KR20040097264A - 강화된 제초제 조성물 - Google Patents

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KR20040097264A
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Abstract

본 발명은 PSI 억제제 및 살리실레이트 또는 또다른 SAR 유도인자를 포함하는 제초제 조성물 및 상기 조성물의 사용 방법에 관한 것이다.

Description

강화된 제초제 조성물 {Enhanced herbicide composition}
각종 제초제는 경작지 또는 과수원에서 원치않는 식물(잡초)를 죽이는데 사용되고 있다. 전형적으로, 이러한 제초제는 토양(발아전) 또는 식물(발아후)상에 분무된다.
제초제는 비용이 많이 들고, 이의 사용시 의도하지 않은 결과, 예를 들어 지하수 오염, 작물 손상, 환경 손상, 분무 전이 및 사람과 포유동물의 건강 문제를 초래할 수 있다.
작용 방식에 기초하여 분류될 수 있는 많은 부류의 제조제가 있다. 특히 관심있는 한 부류의 제초제는 바이피리딜륨 염이다. 이러한 화합물은 광계 I(PSI)을 억제하고 파라쿼트(paraquat) 및 다이쿼트(diquat)에 의해 예시된다. 파라쿼트는 Gramoxone®및 Gramoxone Extra®를 포함하여, 미국내에 많은 명칭으로 시판되는 반면, 다이쿼트는 Reglone®및 Reglox®를 포함하는 여러 명칭하에 시판되고 있다. 바이피리딜륨 염은 광합성의 PSI로부터 전자를 전환시킴으로써 작용한 후 분자성 산소에 의해 환원된다. 이로써 활성산소(superoxide) 및 관련 유리-라디칼 화학종이 생성된다. 유리-라디칼 산화로 초래되는 세포성 손상은 식물을 죽인다.
식물의 전신 획득 저항성(SAR) 유도인자로서 분류될 수 있는 많은 화합물이 있다. 이러한 화합물은 많은 구조적 부류로 나뉨에도 불구하고, 이러한 화합물 모두 또는 화합물의 혼합물은 병원체 공격에 대한 식물의 저항성을 증가시킬 수 있다. 많은 이러한 SAR 유도인자는 저항성의 살리실레이트-의존성 경로에서 변화를 초래하고(즉, 하핀(Harpin)), 기타의 것들은 살리실레이트를 모방할 수 있거나(즉, BTH), 일부는 에틸렌 및 자스모네이트 의존성 경로를 통해 저항성을 유도할 수 있다(즉 에테폰).
본 발명의 목적은 파라쿼트 및 디아쿼트 적용의 원치않는 제초 결과로부터 작물을 안전하게 하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 이러한 제초제가 사용되는 경우 비표적 종에 대한 분무 변이(spray drift)의 효과를 감소시키는 것이다.
발명의 요약
본 발명은 제초제 및 살리실레이트 또는 또다른 전신 획득 저항성의 유도인자(SAR 유도인자)를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 특히, PSI 억제제 및 살리실레이트 또는 또다른 SAR 유도인자를 포함하는 제초제 조성물이 제시된다.
본 발명은 또한 실리실레이트 또는 또다른 SAR 유도인자의 존재하에 제초제의 제초 활성을 변형하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 바이피리딜륨 염에 유효량의 살리실레이트 또는 또다른 SAR 유도인자를 첨가함을 포함하는, 바이피리딜륨 염의 제초 활성을 변형하는 방법에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명은 PSI 억제제에 유효량의 SAR 유도인자를 첨가함을 포함하는, PSI 억제제의 제초 활성에 대하여 작물을 안전하게 하는 방법에 대한 것이다.
또다른 양태에서, 본 발명은 PSI 억제제에 유효량의 살리실레이트 또는 또다른 SAR 유도인자를 첨가함을 포함하는, PSI 억제제의 선별성을 증가시키는 방법에 대한 것이다.
