• 제목/요약/키워드: Herbicide resistance weeds

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Mechanisms of herbicide resistance in weeds

  • Bo, Aung Bo;Won, Ok Jae;Sin, Hun Tak;Lee, Jeung Joo;Park, Kee Woong
    • 농업과학연구
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    • 제44권1호
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    • pp.1-15
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    • 2017
  • In major field crops, synthetic herbicides have been used to control weeds worldwide. Globally, herbicide resistance in weeds should be minimized because it is a major limiting factor for food security. Cross resistance can occur with herbicides within the same or in different herbicide families and with the same or different sites of action. Multiple resistance refers to evolved mechanisms of resistance to more than one herbicide (e.g., resistance to both ALS-inhibitors and ACCase-inhibitors) and this resistance was brought about by separate selection processes. Target site resistance could occur from changes at the biochemical site of action of one herbicide. Non target site resistance occurs through mechanisms which reduce the number of herbicide molecules that reach the herbicide target site. There are currently 480 unique cases (species ${\times}$ site of action) of herbicide resistance globally in 252 plant species (145 dicots and 105 monocots). To date, resistance in weeds has been reported to 161 different herbicides, involving 23 of the 26 known herbicide sites of action. Finally, it can be concluded that we can protect crops associated to herbicide resistant weeds by applications of biochemical, genetic and crop control strategies.

Current status and agronomic aspects of herbicide resistance in Korea

  • Bo, Aung Bo;Jeong, In Ho;Won, Ok Jae;Jia, WeiQiang;Yun, Hye Jin;Khaitov, Botir;Le, Thi Hien;Umurzokov, Mirjalol;Ruziev, Farrukh;Lim, Min Ju;Cho, Kwang Min;Park, Kee Woong;Lee, Jeung Joo
    • 농업과학연구
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    • 제46권2호
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    • pp.405-416
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    • 2019
  • Weeds are a serious problem in crop production. Use of synthetic herbicides is rapidly increasing in weed management worldwide including Korea. Herbicide application reduces the time spent on weed control. However, the evolution of resistance to herbicides in weeds has become widespread as a natural response to selection pressure imposed by agricultural management activities. If an herbicide with the same mechanisms of action is used repeatedly and intensively, it can rapidly select for a weed biotype that shifts toward difficult-to-control becoming a more tolerant weed and lead to the evolution of herbicideresistant weeds. Moreover, agricultural and biological factors have an important role in the development of herbicide-resistant weed populations. Mitigating the evolution of herbicide resistance in weeds relies on reducing selection through the diversification of weed control techniques. The resistance management of weeds in the future will strongly depend on intensive cropping systems. The current situation of intensive cropping systems with their heavy reliance on the efficacy of chemical weed control will not lead to significant containment of this problem. Therefore, management strategies need to overcome the further spread of herbicide resistance in weeds in Korean crop production. This review presents the current information on herbicide resistance in Korea and factors controlling the development of herbicide resistant weeds.

충남지역에서의 제초제 저항성 논 잡초 발생 및 분포 (Occurrence and Distribution of Herbicide Resistant Weeds in the Paddy Field of Chungnam Province)

  • 원옥재;가유강;이증주;김진원;이정란;박기웅
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제7권3호
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    • pp.201-208
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    • 2018
  • 본 연구는 충청남도에서 ALS 제초제 저항성 논 잡초의 발생과 분포를 조사하기 위해 2017년도에 수행되었다. 충청남도 전체 논 재배면적의 47.0%인 64,782 ha에서 제초제 저항성 논 잡초가 발생하였다. 상위 5개 시 군별 제초제 저항성 잡초 발생면적은 서산시 11.9%, 논산시 11.1%, 당진시 10.9%, 보령시 9.2%, 아산시 7.8% 순이었다. 제초제 저항성 잡초종별 발생을 보면 물달개비가 가장 많았고, 다음으로 미국외풀, 올챙이고랭이, 강피, 알방동사니, 벗풀 순이었다. 제초제 저항성 물달개비, 미국외풀, 올챙이고랭이는 충청남도 전역에 분포하였으며, 벗풀은 당진시에서만 발생하였다. 2011년도 제초제 저항성 잡초 조사와 비교하여 제초제 저항성 잡초 발생면적은 감소하였으나, 제초제 저항성 잡초 발생률은 2011년도의 47.6%와 유사하였다. 제초제 저항성 잡초를 방제하기 위해서는 흔히 다른 작용기작을 지닌 제초제들과 병용하거나 교호로 처리하여야 하며 제초제 저항성 잡초의 주기적인 모니터링과 종합적인 제초제 저항성 관리체계가 필요하다.

