• 한국잡초학회지
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• 제18권4호
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• pp.314-324
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• 1998

신규로 합성한 cyclohexanedione계 화합물 EK3143과 EK3150의 제초작용 발현의 특성을 기존약제와 비교조사하고, 이들이 ACCase에 대해 어떠한 저해활성을 가지는지를 알아보고자 제반실험을 수행하였다. Sethoxydim은 화본과식물에만 제초효과를 가지며 생육정지와 함께 조직의 황화, 괴사가 나타난다, 반면에 Ek3143과 EK3150은 화본과식물에 대한 활성은 상대적으로 감소되었으나 까마중, 어저귀 등의 광엽잡초에 대해서는 보다 강한 활성을 가졌다. EK3143은 저농도의 보다 폭넓은 범위에서는 백화증상이, 고농도에서는 sethoxydim과 동일한 증상을 나타내었고 EK3150은 모든 농도에서 식물체의 백화를 유기시켰으며 광엽잡초의 경우 분열조직에서 그 증상이 뚜렷하였다. 이들 화합물의 화본과식물에 대한 생육저해 활성과 옥수수 ACCase에 대한 저해정도간에는 일치된 경향을 보였으나 광엽잡초인 어저귀와 까마중에 대한 ACCase 활성과 전식물체(intact plant)에서의 제초활성간에는 일치된 경향을 보이지 않았다. 즉 EK3143과 EK3150은 어저귀와 까마중의 ACCase에 대한 저해활성이 sethoxydim보다 전반적으로 높은 특징을 보이지만, 광엽잡초에 대한 제초활성이 상대적으로 높았던 EK3150이 ACCase에 대해서는 EK3143보다 오히려 낮은 저해활성을 나타내었다. 한편 색소감소 정도가 신장저해보다 빨리 나타나는 norflurazon 및 EK3140 처리에서와는 달리, EK3143과 EK3150 처리에서는 색소감소 보다 신장저해가 보다 빠르게 나타나 다른 저해양상을 보였다. 이상의 결과로 보아 EK3143 EK3150은 ACCase 이외에 다른 작용점을 추가로 저해하는 것으로 생각되며, 약간의 구조변경에따라 제초작용점간의 결합정도에 차이가 생김으로써 생육저해 또는 백화증상이 서로 비중을 달리하여 나타나는 것으로 추정된다.

• 농약과학회지
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• 제14권3호
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• pp.183-190
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• 2010

수용체 접근 방법으로 새로운 제초성 물질을 탐색하기 위하여 acetyl-CoA carboxylase(PDB code: 3K8X)에 대한 2-(4-(6-chloro-2-benzoxazolyl)oxy)phenoxy-N-phenylpropionamide 유도체(1-38)의 분자도킹으로부터 기질분자와 수용체 사이의 상호작용을 정량적으로 검토하였다. 대부분의 기질분자들은 ACCase의 반응점내 아미노산 잔기들(Ala1627 및 Ile1735) 사이에 2개의 수소결합이 생성되었다. 그러나 $R_1$=Acetyl 지환체(6 및 P9)와 같은 기질분자들은 나머지 잔기(Gly1998)를 포함하는 3개의 아미노산 잔기내 수소결합 주게들과 기질분자의 수소결합 받게들 사이에 3개의 수소결합이 생성되었다. 그러므로 수소결합 특성들에 기인한 기질분자들의 ACCase에 대한 저해활성 요소들은 제초성 물질을 최적화하는데 적용될 수 있을것이다.