본 발명의 추가 양태는 또한 살리실레이트 또는 또다른 SAR 유도인자의 존재하에 제초제의 제초 활성을 변형하는 방법에 대한 것이다. 특히, 본 발명은 PSI 억제성 제초제에 유효량의 살리실레이트 또는 또다른 SAR 유도인자를 첨가함을 포함하는, PSI 억제성 제초제의 제초 활성을 변형하는 방법에 대한 것이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "SAR 유도인자"는, 예를 들어 바이러스, 세균, 진균 또는 이들 인자의 배합물을 포함하나 이에 한정되지 않는 질환-유발제에 대해 식물에서 저항성을 개시하는 능력을 가진 임의의 화합물로서 정의된다. 또한, SAR 유도인자는 문헌[참고: Enyedi et al., 1992; Cell 70: 879-886]에 정의된 바와 같이 식물에서 곤충 먹이에 대한 저항성을 유도할 수 있다.
예시적 SAR 유도인자는 많은 구조적 계열의 화합물을 포괄하나, 식물 질환 및 해충 먹이에 대한 저항성을 유도하는 능력으로 일치된다. SAR 유도인자의 한 부류는 살리실레이트이다. 상업적 SAR 유도인자인 ActigardTM, MessengerTM, Keyplex®350-DP®및 오리제메이트는 본 발명에서 유용하다. 게마(Goemar) 제품을포함하는 유도자는 상기 용도에 유용성을 가질 수 있는 실험적 SAR 유도인자의 또다른 부류이다. 또한, 에틸렌, 이의 생합성 전구체 또는 에틸렌 방출 화합물, 예를 들어 에테렐(Ethrel)은 본원에서 유용한 SAR 유도인자로 간주된다. 또한, 식물에서 질환 저항성 경로의 일반적 자극을 공유하는 다른 화합물도 전신 획득 저항성의 유도인자이고, PSI 억제제, 예를 들어 파라쿼트로부터 식물을 안전하게 하는데 사용될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "살리실레이트"는 2-위치 또는 오르토-위치에 하이드록시 그룹을 갖는 임의의 치환된 벤조산 또는 비치환된 벤조산 또는 이의 생물학적으로 허용되는 염 또는 생물학적 또는 화학적 전구체로서 정의된다. 벤조산상의 치환은 3-, 4-, 5- 및/또는 6-위치중의 모노-, 디-, 트리- 또는 테트라-치환을 포함하고: 치환체는 탄소수 1 내지 4의 저급 알킬 그룹; 2개의 인접점에서 벤조산에 부착된 탄소수 3 또는 4의 알킬 가교; 탄소수 1 내지 4의 저급 알콕시 그룹; 할로겐, 즉 불소, 염소, 브롬 또는 요오드; 질소가 각각 0, 1 또는 2개의 동일하거나 상이한 탄소수 1 내지 4의 저급 알킬 그룹을 보유할 수 있는 아미노 그룹; 니트로 그룹; 포밀 그룹; 아세틸 그룹; 하이드록시메틸 그룹; 메톡시카보닐 그룹; 질소가 각각 0, 1 또는 2개의 동일하거나 상이한 탄소수 1 내지 4의 저급 알킬 치환체를 보유할 수 있는 카복스아미도 또는 설폰아미도 그룹; 시아노 그룹; 알킬 그룹이 탄소수 1 내지 4로 이루어진 알킬티오-, 알킬설폭시- 또는 알킬설포닐 그룹; 또는 모노-, 디- 또는 트리플루오로메틸 그룹으로부터 임의의 배합으로 선택될 수 있다. 