원예작물생리학 - 제초제가 식물체에 미치는 영향

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설명 : 잡초를 제거하는 데 사용되는 화학약제로 1940년 초 이사디(2,4-D)와 MCPA가 제초제로 개발되면서 많은 제초제가 개발·사용되었는데, 적용범위에 따라 비선택성 제초제와 선택성 제초제가 있다. 1970년대의 산업화로 인한 농촌 노동력감소에 의하여 잡초방제를 위해 제초제의 사용이 증가하고 있다. 1940년 초 이사디(2,4-D)와 MCPA가 제초제로 개발되면서 많은 제초제가 사용되었다

지금까지 개발된 제초제의 작용원리는 크게 두 가지로 분리 할 수 있다. 하나는 생성된 독성물질의 해독작용에 의한 것, 또 하나는 작용점에 대한 대사과정을 우회시키는 방법이다.  많은 종류의 제초제저항성 작물들은 이러한 기작을 통하여 그 특성을 나타내게 된다.  (1) 해독작용  1) Glyphosate-tolerant crops  글라이포세이트 저항성 작물의 작용기구는 앞에서 언급한 2가지 모두가 될 수 있다. ① 작용점 우회  토양 박테리아에서 Glyphosate에 저항성을 갖는 CP4 EPSPS 유전자를 추출하여 제초제가 있어도 EPSPS 합성이 이루어져 아미노산 생산에 문제가 없도록 작용하게 하는 원리이다. 이것을 이용한 경우가 1996년 상품화 된 Roundup Ready 콩을 들 수 있다.  ② 해독작용  글라이포세이트 산화환원제(glyphosate oxidoreductase, GOX)에 의해 글라이포세이트가 아미노 메틸 인산으로 분해 되어 자체가 불활성화 되는 반응을 이용하고 있다. 유채같은 경우 이 방법을 적용하여 제초제저항성을 개발하였고, 상품화 되었다.  2) Glufosinate-tolerant crops  Glufosinate 제초제는 질소대사와 대사산물로 생기는 암모니아의 해독 작용에 관여하는 효소를 불활성화 시키는 phosphinothricin 활성성분을 함유하고 있다. 따라서, 이 작물은 phosphinothricin을 해독하는 효소를 생산할 수 있는 박테리아 유전자를 삽입 한 것이다. Glufosinate의 Glutamin Synthase(글루타민 합성효소)가 식물체 내에 암모니아를 축적시켜 죽게 한다. 여기에 Glufosinate를 불활성화 하는 포스피노트리신 아세틸 전이효소(PAT)2)의 유전자를 도입하여 내성을 갖게 하여 정상으로 성장하게 한다.

출처 : 해피레포트 자료실