• 제목/요약/키워드: phytotoxicity mechanism

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벼에서 Dithiopyr의 약해발생(藥害發生) 기구(機構) (Mechanism of Phytotoxicity of Dithiopyr in Rice)

  • 강광식;변종영
    • 한국잡초학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.101-106
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    • 1994
  • 수경재배(水耕栽培)와 폿트실험을 통하여 벼에서 이앙심도(移秧深度), 묘령(苗齡) 및 토성(土性)에 따른 Dithiopyr의 약해정도(藥害程度)를 검정(檢定)하였으며 벼에서 상기(上記) 요인(要因)에 따른 벼의 $^{14}C$-dithiopyr 흡수량(吸收量)을 측정(測定)하여 벼의 Dithiopyr 약해발생(藥害發生) 기구(機構)를 구명(究明)하였다. 1. 벼는 이앙심도(移秧深度)가 얕고 엽령(葉齡)이 어릴수록, 그리고 양토(壤土)나 사양토(砂壤土)에 비하여 사질토양(砂質壤土)에서 약해정도(藥害程度)가 더 심한 경향(傾向)이었다. 2. Dithiopyr의 흡수량(吸收量)은 벼의 이앙심도(移秧深度) 2, 3cm, 보다 0cm에서 그리고 엽령(葉齡) 2엽기(葉基)보다 3, 4엽기(葉基)에서 더 많았다. 그리고 사질양토(砂質壤土)은 사양토(砂壤土)나 양토(壤土)에 비하여 흡수량(吸收量)이 많은 경향(傾向)이었다. 3. 따라서 사질양토(砂質壤土)과 이앙심도(移秧深度)가 얕거나 뜬묘(苗)가 생긴 경우(0cm)에는 벼의 Dithiopyr 흡수량(吸收量)이 많기 때문에 벼의 약해발생(藥害發生)이 높은 것으로 사료(思料)되었다.

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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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Degradation and Detoxification of Disperse Dye Scarlet RR by Galactomyces geotrichum MTCC 1360

  • Jadhav, S.U.;Ghodake, G.S.;Telke, A.A.;Tamboli, D.P.;Govindwar, S.P.
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제19권4호
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    • pp.409-415
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    • 2009
  • Galactomyces geotrichum MTCC 1360 degraded the Scarlet RR(100 mg/l) dye within 18 h, under shaking conditions(150 rpm) in malt yeast medium. The optimum pH and the temperature for decolorization were pH 12 and $50^{\circ}C$, respectively. Enzymatic studies revealed an induction of the enzymes, including flavin reductase during the initial stage and lignin peroxidase after complete decolorization of the dye. Decolorization of the dye was induced by the addition of $CaCO_3$ to the medium. EDTA had an inhibitory effect on the dye decolorization along with the laccase activity. The metabolites formed after complete decolorization were analyzed by UV-VIS, HPLC, and FTIR. The GC/MS identification of 3 H quinazolin-4-one, 2-ethylamino-acetamide, 1-chloro-4-nitro-benzene, N-(4-chloro-phenyl)-hydroxylamine, and 4-chloro-pheny-lamine as the final metabolites corroborated with the degradation of Scarlet RR. The phytotoxicity study revealed the nontoxic nature of the final metabolites. A possible degradation pathway is suggested to understand the mechanism used by G. geotrichum and thereby aiding development of technologies for the application of this organism to the cleaning-up of aquatic and terrestrial environments.

모델식물 애기장대에 대한 훈증제 메틸브로마이드의 약해발생 및 N-acetyl-L-cysteine, L-glutathione, indole-3-acetic acid의 약해억제 효과 (Reduction effects of N-acetyl-L-cysteine, L-glutathione, and indole-3-acetic acid on phytotoxicity generated by methyl bromide fumigation- in a model plant Arabidopsis thaliana)