생물학적으로 허용되는 염은 일반적인 알칼리 금속인 나트륨 및 칼륨 염, 알칼리토금속인 마그네슘 또는 칼슘, 아연 또는 암모늄 염 또는 단순 알킬암모늄 양이온 염, 예를 들어 탄소수 7 이하의 모노-, 디-, 트리- 또는 테트라메틸암모늄 또는 기타 암모늄 양이온 염을 포함한다. 2-하이드록시화된 벤조산의 생물학적 전구체 또는 화학적 전구체는 하이드록시화되지 않은 벤조산 및 이의 하나 이상의 오르토-위치가 유리된 유도체를 포함하는데, 하이드록실 그룹은 적용되는 식물의 천연 대사 과정에 의해 생물학적으로 도입된다. 2-하이드록시화된 벤조산의 생물학적 전구체 또는 화학적 전구체는 또한 벤조산 화합물을 포함하는데, 여기서 2-위치중의 하이드록실 그룹은 차폐 그룹이 불안정하여 화합물이 식물에 적용되면 식물의 보통 대사작용의 효소적 과정 또는 완만한 자연발생적 가수분해에 의해 용이하게 제거되는 방식으로 화학적으로 차폐된다. 상기 차폐 그룹의 예는 탄소수 1 내지 7의 모노카복실산을 가진 에스테르 및 탄소수 3 내지 13을 함유하는 트리알킬실릴 에테르를 포함한다. 그러므로, 본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "살리실레이트"는 2개 이상의 상기 정의된 개개의 순수 물질의 혼합물을 포함하는 것으로 이해된다.
본 발명의 조성물은 99.999% 내지 0.001% PSI 억제제 및 99.999% 내지 0.001% 살리실레이트 또는 또다른 SAR 유도인자를 함유하고, 바람직하게 99.99% 내지 0.005% PSI 억제제 및 99.99% 내지 0.005% 살리실레이트 또는 또다른 SAR 유도인자를 함유하며, 가장 바람직하게 99.9% 내지 0.01% PSI 억제제 및 99.9% 내지 0.01% 살리실레이트 또는 또다른 SAR 유도인자를, 물 또는 기타 비활성 용매인 조성물의 잔류물과 함께 함유한다.
본 발명의 조성물은 또한 상업적 용도로 충분히 저장 안정성이고 사용 전에물로 희석되는 수성 제초 농축물로서 제형화될 수 있다. 상기 농축물은 본 발명의 제초 조성물의 100% 내지 0.01%, 바람직하게 50% 내지 0.1%, 더욱 바람직하게 30% 내지 1%의 농도를 갖는다.
본 발명의 조성물은 적용하기 위해 15% 내지 0.0015%, 바람직하게 5.0% 내지 0.002% 및 가장 바람직하게 0.6% 내지 0.05%의 농도로 수중에 분산되거나 용해된다.
본 발명의 대안적 양태에서, PPO 억제제는 농축물로서 제형화될 수 있고 살리실레이트 또는 또다른 SAR 유도인자 또는 이의 배합물은 농축물로서 제형화될 수 있다. 이어서 상기 2개의 농축물을 혼합하여 사용 전에 희석한다.
본 발명에 유용한 대표적인 PSI 억제제는 파라쿼트 (메틸 비올로겐; 1,1'-디메틸-4,4'-바이피리디늄 이온; CAS 등록 번호 4685-14-7), 다이쿼트 (1,1'-에틸렌-2,2'-바이피리딜디일륨 이온; CAS 등록 번호 2764-72-9) 및 이들의 염이다. 바이피리딜륨 제초제는 Gramoxone®및 Reglone®및 파라쿼트 또는 다이쿼트 또는 이들의 염을 단독으로 또는 기타 제초제와 배합하여 함유하는 임의의 제형을 포함한다.
본 발명에 유용한 대표적인 SAR 유도인자는 ActigardTM(벤조 (1,2,3)티아디아졸-7-카보티오산-S-메틸 에스테르)[노스캐롤라이나주 그린스보로의 신젠타 작물 보호소]; MessengerTM(하핀 단백질, 천연 발생 세균성 단백질)[워싱톤주 보텔의 에덴 바이오사이언스]; Keyplex®350-DP®[플로리다주 마이애미의 모스 엔터프라이스주식회사]; 및 Florel®상표 에테폰[플로리다주 팔메토의 서던 애그리컬처랄 인섹티사이드]을 포함한다.
