• 제목/요약/키워드: Chlorsulfuron

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캐놀라 식물체내에서 클로르설푸론의 약해 유발 요인 (Chlorsulfuron-induced Phytotoxicity in Canola(Brassica napus L.) Seedlings)

  • 김성문;허장현;한대성;윌리암 반덴본
    • 한국잡초학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.199-206
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    • 1997
  • Acetolactate synthase를 저해하는 sulfonylurea계 제초제 chlorsulfuron은 감수성 식물 체내에서 많은 생리, 생화학적 변화를 유도한다. 이 연구의 목적은 chlorsulfuron이 유발하는 독성이 감수성 식물체내에서 branched-chain 아미노산 생합성경로의 최종산물인 leucine, valine과 isoleucine의 결핍에 의한 것인지 혹은 branchedchain 아미노산 생합성 경로중 독성 대사산물의 축적에 의한 것인지를 결정하는 것이다. Chlorsulfuron에 처리된 캐놀라의 성장은 저해되었으며, 처리된 식물은 백화 현상, 잎말이 현상 그리고 안토시아닌 축적과 같은 약해증상을 보였다. Branched-chain 아미노산이 첨가된 영양배양액에서 생장하는 캐놀라에 chlorsulfuron을 처리하였을 경우 생장저해와 약해는 단지 부분적으로 완화되었다. 이와 같은 사실은 chlorsulfuron에 처리된 캐놀라의 약해는 branched-chain 아미노산의 결핍 이외에 또 다른 요인이 있음을 시사하는 것이다. 독성 대사산물로 알려진 2-ketobutyrate에 처리된 캐놀라 식물체내에서의 대사산물 변화와 chlorsulfuron에 처리된 캐놀라 식물체내에서의 대사산물 변화는 서로 다른 양상을 보였다. 본 연구에서 얻어진 결과들은 chlorsulfuron에 처리된 감수성 식물이 나타내는 독성은 부분적으로 branched-chain 아미노산의 결핍에 의한 것이라는 점을 시사한다.

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감수성(感受性)이 다른 작물(作物)과 잡초(雜草)에 있어서 Chlorsulfuron 의 대사작용(代謝作用) (Metabolismus von 14C-Chlorsulfuron in Verschieden Empfindlichen Kulturpflanzen und Unkrautern)

  • 강병화
    • 한국잡초학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.115-124
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    • 1984
  • Chlorsulfuron (chemical name : 2-Chloro-N-(4-methoxy-6-methyl-1,3,5-triazin-2-yl)-aminocarbonyl-benzenesulfonamide) is a herbicidally active ingredient which shows effect against susceptible weeds already at such low rates like 5-20g active ingredient per hectare. In the here reported trials metabolism in several sensitive cultivated plants and weeds have been analysed using ^{14}C-labelled active ingredient. The uptake of chlorsulfuron by leaves or the root system is good in all plants species, and translocation takes place either symplasmatically or apoplasmatically. Metabolism takes place in all investigated plant species by development of hydrophile suhstances in roots and shoots. Decomposition of chlorsulfuron in roots and shoots of tolerant species (Triticum aestivum and Hordeum vulgare) to polare substances takes place quantitatively faster and quicker than in susceptible species (Beta vulgaris and Matricaria chamomilla).

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Acetolactate synthase 저해 제초제인 chlorsulfuron의 작용기작 (Herbicidal action mechanism of chlorsulfuron)

  • 김성문;김용호;허장현;한대성
    • 농약과학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.1-20
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    • 1998
  • Chlorsulfuron, one of sulfonylurea herbicides acts through inhibition of acetolactate syuthase (EC 4.1.3.18; ALS, also known as acetohydroxyacid synthase) in the branched-chain amino acid biosynthesis process. After chlorsulfuron-ALS interaction, many physiological and metabolic disruptions occur in plants. However, it is not clear how this chlorsulfuron-ALS interaction affects those physiological and metabolic processes and how this interaction leads subsequently to plant death. Several researchers suggested that the death of chlorsulfuron-treated plants might be due to a shortage of the branched-chain amino acids, an accumulation of toxic metabolites, and/or a depletion of photoassimilates. It remains as a mystery presently, however, if such changes result in the plant death. In this review, we discussed how the chlorsulfuran-ALS interaction leads to physiological and metabolic disruptions in plants.

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시규제초제 LGC-40863의 벼와 피에 대한 Acetolactate synthase 저해 활성 (In vitro Acetolactate Synthase Inhibition of LGC-40863 in Rice and Barnyardgrass)

  • 배영태;이재환;구석진
    • 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.

