토양 pH가 높은 지역에 발생하고 고마리군락과 바랭이-돌피군락은 토양 수분이 높은 지역에 형성되었다.
고추는 여름철에 왕성하게 생육하는 여름잡초들과 빛 양분, 수분을 두고 경합하게 된다. 따라서 이들 잡초들을 관리하지 못하면 고추의 많은 수량 감소가 발생한다. 고추밭에 주로 발생하는 잡초는 바랭이, 쇠비름, 방동사니, 깨풀, 돌피, 명아주 등이 있으나, 이들 외에도 가끔 발생하는 쑥, 메꽃 등의 다년생 잡초와 자생능력이 큰 실새삼 등은 초기에 적극적으로 방제하지 않으면 대 발생할 수 있으므로 주의가 필요하다.
황해쑥은 독특한 향취가 나고, 군락을 이루는 경우가 많으며 약용으로 많이 쓰이는 다년생 초본이다. 황해쑥의 잎에는 어떤 화학물질이 함유되어 있으며 이들이 식물의 생장에 어떠한 효과를 나타내는지 조사하기 위하여 황해쑥의 잎 수용추출액을 농도별로 준비하여 새, 돌피, 소리쟁이, 상치의 발아실험을 실시했다. 그 결과 용식물의 종류별로 정도의 차이는 있었지만 발아가 억제되었다. 위와 같은 방법으로 생장시킨 4종의 식물에 유식물 신장생장은 앞의 발아 실험결과보다 덜 억제적이었다. 그런데 위의 추출액을 화분에 심은 식물에 공급하여 생장시킨 쇠무릅 식물은 발아, 신장 그리고 건중량생장이 모두 추출액 농도염가에 차등적으로 현저하게 억제되었다. 그러나 황해쑥 잎과 줄기에서 방산되는 휘발성 물질을 써서 실시한 발아와 유식물 신장생장실험 결과는 발아의 경우보다 신장시험의 값이 더 저조하게 나타났다. 그래서 황해쑥 잎에서 뽑은 청유로 돌피의 발아와 생장을 실험한 결과 대체로 높은 값을 얻었을 뿐 억제현상은 나타나지 않았다. 한편, 황해쑥의 청유를 써서 미샘물의 생장실험을 실시한 결과 대조구보다 실험구의 생장이 약간 억제되었고 또 반하와 벼 식물의 조직배양결과는 callus 생장율이 청유농도의 증가에 따라 심하게 억제되었다. 그래서 황해쑥에는 생장 제물질이 함유된 것으로 판명되었기에 GC/MS로 황해쑥잎을 화학분석하여 61종류의 성분을 처음으로 분리확인하였고 이들은 terpenoid가 대부분이었다. 이들중 9종류를 선택하여 생물학적 정량실험을 실시했으나 돌피의 발아와 생장율은 대조구와 실험구의 값이 거의 같은 정도로 큰 차이가 없었다. 결론적으로 종자발아시험, 어린식물 신장생장, 미생물 생장, 조직배양 실험결과를 종합해 보면 황해쑥에 함유된 천연 화학물질은 식물생장에 억제효과가 있음이 입증되었다.
독도에 자생하고 있는 식물의 뿌리로부터 내생진균의 분리를 시도하여, 동도로 부터 참억새, 돌피, 쇠무릎과 서도에서 갯별꽃 및 율무쑥등을 연구재료로 사용하였다. 총 21종의 내생진균을 분리하였고, universal primers ITS-1과 ITS-4를 사용하여 ITS 영역을 PCR로 증폭하여 동정하였다. 염기서열 분석결과, 동도에 자생하는 참억새에서는 Penicillium 속 균주가 75%, Aspergillus 균주가 25%, 분리되었고, 돌피에서는 Penicillium 속 균주가 55%, Aspergillus 속 균주가 30%, Zygorhynchus 속 균주가 15%가 분리되었으며, 쇠무릎에서는 Penicillium 속 균주가 50%, Aspergillus 속 균주가 12%, Gibberella 속 균주가 13%, Talaromyces 속 균주가 9%, Umbelopsis 속 균주가 8% 분리되었다. 서도에 자생하는 갯별꽃에서는 Penicillium 속 균주가 76%, Pestalotiopsis 속 균주가 24% 분리되었고, 율무쑥에서는 Penicillium 속 균주가 81%, Mucor 속 균주가 19% 분리되었다. Bioassay결과, 돌피에서 분리된 Ec-3-1균주가 식물생장촉진활성을 나타내었다. 그리고 독도의 5종류 식물에서 Penicillium 속의 내생진균이 가장 많이 존재함을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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