본 발명의 조성물은 고체 및 액체 조성물 모두를 포함하는데, 이는 즉시 사용가능하며, 사용 전에 보통 물로 희석이 필요한 농축 조성물이다.
고체 조성물은 과립 형 또는 활성 성분이 미세하게 분해된 고체 희석물(예, 카올린, 벤토니트, 키에셀구르, 돌로미트, 탄산 칼슘, 활석, 분말화된 마그네시아, 풀러스어스(Fuller's earth) 또는 깁섬)과 혼합된 분진성 분말 형일 수 있다. 또한 이는 액체중에 분말 또는 입자의 분산을 촉진시키는 습윤제를 포함하는, 입자의 분산 가능한 분말 형일 수 있다. 분말 형의 고체 조성물은 엽상 분말로서 적용될 수 있다.
액체 조성물은 임의로 표면 활성제를 함유하는, 수중 또는 수혼화성 유기 용매중의 활성 성분의 용액, 현탁액 또는 분산액을 포함할 수 있거나, 수중에 작은 방울로서 분산되는 수불혼화성 유기 용매중의 활성 성분의 용액 또는 분산액을 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물의 바람직한 활성 성분은 수용성 제초제이거나 수중에 즉시 현탁되고, 수용성 조성물 및 농축액을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물은, 예를 들면 상기 논의된 농축된 조성물의 혼화성 또는 안정성을 증가시키는 표면 활성제를 포함하는, 부가적인 표면 활성제를 함유할 수 있다. 상기 표면 활성제는 양이온성, 음이온성 또는 비이온성 또는 양쪽성 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 양이온성 제제는, 예를 들면, 4급 암모늄 화합물(예,세틸트리메틸암모늄 브로마이드)이다. 적합한 음이온성 제제는 비누, 황산의 지방족 단일 에스테르 염, 예를 들면 나트륨 라우릴 설페이트; 및 황산화된 방향족 화합물 염, 예를 들면 나트륨 도데실벤젠설포네이트, 나트륨, 칼슘 및 암모늄 리그노설포네이트, 부틸나프탈렌 설포네이트 및 디이소프로필과 트리이소프로필나프탈렌설폰산의 나트륨 염의 혼합물이다. 적합한 비이온성 제제는 올레일 알코올 및 세틸 알코올과 같은 지방 알코올 또는 옥틸- 또는 노닐-페놀 또는 옥틸크레솔과 같은 알킬페놀과 에틸렌 옥사이드와의 축합 생성물이다. 기타 비이온성 제제는 장쇄 지방산 및 헥시톨 무수물, 예를 들어 소르비탄 모노라우레이트로부터 유도된 부분 에스테르; 부분 에스테르와 에틸렌 옥사이드의 축합 생성물; 레시틴; 및 실리콘 표면 활성제(실록산 쇄를 포함하는 골격 구조를 가진 수용성의 분산 가능한 표면 활성제, 예 Silwet L77®)이다. 미네랄 오일중의 적합한 혼합물은 ATPLUS 411F®이다.
농업용 조성물에서 통상 사용되는 기타 보조제는 혼화제, 소포제, 금속이온 봉쇄제(sequestering agent), 중화제 및 완충제, 부식 억제제, 염료, 착취제, 살포제, 침투 보조제, 고착제, 분산제, 증점제, 빙점 강하제 및 항균제 등을 포함한다. 상기 조성물은 또한 기타 혼화성 성분, 예를 들면, 기타 제초제, 식물 성장 조절제, 살진균제 및 살충제 등을 함유할 수 있고, 액체 비료 또는 질산 암모늄 및 우레아 등과 같은 고체의 미립자 비료 담체와 함께 제형화될 수 있다.