  • 김경남;김채은;박정은;유진성;김우성;전황주;김준란;이성은
    • 환경생물
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    • 제39권3호
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    • pp.354-361
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    • 2021
  • 본 연구는 식물검역 분야에서 주요하게 사용되고 있는 메틸브로마이드 훈증제로 인해 발생하는 약해를 저감하기 위한 물질을 모델식물인 애기장대를 이용하여 스크리닝하였다. 사전연구를 통하여 메틸브로마이드 훈증제의 식물 독성 메커니즘으로 활성산소발생와 식물 성장 호르몬인 옥신의 식물체 내 분배억제효과가 발생하는 것을 바탕으로 하여, 약해 저감물질후보군으로 활성산소를 제거하는 역할을 하는 ROS scavenger 2종(NAC, GSH)과 옥신을 훈증제 처리 전 애기장대에 처리한 후 약해의 저감 정도를 육안평가와 더불어 관련 유전자의 발현을 확인하였다. 연구 결과 메틸브로마이드에 의해 유도된 약해는 옥신보다는 활성산소를 저감시키는 물질후보군들에서 약해 저감효과가 나타났다. 이 중 GSH을 이용하여 농도구배하여 전처리하였을 때, 5 mM GSH 전처리 후 메틸브로마이드 훈증시 약해 저감효과가 두드러졌다. GSH 전처리 시 식물체 내에 MBF1c와 HSP70 유전자 발현이 증가하는 것을 확인하였으며, 이는 메틸브로마이드 훈증으로 유도되는 약해를 방어하는 역할을 담당하였을 것이라고 평가된다. 따라서, 식물검역 훈증제 메틸브로마이드에 의해 발생하는 약해를 저감하는 데 GSH의 사용가능성을 평가하였으며, 이를 기반으로 다양한 식물체에 적용하여 수출입 시 약해로 인한 경제적 손실을 감소시킬 수 있기를 기대한다.

잔디용 제초제 Flupoxam 과립수화제의 생물특성 소개 (Biological Characteristics of Flupoxam under Registration)

  • 이인용;김창석;이정란;문병철;이관섭
    • 한국잡초학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.212-219
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    • 2011
  • 플루폭삼(flupoxam) 과립수화제는 새포아풀, 바랭이 등의 일년생 화본과 및 광엽잡초에 대해 95%이상의 방제효과를 나타냈다. 약효는 $2kg\;ha^{-1}$에서 3~4월 처리의 경우 120일 이상, 9~10월에 처리할 경우 180일 이상 지속된다. 또한 토양흡착성이 높기 때문에 안전한 처리층이 형성되고 예초후 잔디 찌꺼기(thatch) 유무에 관계없이 잡초방제 효과가 100%이었다. 기존의 잔디용 제초제(디니트로아니린계, 피리딘계, 카바메이트계) 등과는 다른 새로운 작용기작을 가지고 있어 약제의 교호살포에 효과적이다. 주변 조경수에는 일부를 제외하고는 이상증상이 없었다.

Isolation and Characterization of a Theta Glutathione S-transferase Gene from Panax ginseng Meyer

  • Kim, Yu-Jin;Lee, Ok-Ran;Lee, Sung-Young;Kim, Kyung-Tack;Yang, Deok-Chun
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제36권4호
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    • pp.449-460
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    • 2012
  • Plants have versatile detoxification systems to encounter the phytotoxicity of the wide range of natural and synthetic compounds present in the environment. Glutathione S-transferase (GST) is an enzyme that detoxifies natural and exogenous toxic compounds by conjugation with glutathione (GSH). Recently, several roles of GST giving stress tolerance in plants have demonstrated, but little is known about the role of ginseng GSTs. Therefore, this work aimed to provide further information on the GST gene present in Panax ginseng genome as well as its expression and function. A GST cDNA (PgGST) was isolated from P. ginseng cDNA library, and it showed the amino acid sequence similarity with theta type of GSTs. PgGST in ginseng plant was induced by exposure to metals, plant hormone, heavy metals, and high light irradiance. To improve the resistance against environmental stresses, full-length cDNA of PgGST was introduced into Nicotiana tabacum. Overexpression of PgGST led to twofold increase in GST-specific activity compared to the non-transgenic plants, and the GST overexpressed plant showed resistance against herbicide phosphinothricin. The results suggested that the PgGST isolated from ginseng might have a role in the protection mechanism against toxic materials such as heavy metals and herbicides.

Anemarrhena asphodeloides Extract Inhibits the Mycelial Growth of Magnaporthe oryzae and Controls the Rice Blast Disease

