토양 방선균 Actinomycetes G-0299의 바랭이에 대한 선택적 살초특성

최정섭,김영숙,김재덕,김혜진,고영관,박기웅,문석식,Choi, Jung-Sup,Kim, Young Sook,Kim, Jae Deok,Kim, Hye Jin,Ko, Young-Kwan,Park, Kee Woong,Moon, Surk-Sik 한국잡초학회한국잔디학회 2017 Weed & Turfgrass Science Vol.6 No.3

방선균 G-0299의 살초특성을 확인하여 천연 제초제 후보소재로서의 가능성을 검토하고자 수행하였다. 선발된 방선균 G-0299는 바랭이에서만 살초력이 발휘되었을 뿐만 아니라 경엽처리 효과, 엽록소 함량 등의 생리 생화학적인 반응에서 광조건에서만 발현되는 독특한 살초특성을 보였다. 방선균 G-0299 배양 여액 농축 시료를 처리했을 때 속효성이며, 고사 또는 백화현상이 발현되는 등의 특징으로부터 광합성 저해 또는 protox 저해 제초제와 비슷한 작용기전을 갖고 있을 가능성을 유추해 볼 수 있겠으나 오직 바랭이에서만 살초력이 발휘되는 특이한 현상을 고려하면 상관성을 설명하기는 곤란하였다. 따라서 천연 제초활성 후보소재 방선균 G-0299의 보다 상세한 살초기 전에 관해서는 추가 연구를 통해 구명되어야 할 것이다. An actinomycetes isolate G-0299 obtained from a forest soil showed strong phytotoxic activity to Digitaria ciliaris. For the foliar application study, the culture filtrate of the isolate G-0299 showed strong herbicidal activity only to D. ciliaris among the 12 monocot and 5 dicot weed species. And herbicidal activity at a concentration of 500, 250, 125 and $62.5{\mu}gmL^{-1}$ of culture filtrate was 100%, 98%, 70% and 40%, respectively. Phytotoxic symptoms of the culture filtrate by foliar application were desiccation and burn-down or bleaching of leaves and finally plant death. And then the herbicidal activity was exhibited only under the light condition. Also, chlorophyll loss of D. ciliaris leaf tissues in the light condition was much higher than in the dark condition and then chlorophyll content decreased 82%, 5%, respectively. In conclusion, our results suggest that soil bacteria, isolate G-0299 could be a good candidate for new bio-herbicide and provide a new lead molecule for a more unique herbicide.

토양처리용 천연물제초제 개발을 위한 생물검정법 개선

김재덕(Jae Deong Kim),황현진(Hyun Jin Hwang),서보람(Bo Ram Seo),최정섭(Jung Sup Choi),김진석(Jin Seog Kim) 韓國雜草學會 2011 Weed&Turfgrass Science Vol.31 No.3

본 연구는 토양처리용 천연물 제초제의 개발을 보다 신속하게 효율적으로 진행하기 위한 방안으로서 실용적인 입장에서 보다 개선된 검정법을 확립하기 위해 수행되었다. 검정하고자 하는 화합물의 량이 50㎎ 이상 충분할 경우, 잡초 4초종(피, 바랭이, 자귀풀, 어저귀)이 파종된 50㎠ 토양 표면적을 가진 폿트에서 온실검정을 함으로서 기존의 방법(토양 표면적이 350㎠인 폿트 이용)에 비해 약제 소요량을 78배 줄일 수 있었다. 이때 검정초기 처리농도는 10,000㎍ mL<;SUP>;-1<;/SUP>; 내외로 하는 것이 적당하였다. 한편 검정용 시료의 량이 10㎎ 이하로서 미량일 경우는 6 well plate를 이용하되 각 well에 밭토양을 담고 4가지 초종을 파종한 다음 실내에서 제초활성을 검정하는 방법이 추천될 수 있었다. 이는 기존의 방법(토양 표면적이 350㎠인 폿트 이용)에 비해 약제 소요량 및 처리용액 부피를 14배 가까이 줄일 수 있었고 실제에 가까운 데이터를 확보할 수 있어 보다 빠른 속도로 천연물 제초제를 개발하는데 도움이 될 것으로 판단되었다. This study was carried out to establish an improved bioassay system on the side of practicality, pre-emergence bioassay which is more effective in developing soil application natural herbicides. A miniaturized method which have a 50 cm² of soil surface area and was efficient by 7 times compared to the existing soil application assay (350 cm² of soil surface area) was established, in which four weed species (Echinochloa crus-galli, Digitaria sanguinalis, Aeschynomene indica, and Abutilon theophrasti) were planted and grown in greenhouse. This would be applicable when the amount of screening compound is much more than 50 mg. The initial application rate was desirable at 10,000 μg mL-1. On the other hand, the 6 well plate assay which has 4 weed species in each well containing upland soil and could be conducted in growth chamber, was established. This assay was resulted in minimizing in level of 1/14 test volume and 1/14 amounts of test compound to the conventional method that has been used for screening of synthetic compounds in KRICT, and applicable for the small amount of test compound (less than 10 mg). Therefore, the improved bioassays established in this study would be helpful for a rapid and efficient development of soil application natural herbicides.