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Chlorsulfuron 과 Imazaquin에 대한 옥수수의 생리적 반응 (Physiological Responses of Corn Plants to Chlorsulfuron and Imazaquin)

  • 김기주;황인택;최정섭;조광연;변종영
    • 한국잡초학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.64-71
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    • 1996
  • Chlorslulfuron 및 imazaquin의 옥수수에 대한 저해양상의 차이 및 혼합효과를 생리학적인 측면에서 조사한 결과, 1. 수경재배시 배양액에 약제를 처리하였을 경우 CHL은 약제처리 6시간 후부터 생장저해 증상이 관측되었으나, IMA의 경우에는 36시간 이후에 관측되었고, 처리농도가 증가되면 생장저해증상의 발현 속도가 증대되었다. 2. 세포분열은 CHL의 경우 약제처리 3시간 후부터 저해되기 시작하였으나, IMA의 경우에는 세포분열의 저해율과 저해속도가 모두 낮았다. 3. CHL 및 IMA에 의한 세포신장에 대한 영향은 나타나지 않았다. 4_ 근부의 ALS에 대한 영향은 세포분열의 저해시간보다 빠른 CHL의 처리 l시간 이후부터 저해되었다. 5. CHL과 IMA을 경엽에 동시 혼합처리를 하면 생장저해효과가 상가적으로 나타났으나, 상호 순차적 체계처리는 상승적인 효과를 나타내었다. 6. ALS 에 대한 in vitro실험에서도 두 약제의 동시처리시 상가적인 효과가 발현되었다.

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Chlorsulfuron 및 Imazaquin에 의한 옥수수 Acetolactate Synthase 활성의 저해특성 (Inhibition Characteristics of Chlorsulfuron and Imazaquin on Acetolactate Synthase Activity of Corn Plants)

  • 황인택;김기주;이희재;조광연;전재철
    • 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.

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Sulfonylurea 및 imidazolinone계 제초제(除草劑)의 살초작용(殺草作用)과 acetolactate synthase 활성(活性) 억제작용(抑制作用) (Acetolactate Synthase Activity Inhibition and Herbicidal Activity of Sulfonylurea and Imidazolinone Herbicides)

  • 황인택;홍경식;조광연
    • 한국잡초학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.54-62
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    • 1995
  • 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.

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제초제(除草劑) 약해발생(藥害發生) 양상(樣相)과 경감대책(輕減對策) (Crop Injury (Growth Inhibition) Induced by Herbicides and Remedy to Reduce It)

  • 김길웅
    • 한국잡초학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.261-270
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    • 1992
  • Many herbicides that are applied at the soil before weed emergence inhibit plant growth soon after weed germination occurs. Plant growth has been known as an irreversible increase in size as a result of the processes of cell divison and cell enlargement. Herbicides can influence primary growth in which most new plant tissues emerges from meristmatic region by affecting either or both of these processes. Herbicides which have sites of action during interphase($G_1$, S, $G_2$) of cell cycle and cause a subsequent reduction in the observed frequency of mitotic figures can be classified as an inhibitor of mitotic entry. Those herbicides that affect the mitotic sequence(mitosis) by influencing the development of the spindle apparatus or by influencing new cell plate formation should be classified as causing disruption of the mitotic sequence. Sulfonylureas, imidazolinones, chloroacetamides and some others inhibit plant growth by inhibiting the entry of cell into mitosis. The carbamate herbicides asulam, carbetamide, chlorpropham and propham etc. reported to disrupt the mitotic sequence, especially affecting on spindle function, and the dinitroaniline herbicides trifluralin, nitralin, pendimethalin, dinitramine and oryzalin etc. reported to disrupt the mitotic sequence, particularly causing disappearence of microtubles from treated cells due to inhibition of polymerization process. An inhibition of cell enlargement can be made by membrane demage, metabolic changes within cells, or changes in processes necessary for cell yielding. Several herbicides such as diallate, triallate, alachlor, metolachlor and EPTC etc. reported to inhibit cell enlargement, while 2, 4-D has been known to disrupt cell enlargement. One potential danger inherent in the use of soil acting herbicides is that build-up of residues could occur from year to year. In practice, the sort of build-up that would be disastrous is unikely to occur for substances applied at the correct soil concentration. Crop injury caused by soil applied herbicides can be minimized by (1) following the guidance of safe use of herbicides, particularly correct dose at correct time in right crop, (2) by use of safeners which protect crops against injury without protecting any weed ; interactions between herbicides and safeners(antagonists) at target sites do occur probably from the following mechanisms (1) competition for binding site, (2) circumvention of the target site, and (3) compensation of target site, and another mechanism of safener action can be explained by enhancement of glutathione and glutathione related enzyme activity as shown in the protection of rice from pretilachlor injury by safener fenclorim, (3) development of herbicide resistant crops ; development of herbicide-resistant weed biotypes can be explained by either gene pool theory or selection theory which are two most accepted explanations, and on this basis it is likely to develop herbicide-resistant crops of commercial use. Carry-over problems do occur following repeated use of the same herbicide in an extended period of monocropping, and by errors in initial application which lead to accidental and irregular overdosing, and by climatic influence on rates of loss. These problems are usually related to the marked sensitivity of the particular crops to the specific herbicide residues, e.g. wheat/pronamide, barley/napropamid, sugarbeet/ chlorsulfuron, quinclorac/tomato. Relatively-short-residual product, succeeding culture of insensitive crop to specific herbicide, and greater reliance on postemergence herbicide treatments should be alternatives for farmer practices to prevent these problems.

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