• 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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• 제17권2호
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• pp.192-198
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• 1997

벼와 피간(間)의 속간(屬間) 선택성(選擇性)을 구명(究明)하기 위하여 제초제(除草劑) cyhalofop-BE에 대(對)한 Acetyl-CoA carboxylase의 효소활성(酵素活性), 지방산(脂肪酸) 및 생합성(生合成) 단백질(蛋白質) 패턴에 미치는 영향(影響)을 시험(試驗)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. ACCase을 저해하는 농도는 피가 1-2ppm 농도(濃度)의 낮은 수준(水準)이었고 벼는 10배(倍) 이상(以上)의 높은 농도(濃度)에서 저해(沮害)되었다. 2 벼 및 피의 지방산(脂肪酸) 생합성(生合成)에 관여(關與)하는 ACCase의 효소(酵素)가 저해(沮害)되어 피는 포화지방산(飽和脂肪酸)인 palmitic acid가 무처리(無處理)에 비(比)해 61%, 불포화지방산(不飽和脂肪酸)인 linoleic acid가 54%, linolenic acid는 41%가 정도(程度) 억제(抑制)되었으나 벼는 무처리(無處理)와 큰 차이(差異)를 보이지 않았다. 3. 피는 29KD와 36KD사이 및 36KD 와 45KD사이의 spot가 소멸(消滅)되어 단백질(蛋白質)패턴에 영향(影響)이 있었다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제7권2호
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• pp.166-169
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• 2018

경남지역 제초제 저항성 피의 발생현황과 저항성 정도를 알아보기 위하여 벼 재배 논에서 100개체의 피 종자를 수집하여 ACCase 저해제인 cyhalofop-butyl에 대한 약량반응 실험을 수행한 결과, 수집한 피의 7%가 저항성으로 조사되었다. 선발된 감수성 5개체의 $GR_{50}$값은 평균 $147g\;a.i.\;ha^{-1}$로 나타났고, 함양 지역의 저항성 개체의 $GR_{50}$값은 $738g\;a.i.\;ha^{-1}$ 로 R/S (ratio of resistance to sensitivity)값은 5.01배로 나타났다. 현재 경남지역에서의 저항성 피의 발생 수준은 낮은 것으로 나타났지만, 저항성 피의 확산을 지연시키거나 막기 위해서는 주기적인 저항성 피의 모니터링과 체계적인 저항성 잡초 관리방안을 마련하여 수행할 필요가 있다.

• 한국잡초학회지
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• 제18권2호
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• pp.161-170
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• 1998

Fenoxaprop-P-ethyl에 대한 bentazon의 길항작용기작을 검정하기 위하여 4엽기의 벼와 피를 대상으로 bentazon 혼합처리에서 나타나는 fenoxaprop-P-ethyl의 흡수, 이행, 대사 및 작용점의 활성 변화를 조사하였다. Fenoxaprop-P-ethyl에 대하여 벼와 피의 지상부에서 생육억제가 크게 나타났다. Fenoxaprop-P-ethyl 단독처리에 있어서 두 초종 모두에서 처리 직후부터 빠른 속도로 약제가 흡수되어, 총 흡수량의 90%이상이 약제처리 6시간 이내에 이루어졌으며, 처리 24시간까지 흡수량의 약 30%가 처리엽의 상, 하위조직으로 이행되었다. Ethyl ester형으로 처리된 약제는 신속히 acid형으로 전환되었으며, 처리 24시간 후부터는 acid형이 conjugate형의 대사물로 전환되었다. 그러나 bentazon에 의한 fenoxaprop-P-ethyl의 흡수, 이행 및 대사활성의 변화는 인정되지 않았다. In vitro ACCase의 활성은 벼와 피 에서 각각 26.5 및 23.2nmol/min/mg protein으로 나타났다. 이 효소 활성의 50% 저해농도에 있어서 fenoxaprop-P-ethyl 단독처리와 bentazon 혼합처리 사이에 유의성은 인정되지 않았다. 그러나 bentazon 처리에 의하여 in vivo ACCase 활성의 감소와 엽록체 thylakoid에서 전자전달의 억제가 나타났다. 따라서 fenoxaprop-P-ethyl에 대한 bentazon의 길항작용기작은 bentazon이 fenoxaprop-P-ethyl 작용점의 활성에 직접적으로 관여하는 것이 아니라, 엽록체 구조 및 활성 저해에 의한 fenoxaprop-P-ethyl의 작용점 감소를 통하여 간접적으로 fenoxaprop-P-ethyl의 활성을 억제하는 것으로 판단된다.

• 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.

• 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.

• 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.