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Penoxsulam과 Cyhalofop-butyl에 대한 경남지역 수집종 피의 저항성 검정
심수용,이용현,이정란,박기웅,이증주 한국잔디학회 2019 Weed & Turfgrass Science Vol.8 No.1
In this study, resistance of Echinochloa oryzicola biotypes collected in the rice fields of Gyeongnam province to both cyhalofop-butyl and penoxsulam were investigated by growth pouch assay. The collected biotypes showed a wide range of different sensitivities to both herbicides. For the standard known susceptible biotype, we used Sunchon biotype susceptible to penoxsulam and cyhalofop-butyl and determined as a resistance if the GR50 value of a biotype is more than three times of the GR50 value of Sunchon biotype. Based on the GR50 values of 82 biotypes, 62.2% of biotypes were resistant to penoxsulam, while 46.8% of biotypes were resistant to cyhalofop-butyl. The resistance/susceptible (R/S) GR50 ratio of the highest resistant biotype to penoxsulam compared to the Sunchon biotype was 252.76 (Hamyang, HY-11 biotype), while that of the highest resistant biotype to cyhalofop-butyl was 23.39 (Jinju, JJ-18 biotype). Growth pouch 방법으로 경남 지방의 논에서 수집된 논피들의 cyhalofop-butyl과 penoxsulam에 대한 반응성을 조사한 결과, 다수의 수집종들은 두 약제에 대하여 광범위한 감수성의 차이를 보였다. Penoxsulam과 cyhalofop-butyl에 대해 감수성인 순천대 수집종을 기준으로 하여 GR50값의 R/S ratio가 3배 이상인 것들을 저항성으로 정하여 평가한 결과, penoxsulam의 경우 GR50값이 구해진 82개의 수집종 중 62.2%에 속하는 51개의 수집종이 저항성이었다. 한편 cyhalofopbutyl의GR50값이 구해진 수집종은 94개였으며, 그 중 46.8%에 속하는 44개의 수집종이 저항성이었다. 또한 순천대 수집종에 비해 가장 높은 저항성을 갖는 수집종의 R/S ratio는 penoxsulam의 경우 함양 11번 수집종에서 257.8배 였으며, cyhalofop-butyl의 경우 진주 18번 수집종에서 23.39배로 나타났다.
경남지방 수집종 올챙이고랭이의 ALS 저해 제초제에 대한 저항성 기작
심수용(Soo Yong Shim),최성환(Sung Hwan Choi),김재호(Jae Ho Kim),정정성(Jung-Sung Chung),가유강(WeiQiang Jia),박기웅(Kee Woong Park),이증주(Jeung Joo Lee) 한국잡초학회·한국잔디학회 2020 Weed & Turfgrass Science Vol.9 No.4
본 연구는 경상남도 8개의 시군에서 수집한 20개의 올챙이고랭이 수집종의 ALS 저해 제초제에 대한 저항성 정도를 확인하고, 그 원인을 구명하기 위해 수행되었다. 여러 올챙이고랭이 수집종들 가운데 고성28번은 penoxsulam 및 flucetosulfuron에 대해 매우 높은 저항성을 나타냈다. als 유전자 염기서열 분석 결과 고성28번 수집종에서는 돌연변이가 발견되지 않았다. 또한, ALS의 in vitro 활성 측정 결과, 고성28번은 penoxsulam에 대해 감수성을 나타낸 통영238번과 큰 차이가 없었다. 한편 고성28번에 대하여 P450 inhibitor인 fenitrothion의 전처리 시 penoxsulam과 flucetosulfuron에 대한 감수성이 현저하게 증가하였다. 상기의 결과로부터 ALS 저해 제초제에 대한 고성28번의 저항성은 als의 돌연변이나 효소 활성의 증가에 의한 것이 아니고, P450의 NTSR에 의한 것으로 사료되었다. 한편 flucetosulfuron에 대한 함안135 및 통영 238번의 낮은 저항성은 als 유전자의 Pro197이 Ser 및 Ala으로 돌연변이된 것에 기인하는 것으로 판단되었다. 상기의 연구는 ALS저해형 제초제에 대한 올챙이고랭이의 비작용점 저항성과 관련된 최초의 보고이며, 올챙이고랭이의 제초제 저항성 관련 연구를 위한 중요한 참고자료로 활용될 수 있을 것이다. This study was conducted to determine the degree of resistance and resistance mechanism to acetolactate synthase (ALS) inhibiting herbicides in Scirpus juncoides biotypes collected in eight cities and counties in Gyeongsangnam-do. Among the S. juncoides biotypes, Goseong28 biotype was highly resistant to penoxsulam and flucetosulfuron. Based on the als gene sequencing, no mutation was found in the Goseong28 biotype. When the ALS activity of Goseong28 biotype was compared with Tongyeong238 biotype which was susceptible to penoxsulam, no significant difference was found. On the other hand, the sensitivity to penoxsulam and flucetosulfuron in the Goseong28 biotype was significantly increased in pretreatment of fenitrothion, a P450 inhibitor. It was considered that the resistance to the ALS-inhibiting herbicide in the Goseong28 biotype was not due to the mutation of als or an increase in enzymatic activity, but due to the non-target site resistance (NTSR) of P450. The low resistance to flucetosulfuron in Haman135 and Tongyeong238 was considered to be due to mutations of Pro197 of the als gene to Ser and Ala. This is the first report related to the NTSR in the S. juncoides to ALS-inhibiting herbicides, and may be used as an important reference material for studies related to the herbicide resistance in S. juncoides.
