• 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.

• 한국작물학회지
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• 제47권4호
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• pp.328-334
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• 2002

A Lindernia dubia (L.) Pennell var. dubia accession from Jeonnam province, Korea was tested for resistance to sulfonylurea (SU) herbicides, imazosulfuron and pyrazosulfuron-ethyl in whole-plant response bioassay. The accession was confirmed resistant to both herbicides. The $GR_{50}$ (herbicide concentration that reduced shoot dry weight by 50%) values of resistant accession were 264 and 19 times higher to imazosulfuron and pyrazosulfuronethyl, respectively, than that of the standard susceptible accession. The surviving resistant L. dubia after pyrazosulfuron-ethyl + molinate application can be controlled by sequential applications of soil-applied herbicides, butachlor, dithiopyr, pyrazolate, and thiobencarb and foliar herbicides, bentazon. Sulfonylurea-based mixtures such as mixtures of azimsulfuron + anilofos, bensulfuron-methyl + oxadiazon, pyrazosulfuron-ethyl + fentrazamide, and pyrazosulfuron-ethyl + anilofos + carfentrazon can also be used to control the surviving resistant L. dubia. However, use of these mixtures should be restricted to a special need basis. Thus, we suggest that sequential applications of non-SU-based mixtures such as butachlor + pyrazolate and MCPB + molinate + simetryne be used to control the surviving resistant L. dubia after SU herbicide applications. Rice yield was reduced 24 % by resistant L. dubia that survived after the pyrazosulfuron-ethyl + molinate application compared with pyrazolate + butachlor in transplanted rice culture. In vitro ALS activity of the resistant biotype was 40 and 30 times more resistant to imazosulfuron and pyrazosulfuron-ethyl, respectively, than the susceptible biotype. Result of in vitro ALS assay that the resistance mechanism of L. dubia to SU herbicides may be due, in part, to an alteration in the target enzyme, ALS.

• 농약과학회지
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• 제5권3호
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• pp.41-46
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• 2001

분지아미노산 생합성 과정에 관여하는 첫 번째 효소인 acetolactate synthase (ALS)를 대상으로 수행할 수 있도록 고효율 검색방법(High Throughput Screening, HTS)을 개발하였고, 이를 이용하여 식물특이적 효소 저해제로 알려진 107개의 기존 화합물 중에서 새로운 ALS 저해 화합물을 선발하였다. 기존의 방법과 비교할 경우 한사람이 1회 수행한다고 하면 8 배 효율이지만 연속적으로 수행한다고 할 경우 1/10 이하의 양, 동일한 재료의 적용, 측정 결과의 계산, enzyme kinetics 등을 감안하면 최소 100 배 이상의 효과를 얻을 수 있다. 새로운 ALS 저해제로 탐색된 화학물질은, ammooxyacetic acid, azelaic acid, citric acid, cyanuric fluoride, glyoxylic acid, itaconic acid, malonic acid, niclosamid, oxalic acid, 2-oxoglutaric acid, suramin 등이었다. 앞으로 이들을 기본 구조로 하여 신규 ALS 저해 제초제의 개발을 위한 유도체의 합성에 이용되었으면 한다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제7권3호
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• pp.191-199
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• 2018

본 연구는 토양검정법을 이용하여 전라남도 지역 논에서 발생되고 있는 잡초발생 양상과 ALS 저해제 제초제 저항성 여부 검증 및 저항성 잡초 발생 논면적을 예측하고자 수행하였다. 2017년 전남지역 358 필지에서 채취한 토양에 발생한 잡초의 경우 생활사별로 분류한 경우 일년생 96.1%와 다년생 3.9% 발생하였고, 형태적으로 분류한 경우 광엽잡초 59.0%, 사초과 28.3%, 화본과 12.7% 순으로 발생하였다. 비록 전남에서도 시 군별 논잡초 발생 초종수와 초종별 발생율에 차이가 있으나 미국외풀, 물달개비, 여뀌바늘, 밭뚝외풀, 알방동사니, 올챙이고랭이, 올방개, 논피, 물피 등이 발생하였다. 또한 전남지역에서는 ALS 저해제 제초제 저항성 논잡초 물달개비, 올챙이고랭이, 알방동사니, 미국외풀, 여뀌바늘, 물피, 논피 7초종이 발생하였다. 비록 전남 시 군별 ALS 저해제 제초제 저항성 잡초 초종수와 발생율은 다르나 이중 물달개비, 알방동사니, 올챙이고랭이는 광주광역시를 비롯한 전남 23개 시 군에서 발생하였다. 전남지역의 ALS 저해제 저항성 발생율(51.5%)에 기초한 저항성 논잡초 발생 논면적는 91,543 ha로 평가되었다. 따라서 이러한 정보를 활용하여 제초제 저항성 논잡초 효율적 관리 방안을 수립할 수 있을 것으로 판단된다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제6권4호
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• pp.345-349
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• 2017

