• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2002년도 추계 학술대회지
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• pp.42-42
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• 2002

• 한국잡초학회지
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• 제31권3호
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• pp.240-249
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• 2011

식물 유래 naphthoquinone계 juglone의 신규 제초제 작용점 KAPAS에 대한 in vitro 및 in vivo에서의 활성 평가를 통해 천연물 유래 제초제로서의 가능을 검토하였다. Juglone은 농도의존적인 반응으로 KAPAS를 효과적으로 저해하였으며, 50% 저해농도는 $9.5{\mu}M$이었다. 바랭이(Digitaria sanquinalis)에 대한 경엽처리에서 juglone 125, 250, 500 및 $1000{\mu}g\;mL^{-1}$ 농도에서의 활성정도는 각각 70, 95, 100 및 100%이었다. 또한, 8종의 화본과 및 광엽잡초에 대한 juglone 2,000 및 $1000{\mu}g\;mL^{-1}$ 농도에서의 살초력은 완전하였으며(100%), $500{\mu}g\;mL^{-1}$에서도 90~100%이었다. Juglone을 처리했을 때 나타나는 주요 증상은 고사(desiccation) 또는화염상(burndown)이었다. Juglone 처리에 의한 전해물질 누출은 광조건에 관계없이 농도의존적으로 일어났으나, 엽록소 함량 감소 정도는 광조건에서도 경미한 수준이었으며, 암 조건에서는 전혀 일어나지 않았다. Juglone에 의해 억제되었던 애기장대 종자의 발아율은 biotin 공급에 의해 뚜렷하게 회복되었다. 이상의 실험에 결과에 의하면 천연 naphthoquinone계 juglone은 신규 제초제 작용점 KAPAS를 효과적으로 저해하는 친환경적인 천연물 유래 제초제로서의 가능성을 확인하였다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제4권2호
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• pp.118-123
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• 2015

메타게놈(metagenome)은 연구실에서 배양이 불가능한 미생물을 포함한 자연계에 존재하는 미생물의 유전자를 직접 연구하는 학문분야이다. 지구상 거의 모든 자연, 인공 환경에서 살고 있는 미생물 DNA를 분리 정제하는 것이 가능하며, 재조합 DNA 기술 등을 이용하여 배양 가능한 숙주미생물에 메타지놈을 클로닝함으로서 메타지놈 라이브러리를 제작할 수 있다. 최근 메타게노믹스를 통하여 자연계에 존재하고 있는 대다수의 미생물들이 실험실에서 배양되지 않았던 이유를 구명할 수 있게 되었고, 그들이 가지고 있는 생태학적인 의미와 역할에 대한 이해와 더불어 점차 그 응용 분야와 범위도 확대되고 있다. 이와 같은 메타게놈의 응용 분야 확대의 한 방안으로 본 연구에서는 새로운 제초활성 물질 및 제초활성 물질 생산에 필요한 유전자를 확보하기 위해 메타게놈 라이브러리를 대상으로 오이 떡잎절편 검정, 미세조류 생장저해 검정, 종자발아 저해 검정의 HTS (high throughput screening) 시스템을 구축하였고, 구축된 시스템으로부터 선발된 최종 단일 클론인 9-G1과 9-G12의 바랭이에 대한 in vivo assay를 통해 본 연구에서 개발한 HTS 시스템의 유효성을 확인 하였다. 후속연구로서 활성단일클론이 만들어내는 제초활성물질의 동정 및 제초활성물질을 합성하는 유전자군에 대한 연구를 수행 중에 있다.

• 한국잡초학회지
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• 제32권3호
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• pp.263-272
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• 2012

천연물에서 유래한 제초활성 후보물질 d-limonene에 대한 주요 문제 잡초와 환경위해 잡초인 가시박에 대한 살초력 평가를 통해 효율적 잡초 관리를 위한 친환경 잡초방제제로서의 개발 가능성을 검토하고자 본 연구를 수행하였다. d-limonene은 온실조건에서 발아전 토양처리 효과는 없었고, 경엽처리에서는 100kg ai $ha^{-1}$ 이상 농도에서 매우 우수한 방제효과를 보였으나, 작물에 대한 선택성은 전혀 없었다. 야생에서 왕성하게 생육하는 환경 위해잡초 가시박에 대해서도 140kg ai $ha^{-1}$ 이상 농도에서 살포물량에 비례하여 우수한 방제효과를 나타내어 천연 생화학 제초제로서의 적용 가능성에 대한 향후 연구가 필요한 것으로 판단하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제25권3호
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• pp.268-275
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• 2006