제초제(除草劑)에 대한 식물(植物)의 저항성(抵抗性) (Resistance of Plants to Herbicide)

  • 김길웅
    • 한국잡초학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.96-106
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    • 1984
  • Changes in weed floras and development of plant resistance to herbicides seemed to be closely related with increased and repeated use of herbicides. Herbicide use increased from 5% of the total consumption of pesticide in 1950 to 45% in 1976 in world basis. About 200 herbicides have been introduced to agriculture so as to control about 206 weed species which have been recorded important to human beings. In Korea, there was about 351 times in increased use of herbicides from 1966 to 1982. Interspecific selection by herbicide is mainly responsible for changes in weed floras and resulted in varying tolerance or susceptibility to herbicides, together with the changes of agricultural practices. The present trend toward continuous cereal cultivation throughout world will lead to type of changes in weed floras favorable to therophyte which can survive under unfavorable conditions as seeds rather than the types of geophyte which can survive unfavorable seasons as buds placed below soil surface. However, geophyte such as Sagitaria pygmaea, and Scirpus jurtcoides, and Cyperus rotundus and Cynodon dactylon in temperate warm climate become severe paddy weeds, presumably because of the removal of annual weeds by herbicides. Since differential tolerance to 2,4-D was firstly reported in Agrostis stolofera, about 30 species of weeds in 18 genera are presently known to have developed resistance to triazine herbicides. Resistance of weed biotypes to triazine herbicide is not mainly due to limited absorption and translocation or to the difference in metabolism, but is the result of biochemical changes at the site of metabolic activity, such as a loss of herbicide affinity for triazine binding site in the photosystem II complex of the chloroplast membrane. Genetical study showed that plastid resistance to triazine was wholly inherited through cytoplasmic DNA in the case of Brassica campestris. Plant tissue culture method can be utilized as an alternate mean of herbicide screening and development of resistance variants to herbicides as suggested by Chaleff and Parsons. In this purpose, one should be certain that the primary target process is operational in cell culture. Further, there are a variety of obstacles in doing this type of research, particularly development of resistance source and it's regeneration because cultured cells and whole plants represent different developmental state.

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일본잡초학회에서 본 일본의 잡초연구 동향 (Report on the 54th annual meeting of the weed science society of Japan)

  • 황재복;김경현
    • 농업과학연구
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    • 제42권4호
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    • pp.335-339
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    • 2015
  • 일본잡초학회를 참석하여 잡초방제 관한 최근 연구동향을 파악하고 이를 토대로 향후 잡초방제 연구의 발전방향과 전망을 제시하고자 하였다. 주요 연구분야로는 잡초연구, 잡초관리, 제초제, 그리고 해외동향 등이었다. 일반강연 49편, 포스터 발표 45편이 었다. 학회 일정 중에 미니심포지엄이 소분과로 나누어 각각 개최되었고, 젊은 과학자의 모임도 활발하게 진행되었다. 일본도 우리나라와 같이 기후변화에 따른 문제잡초의 증가 및 외래잡초의 관련연구의 비중이 높고, 친환경 방제를 위한 식물체 유래 제초활성 물질 탐색, 저항성 잡초를 방제하기 위한 연구들이 주로 이루어지고 있었다.

아시아·태평양 지역 잡초연구 동향 및 전망 (Current Status and Perspective of Weed Science in Asian Pacific Region)

  • 이인용;이정란;김도순;박기웅
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제3권1호
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    • pp.1-5
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    • 2014
  • 아시아 태평양 지역의 농업 시스템에서 잡초방제에 관한 최근 연구동향을 파악하고 이를 토대로 향후 잡초방제 발전방향과 전망을 제시하고자 하였다. 제 24차 아시아-태평양 잡초학회에서 우리나라를 포함한 16개국 190여명이 참석하였으며 11개 분야에서160편이 발표되었다. 주요 연구분야로는 외래잡초의 발생생태, allelopathy, 논에서의 잡초관리, 일반작물에서의 잡초관리, 제초제 저항성잡초 등이었다. 쌀은 아시아 국가의 주된 식량작물로서 이와 관련된 잡초방제 및 제초제 저항성에 관한 연구내용이 주를 이루었으며 옥수수, 콩, 밀 재배지에서의 잡초방제 분야에서도 꾸준한 연구가 이루어졌다. 앞으로 기후변화에 따른 문제잡초의 증가 및 인구증가에 따른 식량부족현상을 해결하기 위해 잡초관련 연구의 중요성이 대두되고 있으며, 다양한 잡초방제 체계를 확립하고 저항성잡초를 방제하기 위한 연구들이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 전망된다.

제초제 저항성작물에서 잡초관리기술 동향 및 전망 (Current Status and Perspective of Weed Management in Herbicide-Resistant Crops)

  • 변종영;장규섭;이증주;박기웅
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제2권3호
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    • pp.221-229
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    • 2013
  • 우리나라에서 제초제 저항성작물의 개발과 저항성작물의 실용화 재배가 이루어질 경우를 대비하기 위하여 제초제 저항성작물 개발 및 잡초방제 연구현황을 분석하고 앞으로의 잡초방제 방향과 전망에 관하여 기술하였다. 제초제 저항성작물 개발은 작물에 대한 약해 없이 한 가지 제초제만을 사용해서 선택적으로 광범한 잡초방제 효과를 나타낼 수 있는 획기적인 잡초관리 기술의 하나이다. Glyphosate 저항성 형질전환 콩, 옥수수, 캐놀라, 면화에서 glyphosate 사용은 단순한 잡초방제법으로 저비용으로 편리하게 잡초를 관리할 수 있다. 한 작물에 glyphosate와 glufosinate에 모두 저항성인 이중저항성작물은 옥수수, 콩, 면화에서 개발되어 glyphosate 저항성잡초를 방제할 수 있었으며, 기존 제초제 기술의 영역을 확장할 수 있을 것이다. 그리고 glyphosate를 ALS 저해형 제초제, 합성옥신 제초제, HPPD 저해형 제초제 혹은 ACCase 저해형 제초제를 포함한 새로운 제초제 저항성작물 개발은 제초제 저항성잡초를 효과적으로 방제하기 위하여 가까운 장래에 개발되기를 기대한다. 또한 제초제 저항성작물만으로는 잡초문제를 해결할 수 없기 때문에 앞으로 다른 작용기작 제초제의 교호사용, 기계적, 경종적 방법을 통합한 종합적잡초관리 체계에 관한 연구가 요망된다.