심수용(Soo Yong Shim),가유강(WeiQiang Jia),박기웅(Kee Woong Park),이증주(Jeung Joo Lee) 한국잡초학회 2021 한국잡초학회 별책(학술대회 초록집) Vol.41 No.1
ALS 저해 제초제를 연속적으로 사용한 농경지에서 발생한 다양한 종류의 잡초종들에서 나타난 저항성은 als 유전자의 돌연변이에 의해서 기인되는 것 외에 내성 식물에서 이루어지는 제초제의 급속한 대사와 관련이 있다. 본 연구는 ALS 저해 제초제에 대한 경남의 8개 시군에서 수집한 20개의 올챙이고랭이 수집종의 저항성 정도를 확인하고, 그 원인을 구명하기 위해 수행되었다. 여러 올챙이고랭이 수집종들 가운데 고성28번은 als 유전자의 염기서열 분석 결과 돌연변이가 발견되지 않았으나, penoxsulam 및 flucetosulfuron에 대해 매우 높은 저항성을 나타냈다. 또한, 고성28번은 penxsulam에 대해 감수성을 나타낸 통영238번과 비교하여 ALS의 in vitro 활성의 별다른 차이가 없었다. 한편 P450 inhibitor인 fenitrothion을 고성28번에 전처리 하였을 때 penoxsulam과 flucetosulfuron에 대한 감수성이 현저하게 증가하였다. 이상의 결과로부터 ALS 저해 제초제에 대한 고성28번의 저항성은 als의 돌연변이나 효소 활성의 증가에 의한 것이 아니고, P450의 비특이적 저항성(non-target site resistance, NTSR)에 의한 것으로 사료되었다. 한편 flucetosulfuron에 대한 함안135 및 통영 238번의 낮은 정도의 저항성은 als 유전자의 Pro197이 Ser 및 Ala으로 돌연변이된 것에 기인하는 것으로 판단되었다. 상기의 연구는 ALS 저해형 제초제에 대한 올챙이고랭이의 비특이적 저항성과 관련된 최초의 보고이며, 올챙이고랭이의 제초제 저항성 관련 연구를 위한 중요한 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.
심수용 ( Soo Young Shim ),김범철 ( Bum Chul Kim ),호소이요시히코 ( Yoshihiko Hosoi ),마스다다카노리 ( Takanori Masuda ) 한국물환경학회 2005 한국물환경학회지 Vol.21 No.2
The aim of this study is to quantify and characterize the dissolved organic carbon (DOC) from paddy fields and crop fields in Tottori, Japan. DOC and ultraviolet (UV) absorption were measured in the filtrated water of each sample. The DOC concentration and the SUVA (specific UV absorption) of biodegradation analysis samples were determined around 50 days after their incubation. In the Fukui paddy fields, DOC concentration varied seasonally from 1.1 to 10.1 ㎎ Cl^(-1), becoming higher during heavy runoffs in April, a non-agriculture period. Variations in DOC concentration did not always correspond to rainfall, though. The Obadake paddy fields showed a DOC concentration pattern similar to that of the Fukui paddy fields. The daily DOC discharge per area in the Fukui (up), Fukui (down), Obadake (south) and Obadake (north) paddy fields influent from paddy fields were 0.02, 0.0161, 0.0135 and 0.0027 ㎏ a^(-1) day^(-1), respectively. These differences resulted from differences in agricultural types and customs of farmers according to paddy fields and other kinds of fields. Also, the SUVAs [which are indirect means to evaluate humic substances (hydrophobic fractions)] of the studied influent waters from paddy fields were generally lower than those of the influent waters from crop fields. Nonbiodegradable DOC accounted for 50.2-98% and 46.8-85.5% of the total DOC in the paddy fields and in the crop fields, respectively.