[논문]제초제 저항성작물에서 잡초관리기술 동향 및 전망

변종영; 장규섭; 이증주; 박기웅

doi:10.5660/wts.2013.2.3.221

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

Weed & Turfgrass Science, v.2 no.3, 2013년, pp.221 - 229

변종영 (한국과학기술정보연구원 ReSEAT프로그램) , 장규섭 (한국과학기술정보연구원 ReSEAT프로그램) , 이증주 (경상대학교 응용생물학과) , 박기웅 (충남대학교 식물자원학과)

초록
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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.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper reviews current status of weed control practices in herbicide-resistant crops to examine weed management strategies in cope with cropping herbicide-resistant crops in the near future. Herbicide-resistant crops were rapidly adopted weed management technologies due to broad-spectrum weed control without crop injury. Transgenic glyphosate-resistant cultivars in soybean, corn, canola, and cotton were adopted to manage weeds at lower cost in a simplified weed management system. Dual stack crops with glyphosate and glufosinate resistance were developed to control glyphosate resistant weeds in corn, soybean and cotton. New multiple herbicide-resistant crops with resistance to glyphosate and glufosinate, acetolactate synthase (ALS) inhibitors, synthetic auxin herbicides, 4-hydroxyphenyl pyruvate dioxygenase (HPPD) inhibitors or acetyl Coenzyme A carboxylase (ACCase) inhibitors will expended the utility of existing herbicide technologies to manage the evolution of resistant weeds. However, herbicide resistant crops alone cannot solve weed problems and thus studies on diverse weed managements using an array of alternating herbicides of mode of action, mechanical, and cultural practices are needed for integrated weed management systems in the future.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 이미 제초제 저항성작물을 재배하고 있는 나라에서 제초제 저항성작물 개발과 잡초방제 연구현황을 분석하여 앞으로 우리나라에서 제초제 저항성작물의 개발과실용화 재배가 이루어질 경우에 대처하기 위하여 제초제 저항성작물의 새로운 잡초관리 방향과 향후 전망을 검토하였다.
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 효과를나타낼 수 있는 획기적인 잡초관리 기술의 하나이다.

대상 데이터

면화에서는 glyphosate 사용량은 크게 증가되었으나, 카로티노이드 생합성과 광합성 저해 제초제 사용량은 감소되었고 dinitroanilines 제초제는 약간 감소하였다. 면화 재배 농민은 잔효성이 있는 pendimethalin과 fluometuron을 선택하였다(Riar et al., 2011).

성능/효과

또한 glyphosate 저항성작물 재배는 glyphosate를 선택성 제초제로 사용할 수 있게 함으로써 조기 파종, 무경운과 같은 재배적 장점과 함께 잡초방제를 쉽고, 경제적이며,효과적으로 만들었다.
면화에서는 glyphosate 사용량은 크게 증가되었으나, 카로티노이드 생합성과 광합성 저해 제초제 사용량은 감소되었고 dinitroanilines 제초제는 약간 감소하였다. 면화 재배 농민은 잔효성이 있는 pendimethalin과 fluometuron을 선택하였다(Riar et al.

후속연구

Glyphosate 저항성 옥수수가 glyphosate 저항성 콩과 같이 광범하게 수용된다면 glyphosate는 미국의 광대한 지역에 여러 해 동안 처리될 수 있는 주된 제초제가 될 것이다. Glyphosate 저항성 옥수수 밭에 발생하는 잡초의 방제방법은 glyphosate 경엽처리와 함께 acetochlor 혹은 acetochlor + atrazine을 체계처리하는 방법을 추천하였다(Anon, 1998).
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.
그리고 새로운 제초제 복합저항성 형질 이용과 함께 작용기작이 다른 제초제의 사용과 윤작, 경운과 같은 재배적 방법은 잡초관리체계에 유효한 추가수단이 되고, 제초제 저항성작물의 장점을 더 오래 지속되도록 도움을 줄것이며, 아울러 기존 제초제 기술의 새로운 이용을 가능하게 할 것이므로 향후 종합잡초관리 방안의 중요한 요인이 될 것이다.
또한, Table 3에서 제시한 바와 같이 앞으로 glyphosate 혹은 glufosinate와 ALS 저해제, 합성옥신 제초제(2,4-D,dicamba), HPPD 저해제, ACCase 저해제의 제초제 복합저항성작물은 개발될 수 있을 것으로 기대된다(Green, 2012). 기타 다른 제초제 저항성 형질과의 복합저항성작물 개발은 주요 작물에서 잡초관리 선택에 활용될 수 있을 것으로 생각된다.
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.
또한, Table 3에서 제시한 바와 같이 앞으로 glyphosate 혹은 glufosinate와 ALS 저해제, 합성옥신 제초제(2,4-D,dicamba), HPPD 저해제, ACCase 저해제의 제초제 복합저항성작물은 개발될 수 있을 것으로 기대된다(Green, 2012). 기타 다른 제초제 저항성 형질과의 복합저항성작물 개발은 주요 작물에서 잡초관리 선택에 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	제초제 저항성작물을 개발하는 방법은 무엇인가?	제초제 저항성작물을 개발하는 방법은 첫 번째로 목표효소의 민감도를 변형하여 제초제에 대한 식물의 민감도를 저해하는 방법과 두 번째는 제초제 무독성화 경로를 식물에 도입하는 방법이다(Simoens and Van Montagu, 1995). 첫 번째 시도는 glyphosate와 acifluorfen 저항성이다.
	Glyphosate 저항성작물의 재배 확대는 Glyphosate 제초제 사용이 증가됨에 따라 어떤 문제를 초래하였는가?	Glyphosate 제초제는 높은 효능으로 다양한 잡초를 쉽고, 간단하며, 저렴하게 방제할 수 있었지만 다양한 잡초 관리체계에서도 영원히 지속되지 못하였다. Glyphosate 저항성작물의 재배 확대는 glyphosate 사용이 증가됨에 따라 잡초군락의 변화와 잡초의 저항성을 유도하여 농가 포장에서 glyphosate 저항성잡초인 망초(Conyza canadensis)의 출현을 초래하였다(VanGessel, 2001).
	Glufosinate저항성 캐놀라가 미국 텍사스에서 높은 비율로 채택되어 사용되는 이유는?	Glufosinate 저항성 캐놀라는 31%를 차지하여 제초제 저항성작물 시장에서 적은 이익을 얻었지만 glufosinate 저항성 면화에서 glufosinate는 glyphosate 저항성잡초의 발생으로 인하여 glyphosate보다 잡초방제 효과가 높기 때문에 미국 텍사스에서는 높은 비율로 채택되어 사용되고 있다(Sankula, 2006). Glufosinate는 잡초방제 효과가 뛰어나며, 저항성잡초의 출현빈도가 현저히 낮기 때문에 glufosinate 저항성작물의 재배면적이 증가되어 왔으며, 앞으로 그 중요성이 더욱 높아질 것으로 판단된다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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