본 발명의 조성물의 적용 비율은, 예를 들면, 활성 성분, 성장이 안전하게 되는 식물 종, 식물의 성장 단계, 제형 및 예를 들어 분무, 관개수에 첨가 또는 기타 통상적인 방법과 같은 적용 방법을 포함하는 다수의 인자에 좌우될 것이다. 그러나, 일반적 지침으로서, 분무 용액의 적용 비율은 헥타르 당 1000 내지 10L, 바람직하게 헥타르 당 250 내지 100L이다.
본 발명의 조성물로서 처리될 수 있는 대표적인 식물 종은 니코티아나 타바쿰(Nicotiana tabacum; 담배) 및 체노포디움 알붐(Chenopodium album; 램스쿼터(lamsquarter))을 포함하나 본 발명의 조성물의 사용 및 방법을 상기 종에만 제한하는 것으로 의도하지는 않는다.
본 발명은 다음 대표적인 실시예에 의해 예시될 수 있다.
모든 실험에서, 초순수 탈이온수를 용액 제조시 사용하였다. 분무 용액은 혼합 후 가능한 빨리 사용하였다.
이러한 연구에 사용되는 제초제 및 분무 보조제는 작물 오일 농축물(COC; Orchex 796, 83%; Ag Plus300F®17%), 바이피리딜륨 염 메틸 비올로겐 (파라쿼트) 또는 다이쿼트, 나트륨 살리실레이트(Na SA) 및 SAR 유도인자인 Actigard, Messenger, Keyplex 350-DP, 및 Florel을 포함하였다.
모든 제초제 적용에서, 식물에 충분한 용적으로 분무하여 완전히 덮도록 하고, 분무 용액이 유출되도록 하였다. COC를 모든 분무 용액에 0.25%(v/v) 비율로 첨가하였다. 제초제 및 SAR 유도인자를 둘다 함유한 모든 처리에서, 이러한 물질을 혼합하여 단일 분무 용액(통상 탱크 혼합물로 공지)으로 적용하였다. 분무 후,식물을 온실로 이동하여 무작위 추출된 완전 블락 실험적 고안으로 배열하였다. 영향받은 잎 영역%에 따라 손상을 평가함으로써 분무 후 식물독성/제초 효과에 대해 평가하였다.
모든 데이타를 분산 분석하고, 평균 분리를 α=0.05에서 던칸의 다중 범위
시험(Duncan's new multiple range test)으로 측정하였다. 본 발명은 다음 대표적인 실시예로 예시될 수 있다.
실시예 1
분무 용액에 살리실레이트의 첨가는 담배상의 파라쿼트 제초제 손상으로부터 식물을 안전하게 하였다(표 1). 시험된 파라쿼트의 모든 비율에서 효과를 관찰하고, 실험 동안 계속하였다.
담배에 대한 파라쿼트 제초 활성에 있어 나트륨 살리실레이트(NaSA)의 효과
처리 4일에서 식물독성 6일에서 식물독성
작물 오일 농축물, 0.25%(v/v) 1.0 A 1.0 A
NaSA, 10mM + COC 0.25% 1.3 AB 1.2 ABC
파라쿼트 75mg/l + COC 0.25% 3.8 E 3.7 E
파라쿼트 75mg/l + 10mM NaSA + COC 0.25% 1.6 BC 1.6 BC
파라쿼트 37.5 mg/l + COC 0.25% 2.9 D 2.7 D
파라쿼트 37.5mg/l + 10mM NaSA + COC 0.25% 1.3 AB 1.3 ABC
파라쿼트 7.5mg/l + COC 0.25% 1.9 C 1.6 C
파라쿼트 7.5mg/l + 10mM NaSA + COC 0.25% 1.2 AB 1.1 AB
식물독성 등급 : 1 = 손상없음, 2 = 25% 잎 영역 손상됨, 3 = 50% 잎 영역 손상됨, 4 = 75% 잎 영역 손상됨, 5 = 100% 잎 영역 손상됨(고옆).
n = 5개 식물, 던칸의 다중 범위 시험 (α= 0.05)에 의한 평균 분리.