가중나무로부터 식물생장억제물질 glycine betaine의 분리

윤미선(Misun Yun),최정섭(Jung Sup Choi),조남규(NamKyu Cho),한상섭(Sang-sub Han),김성문(Songmun Kim) 한국잡초학회 2021 Weed & Turfgrass Science Vol.10 No.4

가중나무를 2013년 전라북도 전주 인근 야산에서 수집하여 음건한 후 methanol(MeOH)로 추출하고, 감압농축건조한 추출물을 유채(Brassica napus L.)를 대상으로 in vitro에서 seed bioassay를 수행한 결과 식물생장을 50% 억제하는 식물생장억제값(GR50)은 739 μg g<SUP>-1</SUP>이었다. 식물생장을 억제하는 생리활성물질을 분리하기 위하여 MeOH 추출물을 hexane, CH₂Cl₂, EtOAc, butanol, H₂O로 순차분획하고 GR50을 조사한 결과 EtOAc 분획물의 억제효과가 가장 컸으며(561 μg g<SUP>-1</SUP>), EtOAc 분획물을 thin layer chromatography와 column chromatography로 5개의 분리물로 분리하고, 식물생장억제효과를 검정한 결과 EAC 분획물이 가장 높은 억제효과를 나타냈다(GR50 50 μg g<SUP>-1</SUP>). EAC 분리물을 gas chromatograph mass spectrometry로 분석한 결과 molecular ion (M+)이 m/z 117이고 fragmentaion은 m/z 116, 100, 72, 58이었다. EAC 분리물의 ¹H-NMR(nuclear magnetic resonance)분석결과 δ (ppm)에서 3.30 (9H, d, H-2, 3, 4), 3.85 (2H, s, H-1)에서 proteon signal을 확인하였으며, <SUP>13</SUP>C-NMR 분석결과 δ (ppm)은 52.39 (C-3, 3", 3""), 65.86 (C-2), 167.32 (C-1)에서 carbon signal을 확인하였다. GCMS, ¹H-NMR, <SUP>13</SUP>C-NMR의 분석결과 가중나무 EAC 분리물의 화학명은 1-carboxy-N,N,N-trimethyl이고, 일반명은 glycine betaine으로 확인되었다. Glycien betaie 화합물을 구입하여 유채(Brassica napus L.)를 대상으로 in vitro에서 seed bioassay를 수행한 결과 GR50값은 91 μg g<SUP>-1</SUP>으로 EAC 분리물의 GR50값과 유사하였다. Objective of this study is to discover new herbicide parent mother compound(s) from native plants in Korea. The leaves of Ailanthus altissima Swingle were collected in Jeonju, Jeollabukdo in 1995. The shade dried and powdered plant samples were extracted with methanol (MeOH). The methanol extract of A. altissima was subjected to in vitro seed bioassay on rapeseed (Brassica napus L.). The results indicated that the methanol extract significantly inhibited the germination of rapeseed with the GR50 (growth retardation 50%) value of 739 μg g<SUP>-1</SUP>. In order to isolate the bioactive substances that inhibit plant growth, the MeOH extract was sequentially fractionated with hexane, dichloromethane, ethyl acetate, butanol, and H₂O. Among them, the EtOAc fraction showed the lowest GR50 value (561 μg g<SUP>-1</SUP>) than other fractions. The EtOAc fraction was further fractionated on column chromatography, which showed 5 fractions (EAA-EAE) with good plant growth inhibitory effect. In these, the EAC fraction showed the highest inhibitory effect (GR50 at 50 μg g<SUP>-1</SUP>). The gas chromatography and mass spectrometry analysis of EAC fraction revealed that molecular ion (M<SUP>+</SUP>) was m/z 117 and fragment ions were m/z 116, 100, 72, and 58. Based on the results obtained from GC-MS, ¹H-NMR, and <SUP>13</SUP>C-NMR analyses, the EAC fraction was identified as 1-carboxy-N,N,N-trimethyl, and its common name was glycine betaine. The seed bioassay of glycine betain results revealed that the GR50 value was 91 μg g<SUP>-1</SUP>, which was comparable with the GR50 value of the EAC fraction of A. altissima.