  • Joo, Myoung Ho;Yeo, Yu Mi;Choi, Pil Son;Lee, Jae Hyeok;Yang, Kwang-Yeol;Lee, Young Jin
    • 한국자원식물학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.695-703
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    • 2018
  • Previously, we have reported a plant extract isolated from Lysimachia foenum gracum Herba as a new environment friendly biopesticide that has the mycelial growth inhibition effect on Magnaporthe oryzae, the pathogenic fungus of the rice blast disease. For the finding of additional biopesticide candidate, we tested the mycelial growth inhibitory effects about 700 species of plant extracts on PDA media. Among them, the extract of Anemarrhena asphodeloides showed prominent inhibitory effect of which $IC_{50}$ was $139.7{\mu}g/ml$. Mycelial radii of M. oryzae were measured on PDA medium containing the four organic solvent fractions isolated from total extract from A. asphodeloides. Ethyl acetate fraction showed the impressive inhibitory effect of $IC_{50}$, $54.12{\mu}g/ml$. In the subsequent rice field test for the total extract of A. asphodeloides, we obtained encouraging 62.0% control rate of rice blast disease without any phytotoxicity. It is almost equivalent to that of chemical pesticides implying the applicability of the extract as a new biopesticide. In further study, the analysis of active ingredients of the extract would be necessary for the development of a new biopesticide and for the verification of cellular mechanism by which the mycelial growth of M. oryzae inhibited.

수도묘(水稻苗)의 Butachlor 흡수(吸收) 및 약해발생(藥害發生) 특성(特性)에 관한 생리적(生理的) 연구(硏究) (Uptake of Butachlor by Rice Seedlings and Its Phytotoxic Action to the Physiological Activities)

  • 정봉진;권용웅
    • 한국잡초학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.57-68
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    • 1981
  • 수도묘(水稻苗)의 Butachlor(2-chloro-2',6'-diethyl-N-(carboxymethyl) acetanilide) 흡수특성(吸收特性)과 약해발생가구(藥害發生機構)를 밝히어 Butachlor의 안전사용(安全使用)에 도움을 주고자 시도(試圖)되었다. 수도품종(水稻品種) '만석(萬石)'(수원(水原)264호(號))을 사용(使用)하여 제(第)6, 7여기(葉期)까지 수경재배(水耕栽培)한 후 Butachlor를 0, 1.8, 3.6, 7.2, 10.8 또는 14.4ppm 되도록 처리(處理한) 수경액(水耕液)으로 1, 2, 4일간(日間) 생육(生育)시킨 경우와 Butachlor 처리(處理) 후(後) 정상수경액(正常水耕液)으로 교체(交替)하고 6일간(間生) 생장(生長)시킬 경우 약해(藥害)의 진전(進展) 또는 회복과정중(恢復過程中)에 일어나는 수도(水稻)의 Butachlor 흡수(吸收)에 따른 생장반응(生長反應), 수분흡수(水分吸收), 양분흡수(養分吸收), 기공(氣孔) 개폐(開閉), 질산환원효소(窒酸還元酵素)(Nitrate reductase)의 생합성(生合成) 및 분해작용(分解作用)의 변화(變化)를 검정(檢定)했고 Butachlor의 세포구성물질(細胞構成物質)들에 대한 흡착특성(吸着特性)을 비교(比較)하였으며 그 결과(結結)는 다음과 같이 요약(要約)된다. 1. 수도묘(水稻苗)의 Butachlor의 흡수(吸收)는 처리농도(處理濃度) 및 기간(期間)에 비례(比例)하여 거의 직선적(直線的)으로 증가(增加)하였다. 2. Butachlor는 지상부(地上部) 생육(生育)보다는 뿌리생육(生育)을, 지상부(地上部) 생체중(生體重) 및 출엽(出葉)보다는 초장(草長)의 생육(生育)을 더욱 저해(沮害)하였으며, 처리종료(處理終了) 후(後) 지상부(地上部) 생체중(生體重)과 출엽(出葉)은 조속(早速)히 회복(恢復)되었으나 초장(草長) 및 뿌리생체중(生體重) 생장(生長)은 4일(日) 이후(以後) 회복세(恢復勢)를 보였다. 3. Butachlor는 뿌리의 수분흡수(水分吸收)를 처리농도(處理濃度) 비례(比例)하여 곧 저해(沮害)하였고, 그 결과(結果) 엽면(葉面) 기공(氣孔)의 저항(低抗)을 증가(增加)시켰으며, 처리종료(處理終了) 후(後)에는 수분흡수력(水分吸收力)은 곧 회복(恢復)되었으나 기공(氣孔)의 개도(開度)는 서서히 회복(恢復)되었다. 4. Butachlor는 처리(處理) 전(前) 후(後) 수도묘(水稻苗)의 $NH_4^+$, $K^+$$Ca^{++}$ 같은 양(陽)이온의 흡수(吸收)에는 영향(影響)하지 않았으나 $NO_3^-$의 흡수(吸收)를 뚜렷이 저해(沮害)했고, 7.2 ppm의 고종도(高濃度)에서는 인산(燐酸)의 흡수(吸收)도 저해(沮害)했다.

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