실시예 2
살리실레이트의 파라쿼트 손상으로부터 식물을 보호하는 능력은 담배와 쌍떡잎 식물에 제한되지 않았다. 표 2는 외떡잎 식물 종에 있어서 파라쿼트 손상으로부터 식물을 안전하게 하는 살리실레이트의 능력을 나타낸다.
가을 강아지풀(giant foxtail)에 대한 파라쿼트 제초 활성에 있어 나트륨 살리실레이트(NaSA)의 효과
처리 3일에서 식물독성 7일에서 식물독성 10일에서 식물독성 14일에서 식물독성
작물 오일 농축물, 0.25%(v/v) 1.0 A 1.0 A 1.0 A 1.0 A
NaSA, 10mM + COC 0.25% 1.0 A 1.0 A 1.0 A 1.0 A
파라쿼트 75mg/l + COC 0.25% 4.3 D 4.7 D 4.7 D 4.7 C
파라쿼트 75mg/l + 10mM NaSA + COC 0.25% 1.7 B 1.9 B 1.8 B 1.6 A
파라쿼트 37.5 mg/l + COC 0.25% 3.4 C 4.0 C 4.1 C 3.9 B
파라쿼트 37.5mg/l + 10mM NaSA + COC 0.25% 1.4 AB 1.4 AB 1.3 AB 1.2 A
파라쿼트 7.5mg/l + COC 0.25% 1.6 B 1.6 B 1.4 AB 1.3 A
파라쿼트 7.5mg/l + 10mM NaSA + COC 0.25% 1.0 A 1.0 A 1.0 A 1.0 A
식물독성 등급 : 1 = 손상없음, 2 = 25% 잎 영역 손상됨, 3 = 50% 잎 영역 손상됨, 4 = 75% 잎 영역 손상됨, 5 = 100% 잎 영역 손상됨(고옆).
n = 5개 식물, 던칸의 다중 범위 시험 (α= 0.05)에 의한 평균 분리.
실시예 3
살리실레이트의 파라쿼트 손상으로부터 식물을 안전하게 하는 능력은 파라쿼트에만 제한되지 않는다. SA 또한 제초제 다이쿼드에 대해 담배를 안전하게 할 수있고(표 3), 그 효과는 상기 부류의 제초제내에서 더욱 일반화되는 것으로 나타난다.
담배에 대한 파라쿼트 또는 다이쿼트 제초 활성에 있어 나트륨 살리실레이트(NaSA)의 효과
처리 1일에서 식물독성 4일에서 식물독성 6일에서 식물독성 12일에서 식물독성
작물 오일 농축물, 0.25%(v/v) 1.0 A 1.0 A 1.0 A 1.0 A
NaSA, 10mM + COC 0.25% 1.3 AB 1.1 A 1.1 A 1.2 A
파라쿼트 150mg/l + COC 0.25% 4.1 E 4.5 C 4.7 C 4.2 C
파라쿼트 150mg/l + 10mM NaSA + COC 0.25% 1.8 BC 2.0 B 2.0 B 2.2 B
다이쿼트 150 mg/l + COC 0.25% 3.3 D 4.3 C 4.3 C 3.9 C
다이쿼트 150mg/l + 10mM NaSA + COC 0.25% 2.0 C 2.5 B 2.5 B 2.2 B
식물독성 등급 : 1 = 손상없음, 2 = 25% 잎 영역 손상됨, 3 = 50% 잎 영역 손상됨, 4 = 75% 잎 영역 손상됨, 5 = 100% 잎 영역 손상됨(고옆).
n = 5개 식물, 던칸의 다중 범위 시험 (α= 0.05)에 의한 평균 분리.
실시예 4
파라쿼트 손상에 대한 살리실레이트 보호는 분무 용액중의 나트륨 살리실레이트의 존재에 좌우되는 것만은 아니다. 파라쿼트 적용 이전에 수경재배의 사전-처리를 통해 살리실레이트가 적용되는 경우, 파라쿼트 손상으로부터 현저하게 보호되었다(표 4).