Herbicides are important weed control tools for increasing crop yields and the efficiency of crop production. As the use of herbicides increases, the occurrrence of herbicide-resistant weeds has been an increaing problem. In Korea, since the first occurrence of acetolactate synthase (ALS) inhibitor resistant Monochoria korsakowii was reported in the Seosan reclaimed paddy field in 1998, resistance has been reported in 14 weed species, including Echinochola spp. and their populations are gradually increasing. The objective of this study is to investigate the nationwide occurrence of ALS and Acetyl-CoA Carboylase inhibitor resistant Echinochloa spp. in Korea. In 2013, 2014, and 2015, we collected 594 accessions of Echinochloa spp. in Korean rice fields except for Jeonnam and Chungbuk provinces. They were then treated with the recommended rates of penoxsulam and cyhalofop-butyl. We harvested seeds from 45 accessions of E. oryzicola in the case of cyhalofop-butyl treatment. Also, 44 and 46 accessions of E. oryzicola and E. crus-galli survived and their seeds were harvested after penoxsulam treatment. Twenty accessions of E. oryzicola survived from both herbicides inferring possible multiple resistance. Two accessions out of 20 inferred from possible multiple resistance survived after cyhalofop-butyl treatment at a dose of $500ga.i.ha^{-1}$. Seeds of herbicide resistant populations will be provided and utilized for further research.

• 한국잡초학회지
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• 제16권2호
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• pp.122-131
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• 1996

옥수수 잎으로부터 추출한 ALS를 대상으로 하여 CHL과 IMA의 상호작용, ALS의 기질인 pyruvate 및 2-ketobutyrate에 대한 친화도, 저해양식의 차이 등을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. ALS 에 대한 CHL의 $I_{50}$값은 100nM이었으며 IMA의 값은 $5{\mu}M$로 나타나 CHL의 ALS 저해활성은 IMA보다 약 50배 정도 높았다. 2. ALS에 대한 시험관내에서의 실험에서 두 제초제의 동시처리시 상가적인 ALS의 저해효과가 나타났으나, 상호 순차적 체계처리의 경우에서는 먼저 처리한 제초제에 의한 저해효과가 지배적으로 나타났다. 3. 제초제에 의한 ALS 활성의 저해는 시험관내에서 10분 이내에 대부분 이루어졌다. 4. ALS의 활성은 분지아미노산에 의해 저해되었는데 Val과 Leu에 의한 저해가 Ile에 의한 저해보다 크게 나타났다. 또한 이들을 동시에 혼합처리하면 0.1mM의 농도에서도 ALS의 활성이 65% 정도 저하되었다. 5. 2-Ketobutyrate를 ALS의 기질로 첨가하면 pyruvate만을 기질로 사용하였을 때보다 측정가능한 ALS 활성이 2-ketobutyrate에 의해 농도의존적으로 감소되는 경향이었다. 6. ALS의 기질인 pyruvate에 대해 CH은 비경쟁적 저해제로 IMA는 반경쟁적 저해제로 작용하였다.

• 대한화학회지
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• 제41권6호
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• pp.304-312
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• 1997

Acetolactate Synthase(ALS)는 가지를 가진 아미노산 valine, leucine, isoleucine의 생합성 과정에서 공통적으로 작용하는 효소이다. ALS는 서로 구조적 유사성이 없는 최근에 개발된 sulfonylurea, imidazolinone, 그리고 trizolopyrimidine계 제초제들의 공통적인 작용표적이다. 완두로부터 분리한 ALS를 이용하여 새로 합성한 4,6-dimethoxypyrimidine 유도체들의 저해활성을 측정하였다. 가장 우수한 저해활성을 나타내는 유도체는 K11570으로 $IC_{50}$값이 0.2 ${\mu}M$이다. 완두의 ALS에 대한 K11570의 저해활성은 incubation 시간이 증가함에 따라 증가하였으며, 기질 pyruvate에 대해 혼합형 저해유형을 보여주었다. K11570와 sulfonylurea Ally, 그리고 feedback 저해제 leucine에 대한 dual inhibition 실험결과 이들 저해제의 결합부위가 최소한 부분적으로 겹치는 것으로 생각된다. Arg을 변형시킨 효소는 K11570, sulfonylurea Ally, 그리고 leucine의 저해 민감도의 변화가 관찰되었으나, Trp의 변형은 저해 민감도에 영향이 없었다.

• 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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• 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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• 제17권1호
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• pp.66-70
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• 1997

(주)LG화학에서 개발중엔 LGC-40863은 벼에 대해 높은 안전성을 보이며 피 등 여러 잡초를 방제하는 신규제초제이다. LGC-40863은 관련 제초제나 식물에서의 효과 발현 증상으로 부터 acetolactate synthase(ALS)를 저해하는 것으로 추정된다. 본 연구에서는 LGC-40863의 ALS에 대한 영향을 알아보기 위하여 벼와 피로부터 추출한 ALS를 사용하여 $I_{50}$값과 효소반응속도를 조사하였다. LGC-40863의 $I_{50}$값은 14(벼), 16mM(피)였고, 대조약제로 사용한 imazapyr와 chlorsulfuron의 $I_{50}$값은 각각 12-15mM, 0.03-0.04mM였으므로 LGC-40863의 $I_{50}$값은 imazapyr와 유사하고 chlorsulfuron에 비해서는 약 400배 정도 높았다. 그리고 세 가지 약재 모두 벼와 피 간의 감수성 차이는 크지 않았다. 효소반응속도 면에서 살펴보면, LGC-40863은 벼와 피 모두 pyruvate에 대해 noncompetitive inhibition을 나타내었으며, chlorsulfuron과 imazapyr는 벼에서 각각 noncompetitive와 uncompetitive inhibition을 하는 것으로 나타났으므로 LGC-40863은 chlorsulfuron과 저해유형이 비슷하였다.