A series of aqueous or methanol extracts from four different Korean salad plants were assayed to determine their allelopathy and antioxidant activity. The extracts applied on filter paper in a Petri-dish bioassay significantly inhibited root growth of against alfalfa (Medicago sativa) seedlings. Leaf extracts from 40 g dry tissue $L^{-1}$ of Aster yomena was most phytotoxic to alfalfa root growth, and followed by that of Cirsium japonicum, Taraxacum officinale, and Ixeris dentate. Methanol extracts of plants dose-dependently increased DPPH free radical scavenging activity in vitro. Antioxidant activity of methanol extracts from the same plant species was investigated, and the result showed high DPPH free radical scavenging activity in Cirsium japonicum, Aster yomena, and Ixeris dentate, however, in Taraxacum officinale was least activity. By means of HPLC analysis, chlorogenic acid, p-coumaric acid, and total phenolics with 7.68, 17.47 and 18.64 mg, $100g^{-1}$, respectively, showed the highest amounts in methanol extracts from Cirsium japonicum leaves. These results suggest that Compositae salad plants contain water-soluble substances with allelopathic potential as well as antioxidant activity.
Lettuce (Lactuca sativa L.) is known to contain water-soluble substances that are biologically active. Aqueous or methanol extracts and residues from leaves of lettuce plants were assayed to determine their allelopathic effects, and the causative allelochemicals from fractions were quantified by means of HPLC analysis and bioassayed. Extracts from oven-dried leaf samples were more phytotoxic than those from freeze-dried samples. Leaf extracts of 40 g L$^{-1}$ were completely inhibitory on root growth of alfalfa (Medicago sativa L.), while root growths of barley (Hordeum vulgare L.) and soybean (Glycine max L.) were less sensitive. Early seedling growth of both alfalfa and barnyard grass (Echinochloa crus-galli) was significantly reduced by methanol leaf extracts. The major allelopathic substances analyzed by HPLC were coumarin, trans-cinnamic acid, o-coumaric acid, p-coumaric acid and chlorogenic acid. Of them p-coumaric acid was found as the greatest amount (8.9 mg 100 g$^{-1}$ ) in the EtOAc fraction; only coumarin was found in all the fractions. Hexane and EtOAc fractions of L. sativa reduced alfalfa root growth more than did BuOH and water fractions. These results suggest that lettuce had potent herbicidal activity, and that its activity differed depending on type and amount of causative compounds by fraction.
무 시들음병에 대한 저항성 검정 체계를 확립하기 위하여 실험하는 과정에서 병원균인 Fusarium oxysporum f. sp. raphani가 무 유묘에 독성(phytotoxicity)을 일으키는 독소(phytotoxin)를 생산한다는 것을 발견했다. F. oxysporum f. sp. raphani KR1 균주는 여러 배지 중 malt extract broth 배지에서 배양하였을 때 그리고 $25^{\circ}C$에서 14일 동안 150rpm으로 진탕배양하였을 때 가장 많은 독소를 생산하였다. 무에 대한 독성 반응을 이용하여 F. oxysporum f. sp. raphani의 배양액으로부터 phytotoxin을 분리하였다. 그리고 Mass와 NMR Spectroscopy 분석을 통하여 이 화합물은 fusaric acid로 동정되었다. 독소의 역할을 규명하기 위하여 fusaric acid를 무, 양배추, 브로콜리 등 F. oxysporum f. sp. raphani의 기주 및 비기주 배추과 작물에 대한 독소 활성을 조사하였다. Fusaric aicd는 무 유묘에 대하여 농도 의존적으로 활성을 보였으며, F. oxysporum f. sp. raphani에 대한 감수성 품종뿐만 아니라 저항성 품종에 대해서도 유사한 정도의 독성을 나타냈다. 그리고 F. oxysporum f. sp. raphani가 생산하는 fusaric acid는 병원균의 비기주 배추과 작물인 양배추와 브로콜리에 대해서도 강한 활성을 보였다. 따라서 이들 결과는 이 독소가 병원성 관련 독소이나 비기주 특이적 독소이며, 무 시들음병 저항성 검정에서 이 독소가 제거된 포자현탁액을 접종원으로 사용해야 한다는 것을 나타낸다.
Two phytotoxic compounds were isolated from a culture of Exserohilum monoceras Inu-1, a fungal pathogen of Barnyard grass. The structure was determined by spectroscopic analyses including 2D NMR experiments. During the isolation procedure, the toxic components were monitored by the assay using Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam.), a host plant of the pathogen. The compounds inhibited the root growth of the host plant seedlings at a level of 100 ppm. While no substantial inhibition was observed even at 300 ppm in non-host plant seedlings such as lettuce and tomato.
Norcolensoic acid (1) was isolated from both the fruiting bodies and the liquid culture of Lachnum virgineum. The structures of 1 was determined using spectroscopic methods. Compound 1 was isolated for the first time from this fungus. Compound 1 showed moderate antibacterial and phytotoxic activities.
Momilactones A and B, the major phytotoxins and phytoalexins in rice plants, were quantified by a HPLC-APCI-MS-MS (APCI-MS-MS) system under multiple reaction monitoring conditions. Since MA and MB were found to be easily extracted with water, these phytotoxic compounds may affect germination and growth of other plant species when the rice straws were left in the fields.
부식산과 흘브산이 Paraquat의 약해에 미치는 영향은 호밀의 생물검정을 통해 고사일수, 생중량 및 성장률에 관한 약해지표를 설정하고 Model을 도입하여 평가했다. 호밀의 생육상황에 대한 유기리간드 자체의 영향은 거의 없었으나, Paraquat의 독성은 매우 높았다. Paraquat의 약해가 강하게 나타나기 시작하는 농도는 $0.4{\sim}0.6{\mu}M$ 이었으며, 약해한계농도 (Phytotoxic Critical concentration)는 약 11${\mu}M$ 로 추정되었다. 유기리간드의 처리는 Paraquat의 약해에 의해 초래되는 고사일수를 약 40%까지 지연 시켰으며, Paraquat 단독처리구보다 생중량 및 성장률을 유의성있게 향상시켜, Paraquat의 호밀에 대한 약해를 줄여 주었다.
1,3-Dimethyl-4-acyl-5-hydroxypyrazoles와 methylisocyanate로 부터 제초활성이 있는 1,3-dimethyl-4-acy1-pyrazol-5-yl-N-methylcarbamate 유도체를 합성하였다. 이 화합물들의 구조가 IR, UV, $^{1}H-NMR$, $^{13}C-NMR$ 등의 기기분석에 의해 1,3-dimethyl-4-be-nzoyl-pyrazol-5-yl-N-methylcarbamate(V), 1, 3-dimethyl-4-(2-chlorobenzoyl)-pyrazo1-5-yl-N-methylcarbamate(VI) 그리고 1,3-dimethyl-4-(2,4-dichlorobenzoy1)-pyrazo1-5-yl-N-methylcarbamate(VII) 임이 확인되었다. 이 합성 화합물들의 처리에 의한 벼, 무우, 녹두 및 물잔디 종자의 발아 및 생육에 미치는 phytotoxicity를 조사한 결과는 다음과 같다. 일반적으로 4-acyl-pyrazol-5-yl-N-methylcarbamate 화합물들의 저농도(50ppm)에서는 식물종자의 발아에 큰 영향을 주지 않았으며, 농도가 증가할수록 종자의 발아와 생육을 억제하는 경향이었다. 그들은 벼와 물잔디의 줄기의 생육에는 크게 영향을 주지 않았으며, 녹두와 무우의 생육에는 강하게 억제하는 현상을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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