담배에 대한 파라쿼트 제초 활성에 있어 24시간동안 나트륨 살리실레이트(NaSA) 수경재배의 사전처리의 효과
처리 분무 후 1일에서 식물독성 분무 후 4일에서 식물독성 분무 후 6일에서 식물독성
24시간동안 수경재배의 사전처리 분무 처리
물 작물 오일 농축물 0.25% 1.0 A 1.0 A 1.0 A
물 파라쿼트 150mg/l + COC 0.25% 3.7 D 3.8 D 3.4 E
NaSA, 1.0 mM 파라쿼트 150mg/l + COC 0.25% 2.3 C 3.2 C 3.0 E
NaSA, 10 mM 파라쿼트 150mg/l + COC 0.25% 1.6 B 2.0 B 2.2 D
NaSA, 50 mM 파라쿼트 150mg/l + COC 0.25% 1.5 AB 1.8 B 2.1 D
NaSA, 1.0 mM 작물 오일 농축물 0.25% 1.0 A 1.0 A 1.1 AB
NaSA, 10 mM 작물 오일 농축물 0.25% 1.0 A 1.0 A 1.3 ABC
NaSA, 50 mM 작물 오일 농축물 0.25% 1.2 AB 1.5 AB 1.7 BCD
물 NaSA, 10 mM + COC 0.25% 1.4 AB 1.4 AB 1.3 ABC
물 파라쿼트 150mg/l +10mM NaSA + COC 0.25% 1.5 AB 1.7 B 1.8 CD
식물독성 등급 : 1 = 손상없음, 2 = 25% 잎 영역 손상됨, 3 = 50% 잎 영역 손상됨, 4 = 75% 잎 영역 손상됨, 5 = 100% 잎 영역 손상됨(고옆).
n = 4개 식물, 던칸의 다중 범위 시험 (α= 0.05)에 의한 평균 분리.
게다가, 파라쿼트 적용 이전에 분무 용액으로서 나트륨 살리실레이트의 적용으로 또한 안전하게 되었다(표 5). 이 실험에서, 식물을 처리하고 제1 분무 처리로부터 48시간동안 어두운 곳에 두어서 파라쿼트의 광-의존 효과를 지연시켰다.
담배에 대한 파라쿼트 제초 활성에 있어 나트륨 살리실레이트(NaSA)를 사용한 어둠 속의 사전처리의 효과
처리 빛에서 3일 후의 식물독성 (초기 분무 후 5일) 빛에서 12일 후의 식물독성 (초기 분무 후 14일)
처리 번호 0시간에서 분무 처리 24시간에서 분무 처리
1 작물 오일 농축물 0.25% 1.0 A 1.0 A
2 파라쿼트 150mg/l + COC 0.25% 5.0 D 5.0 D
3 파라쿼트 150mg/l + 10 mM NaSA + COC 0.25% 2.6 C 2.5 C
4 NaSA, 10mM + COC 0.25% 1.4 B 1.5 B
5 NaSA, 10mM + COC 0.25% 파라쿼트 150mg/l + COC 0.25% 2.6 C 2.3 C
처리 1 내지 4에 대하여, 0시간에서 식물에 분무하고, 48시간동안 어두운 곳에 둔 후, 빛으로 이동시켰다. 처리 5에서는, 0시간에서 NaSA로 식물에 분무하고, 24시간동안 어둔운 곳에 둔 후, 파라쿼트로 분무하여, 빛으로 이동시키기 이전 추가 24시간동안 어둔운 곳에 두었다.
식물독성 등급 : 1 = 손상없음, 2 = 25% 잎 영역 손상됨, 3 = 50% 잎 영역 손상됨, 4 = 75% 잎 영역 손상됨, 5 = 100% 잎 영역 손상됨(고옆).
n = 4개 식물, 던칸의 다중 범위 시험 (α= 0.05)에 의한 평균 분리.