적심 및 분지(分枝) 유도를 위한 신규 생장조절제로서의 mevalocidin 활용

김진석(Jin-Seog Kim),연규환(Gyu Hwan Yon),김보관(Bo Gwan Kim),최정섭(Jung-Sup Choi),김은애(Eun Ae Kim),고영관(Young Kwan Ko),이일영(Ill Young Lee) 한국잡초학회·한국잔디학회 2020 Weed & Turfgrass Science Vol.9 No.1

현재 적심 및 분지조절제로서 여러 가지 약제가 개발되어 사용되고 있지만 화합물마다 약해, 효능 부족, 심한 잔류성, 좁은 사용범위, 기타 부작용 등의 단점이 있기 때문에 이를 보완할 수 있는 보다 안전하고 새로운 유형의 물질 탐색과 개발은 매우 필요한 상황이다. 본 연구에서는 미생물 유래의 천연물인 mevalocidin에 대해 적심제 및 분지생장조절제로서의 사용 가능성을 검토하였다. 토마토, 고추, 콩, 고구마, 들깨 유묘를 대상으로 여러 농도의 mevalocidin을 처리해 본 결과, 흡수된 mevalocidin은 정단부로 빠르게 이동하여 생장점을 고사시키는 특징을 보이며 상대적으로 체내 대사가 빠르게 진행되는 것 같았다. 작물에 따라 적정농도가 다르지만 전반적으로 2-4 kg ha<SUP>-1</SUP> 처리범위에서 양호한 적심효과가 나타났고, 1-3 kg ha<SUP>-1</SUP> 처리 범위에서는 정단 생장억제와 함께 분지가 유도되면서 유도된 분지의 양호한 생장이 진행되었다. 따라서 미생물 유래의 천연물인 mevalocidin은 원예작물, 식량작물, 일부 수목에 적심 및 분지(分枝) 유도를 위한 친환경적 신규 생장조절제로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단되었다. Modulating shoot architecture in many agricultural, horticultural, and ornamental industries, is important in increasing the yield and quality of their products. This study was conducted to investigate the possibility to use mevalocidin as a new plant growth regulator for thinning and lateral shoot induction. Mevalocidin which was discovered from static cultures of two fungal isolates by Dow Agrosciences, were sprayed with various rates at the seedlings of five crops (tomato, pepper, soybean, sweet potato, and perilla) and investigated several cultural traits such as shoot growth, lateral shoot induction and length. As a results, mevalocidin was seemed to rapidly move into shoot tip and selectively killed an apical meristem part or inhibit its growth at a proper dosage. Then the induced-lateral shoots were grown rapidly, showing that the chemical was easily metabolized in plant. Generally mevalocidin at 2-4 kg ha<SUP>-1</SUP> (500- 1,000 ppm) led effectively to kill the apical part although the proper rate was different to crop species. On the other hand, The lower rate of mevalocidin (1-3 kg ha<SUP>-1</SUP>, 250-750 ppm) were effective for height control and lateral branching through the break of apical dominance. Therefore, it seemed that mevalocidin, natural phytotoxin from microorganism metabolites, could be used as a new eco-friendly plant growth regulator for thinning and lateral shoot induction for agricultural, horticultural, and ornamental industries.