ALA (5-aminolevulinic acid) has been proposed as a tetrapyrrole-dependent photodynamic herbicide by the action of the protoporphyrinogen IX oxidase (Protox IX). A study was conducted to determine photodynamic herbicidal effect of ALA on seedling growth of rice (Oryza sativa L.) and barnyard grass (Echinochloa crus-galli Beauv. var. oryzicola Ohwi) under dry and wet conditions. ALA effect on early plant growth of rice and barnyardgrass was greatly concentration dependant, suggesting that it promotes plant growth at very low concentration and inhibits at high concentration. No significant difference in herbicidal activity of biologically and synthetically produced ALAs on plant lengths of test plants was observed ALA exhibited significant photodynamic activity regardless of PSDIP and its duration. Significant shoot growth inhibition by ALA soaking treatment exhibited apparently, indicating that ALA absorbed through root system was translocated into shoot part of plants. ALA reduced plant heights of rice and barnyardgrass seedlings by 6% and 27%, respectively, showing more tolerant to ALA in rice under wet condition. Leaf thickness was reduced markedly by ALA with increasing of ALA concentration, due to mainly membrane destruction and severe loss of turgidity in mesophyll cells, although the epidermal was little affected. It was observed that photodynamic herbicidal activity of ALA applied by pre-and post-emergence application exhibited differently on plant species, and that the activity of ALA against susceptible plants was highly correlated with growing condition.

• 한국환경농학회지
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• 제40권4호
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• pp.260-269
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• 2021

BACKGROUND: Diquat dibromide is a fast-acting nonselective herbicide and plant growth regulator. In this study, in order to understand the possibility of unintentional pesticide contamination in the following crops, the phytotoxicity and transition of diquat dibromide residue in soil into the following crops such as pepper, radish, lettuce and corn have been assessed through phytotoxicity trial and residual evaluation in the unintentional contamination of the higher residual diquat dibromide. METHODS AND RESULTS: The pepper, radish, lettuce and corn were cultivated in the sandy soil and loam soil where the 35 mg/kg and 90 mg/kg diquat dibromide were applied, respectively. Mild growth inhibition symptoms were observed in radish, lettuce and corn crops at the 90 mg/kg- diquat dibromide treatment on the 30 day of cultivation. Diquat dibromide was analyzed using liquid chromatography QTRAP (LC-MS/MS). The recovery rates of diquat dibromide from soil and crop were determined within range from 89.1 to 116.4% with relative standard deviation less than 14.7%. Diquat dibromide residues in soil were found to be 23.90-30.22 and 69.59-82.57 mg/kg from the 35 mg/kg and 90 mg/kg of diquat dibromide-treated soil, respectively after 30 days of crop cultivation. This result implicates that diquat dibromide did not convert to metabolites and remained mostly in the soil, even though it was partially decomposed during crop cultivation. In addition, the diquat dibromide in pepper and radish that were grown for 47 days, and lettuce and corn that were cultivated for 30 days were detected to be 0.01 mg/kg or less in the sandy loam and loam soil where the 90 mg/kg diquat dibromide was applied. CONCLUSION(S): Diquat dibromide did not cause severe phytotoxicity in the following crops as well as it did not uptake and distribute to the following crops, even though it was considered to be residual in the soil.

• 농약과학회지
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• 제12권2호
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• pp.201-205
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• 2008

환경친화형 신규 고활성 토양처리 제초제 개발 연구의 일환으로 하이드록시 알킬 치환체를 갖는 테트라하이드로인 다졸계 protoporphyrinogen IX oxidase 저해 화합물 $6a{\sim}6h$들을 합성하였으며, 온실에서 밭조건 토양처리 제초활성 시험을 실시하였다. 합성된 화합물중에서 트리메틸 하이드록시 알킬 치환체를 갖는 화합물 6f의 제초활성이 우수하였으며, 다양한 작물 선택성을 갖고 있었다.