논 제초제 저항성 잡초 발생에 따른 제초제 개발 현황과 방향 (Statuses and Perspectives of Herbicides Development Against Herbicide-Resistant Weeds in Paddy Field of Korea)

  • 박태선
    • 농약과학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.1-8
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    • 2008
  • 최근 한국 논에서는 1989년부터 pyrazosulfuron/molinate 및 bensulfuron/molinate와 같은 "일발처리제"의 광범위한 사용으로 설포닐우레아(SU)계 제초제 저항성 잡초들이 급증하고 있다. 2008년 현재까지 확인된 SU계 제초제 저항성 잡초들은 일년생 잡초 7초종과 다년생 잡초 3초종이 각각 확인되었다. 현재까지 개발 및 사용되어온 SU계 제초제들과 화본과 전용 제초제들이 혼합된 "일발처리제"로부터 제초제 저항성 잡초 방제를 위주로 한 새로운 제초제 개발이 요구된다. 최근 한국과 농업적 환경이 유사한 일본은 제초제 저항성 잡초를 방제하기 위한 시스템으로 제초제 개발이 급변하고 있다. 따라서 한국에서도 제초제 전문약제들이 혼합된 3종 이상의 새로운 "일발처리제" 개발로 전환되어 져야 한다. Benzobicyclone, bromobutide, cafentrazone, pyrimisulfam은 SU계 제초제 저항성 잡초에 효과적인 제초제들이다. 그러나 이들 제초제 전문 약제들에 대한 제초제 저항성 잡초 초종별 반응은 서로 다르게 나타났는데, bromobutide와 cafentrazone은 각각 사초과와 광엽잡초에 효과적이나 benzobicyclone과 pyrimisulfam은 사초과와 광엽잡초에 모두 효과적이다.

중국 제초제 저항성 논잡초 발생 현황 및 대책 (Herbicide Resistance Challenge in Paddy Field of China)

  • 오명근;서봉;양덕량;양걸
    • 한국잡초학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.170-173
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    • 2012
  • China is one of most important countries for production and consumption of herbicide. Although the chemical weeding technology promoted the development of agricultural modernization in Chinese, it led to the negative effects to agriculture. In particular, the weeds resistant herbicide in paddy field had been serious challenge for safe production of rice. The chemical control technology for weed resistant herbicide with effective, low cost and safety characteristic will be key problem being solved in futhure.

세계 잡초연구 동향 및 전망 (Current Status and Perspectives of Weed Science in the World)

  • 이인용;박태선;최정섭;고영관;박기웅;서현아
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제5권3호
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    • pp.105-110
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    • 2016
  • 세계 잡초연구자들이 세계잡초학회에서 발표한 최근 연구동향을 파악하여 이를 토대로 향후 잡초연구 발전방향과 전망을 제시하고자 하였다. 제 7차 세계잡초학회는 우리나라를 포함한 59개국 520여명이 참석하였으며, 9개 분야 625편이 발표되었다. 주요 연구분야로는 제초제 저항성잡초, 잡초생태, 농경지 및 비농경지의 잡초관리, 제초제 살포기술, 비화학적 잡초방제 등이었다. 이중 제초제 저항성잡초 연구분야는 전체 30%를 점유하여 향후에도 이들 연구가 지속될 것으로 판단된다. 특히 설포닐우레아계 보다는 비선택성 제초제인 glyphosate, glufosinate-ammonium 저항성 잡초에 대한 발표가 많았다. 신규 제초제 개발은 synthetic auxin 작용기작의 제초제인 arylex, HPPD 저해제로 개발 중인 3가지 물질을 safener와의 합제 연구 등이 있었다. 그리고 세계 주곡작물인 옥수수, 밀, 벼 재배지에서 발생되는 제초제 저항성잡초에 대한 연구가 집중되었다. 특히 잡초의 non-target site에 대한 저항성 연구가 집중적이었다. 또한 우리나라에는 없는 기생잡초에 대한 연구 폭이 넓어지고 있으며, 예년에는 취급하지 않았던 비화학적 잡초방제 부문도 많았다. 향후에는 제초제 저항성 메카니즘 구명, 기생잡초 연구, 제초제 살포기술, 비화학적 잡초방제 등의 연구가 폭넓게 진행될 것으로 전망되었다.