(농림축산식품부 핵심농자재국산화기술개발 사업) “생화학 제초제 개발” 과제 개발전략

최정섭(Choi Jung Sup) 한국잡초학회 2021 한국잡초학회 별책(학술대회 초록집) Vol.41 No.2

국내 천연 제초제 개발연구 현황

최정섭(Jung Sup Choi) 한국잡초학회 2022 한국잡초학회 별책(학술대회 초록집) Vol.42 No.2

페놀로사, 『詩의 매체로서의 漢字』 譯註

崔正燮(Choi, Jung-sup) 중국어문학연구회 2015 중국어문학논집 Vol.0 No.92

Ernest Fenollosa"s essay "The Chinese Written Character as a Medium for Poetry" has exerted influece on the study of Chinese Literature almost a century long. Many scholars and poets praise this essay, but others, especially philological sinologists, criticize it. In Korea, there has been no discussion about this essay, but just rumors about it, because there is no Korean translation of it. Here is the first Korean translation of the essay, annotation added. From this translation, scholars of Chinese literature in Korea may get some helps in studying the western views on China and her literature.

漢字論을 통한 日本漢學의 中國專有批判

崔正燮(Choi, Jung-sup) 중국어문학연구회 2014 중국어문학논집 Vol.0 No.89

Appropriation of China by Japanese Kangaku is supported by two main disciplinesetymology and kunyomi. Shiakawa"s Chinese etymology and other Japanese scholars" theories on kunyomi must be scrutinized by scholars of Chinese Studies or Sinology. Difference in Chinese character reading, among east asian countires, is the starting point and the most important thing in refuting the arguments of Japanese rightist scholars.

種의 언어학과 민족지적 중국 쓰기에 대한 비판적 고찰

崔正燮(Choi, Jung-sup) 중국어문학연구회 2013 중국어문학논집 Vol.0 No.78

Ethnolinguistics is a method to seize some aspects of recent theories about Chinese linguistics and Chinese culture. The relation between national language and culture is very close, but it is somewhat risky to stress excessively peculiarity of Chinese national culture and language, especially its written characters. Recently, in China, some scholars argue against the universality of Western grammaticality and call for the return of rhetoric. Their arguments are must be scrutinized, for rhetoric is not characteristic of Chinese only, and other languages have also their own rhetoric. After all, claims to the uniqueness and incommensurability of Chineseness is doubtful, therefore, claims of Chinese ethnolinguistics and cultural nationalism have their own limits.

천연물 유래 5,8-dihydroxy-1,4-naphthoquinone의 살초특성과 작용기구

최정섭(Jung-Sup Choi),김지연(Ji-Yeon Kim),서보람(Bo-Ram Seo),고영관(Young-Kwan Ko),차미란(Mi-Ran Cha),김영섭(Young-Sup Kim),류시용(Shi-Yong Ryu),황인택(In-Taek Hwang) 韓國雜草學會 2011 Weed&Turfgrass Science Vol.31 No.3

본 실험은 식물에서 유래한 천연 naphthoquinone 계 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 1,000㎍ 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㎍ mL-1농도에서는 완전방제되었고, 500㎍ mL-1수준에서는 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 농도의존으로 저해하였으며, 50% 저해농도는 4.4 μM이었다. 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 실험의 결과에 의하면 천연 naphthoquinone 계 DHNQ 는 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. This study was conducted to assess the possibility of 5,8-dihydroxy-1,4- naphthoquinone (DHNQ) as a environmental friendly herbicide candidate. Foliar application of DHNQ showed excellent herbicidal effect to the 3 grasses and 5 broad-leaved weeds. Among them, Digitaria sanguinalis and Solanum nigrum were completely controlled by 250 μg mL-1 of DHNQ with main symptoms of desiccation or burndown within 24 hours. Aeschynomene indica was also sensitive to DHNQ treatment. All of the eight weed species were controlled by 90∼100% at a concentration of 1,000 μg mL-1. However, soil application of DHNQ to Digitaria sanguinalis did not show any herbicidal symptoms. DHNQ strongly inhibited KAPAS activities in vitro and the IC50 was 4.4 μM. Cellular leakage from cucumber leaf squares treated with DHNQ increased depending on the concentrations increased from 6.25 to 100 μM after 24 hours incubation with or without light. However, chlorophyll loss in cucumber leaf squares was negligible. Biotin supplements significantly rescued the inhibition of germination rate of Arabidopsis thaliana seeds previously inhibited by the DHNQ. According to above results, DHNQ is a good natural herbicide candidate having a new target KAPAS, which is involved in biotin biosynthesis pathway, with environmental friendly.