• 한국잡초학회지
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• 제31권3호
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• pp.250-259
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• 2011

본 실험은 식물에서 유래한 천연 naphthoquinone계 5,8-dihydroxy-1,4-naphthoquinone(DHNQ)의 온실조건에서의 제초활성 정도를 평가하고 효소활성 저해를 포함한 생리 생화학적인 규명을 통해 살초특성을 알아보고자 수행하였다. 온실조건에서 바랭이(Digitaria sanquinalis)에 대한 경엽처리에서 DHNQ 125, 250, 500 및 $1000{\mu}g\;mL^{-1}$ 농도에서의 활성정도는 각각 60, 70, 95 및 100%이었다. 돌피를 포함한 화본과 잡초 3종과 까마중을 포함한 5종의 광엽 잡초에 대한 살초활성 평가에서 2,000 및 $1000{\mu}g\;mL^{-1}$ 농도에서는 완전방제되었고, $500{\mu}g\;mL^{-1}$ 수준에서는 70~100%이었다. 주요 증상은 화염상(burndown)이었고, 약제 처리 24시간 이내에 활성이 나타나 속효성이지만 완전하게 방제되지 않은 개체에서는 처리 5일 이후에 재생되었다. DHNQ를 처리했을 때 KAPAS를 농도의존적으로 저해하였으며, 50% 저해농도는 $4.4{\mu}M$이었다. 엽절편으로부터의 전해물질 누출은 광 암 조건에 관계없이 농도 의존적으로 증가되었으나 누출된 총량은 상대적으로 적었다. DHNQ은 광 암 조건에 관계없이 엽록소 함량 감소는 거의 일어나지 않았다. 한편, DHNQ에 의해 억제되었던 애기장대 종자 발아율은 biotin을 공급해 줌으로서 크게 증가되었다. 이상의 실험에 결과에 의하면 천연 naphthoquinone계 DHNQ는 식물체 내로의 흡수 또는 침투성을 증가시킬 수 있는 제형개발을 통해 살초력을 증가시킬 수 있는 방안이 강구된다면 신규 제초제 작용점으로 발굴한 KAPAS를 효과적으로 저해하는 친환경적인 천연물 유래 제초제로서의 가능성을 확인하였다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제2권1호
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• pp.38-46
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• 2013

토양 방선균 유래의 천연 제초활성 후보소재를 발굴하고, 이 후보소재의 온실 및 포장 실증 평가를 통해 보다 친환경적이고 효율적인 잡초 관리를 위한 잡초방제제로의 실용화 가능성을 검토하고자 본 연구를 수행하였다. 3,000여 종의 토양 방선균으로부터 강력하고 독특한 제초활성을 발현하는 후보 방선균 2종을 선발하였으며, 선발된 후보 방선균의 16S rDNA 서열을 분석한 결과 S. scopuliridis RB72와 가장 유사도가 높아 선발 균주를 S. scopuliridis KR-001이라 명명하였다. 후보 방선균의 최적 배양조건을 확립하였고, 온실 및 포장조건에서 주요 문제잡초와 난방제 잡초, 환경 위해 잡초 가시박 방제효과를 평가를 통해 친환경적인 천연물 제초제로서의 개발 가능성을 확인하였다. 한편, 후보 방선균 S. scopuliridis KR-001 배양액은 작물에 대한 선택성은 없었기 때문에 비선택성 경엽처리제로의 개발 가능성을 고려한 처리 농도 및 시기 등에 대한 진전단계 연구를 진행할 필요성이 제기되었다. 향후 배양액 수준에서 제형 연구를 통해 약효증진기술과 대량생산성 기술 개발을 통해 실용화 가능성을 검토하는 한편, 배양액 내의 살초성분에 대한 화학구조 구명을 통해 방선균 유래의 천연 제초제를 개발 할 수 있는 선도물질 발굴을 위한 추가 연구가 필요한 것으로 판단하였다.

• BMB Reports
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• 제36권6호
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• pp.597-602
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• 2003

Acid phosphatases (APases) play a role in the release of phosphate in organic complexes in soil. We investigated tissue- and isoform-specific responses of APases to phosphorus (P) deficiency in three rice genotypes; Dasan-byeo, Sobi-byeo, and Palawan. The levels of shoot APase activity per protein were similar in the three genotypes. They significantly decreased with P deprivation that was longer than seven days. Root APase activity per protein was two- to three-fold higher in Dasan than in Sobi and Palawan. In all genotypes the APase activity increased in P-deficient plants, but the increase was higher in Sobi and Palawan. After 21 days of P deprivation, secreted APase activity increased more than eight-fold in Dasan and two-fold in Sobi and Palawan. Isoform profiles of shoot and root APases were most diverse in Dasan. The activities of the major isoforms in P-deficient shoots decreased in all three genotypes. Depending on the genotypes, further increases in constitutive isoforms and new induction of one to four isoforms occurred in P-deficient roots. The results indicate that tissue and genotype differences in the response of APase to P deficiency are primarily facilitated by the different responses of the isoforms.