실시예 5
살리실레이트의 파라쿼트 손상으로부터 식물을 보호하는 능력은 나트륨 살리실레이트에 제한되지 않고, 또한 담배상에 기타 살리실레이트 유도체를 사용하여도 나타났다. 예를 들면, 5-플루오로살리실레이트는 파라쿼트로부터 담배를 안전하게 할 수 있다(표 6).
담배에 대한 파라쿼트 제초 활성에 있어 나트륨 살리실레이트(NaSA) 또는 5-플루오로살리실레이트(5-FSA)의 효과
처리 6일에 식물독성 8일에 식물독성 11일에 식물독성
작물 오일 농축물 0.25% (v/v) 1.0 A 1.0 A 1.0 A
NaSA, 10mM + COC 0.25% 1.1 A 1.1 A 1.1 A
5-FSA, 5mM + COC 0.25% 2.3 B 2.8 B 2.0 B
파라쿼트 150mg/l + COC 0.25% 5.0 E 5.0 C 5.0 E
파라쿼트 150mg/l + 10mM NaSA + COC 0.25% 2.8 C 3.1 B 2.4 C
파라쿼트 150mg/l + 5mM 5-FSA + COC 0.25% 4.4 D 4.8 C 4.6 D
식물독성 등급 : 1 = 손상없음, 2 = 25% 잎 영역 손상됨, 3 = 50% 잎 영역 손상됨, 4 = 75% 잎 영역 손상됨, 5 = 100% 잎 영역 손상됨(고옆).
n = 3개 식물, 던칸의 다중 범위 시험 (α= 0.05)에 의한 평균 분리.
실시예 6
나트륨 살리실레이트의 식물 종을 안전하게 하는 능력은 모든 종에서 관찰되지 않는다. 시험된 여러 잡초 종, 예를 들어 램스쿼터는 나트륨 살리실레이트를 적용한 경우 파라쿼트 손상으로부터 제한된 보호를 나타내거나 보호되지 않았다(표 7).
램스쿼터(체노포디움 알붐)에 대한 파라쿼트 제초 활성에 있어 나트륨 살리실레이트(NaSA)의 효과
처리 2일에 식물독성 4일에 식물독성 7일에 식물독성
작물 오일 농축물 0.25% (v/v) 1.0 A 1.0 A 1 A
NaSA, 10mM + COC 0.25% 1.7 AB 1.65 A 1.4 A
파라쿼트 150mg/l + COC 0.25% 3.9 C 3.9 BC 3.9 BC
파라쿼트 150mg/l + 10mM NaSA + COC 0.25% 3.9 C 4.2 C 4.4 C
식물독성 등급 : 1 = 손상없음, 2 = 25% 잎 영역 손상됨, 3 = 50% 잎 영역 손상됨, 4 = 75% 잎 영역 손상됨, 5 = 100% 잎 영역 손상됨(고옆).
n = 5개 식물, 던칸의 다중 범위 시험 (α= 0.05)에 의한 평균 분리.
살리실레이트를 사용하여 작물을 파라쿼트 또는 기타 바이피리딜륨 염 제초제(PSI 억제제)로부터 보호하게 하는 효능으로 표 7에 나타난 상이한 안전성을 이용한다.
실시예 7
분무 용액에 SAR 유도인자 Actigard(BTH)의 첨가로 담배상의 파라쿼트 제초 손상으로부터 식물을 안전하게 하였다. 상기 효과는 시험된 BTH의 모든 비율에서 관찰되고, 실험중에 지속되었다.
담배에 대한 파라쿼트 제초 활성에 대한 Actigard(BTH)의 효과
처리 2일에 식물독성 : 영향받은 잎 영역% 4일에 식물독성 : 영향받은 잎 영역% 7일에 식물독성 : 영향받은 잎 영역%
작물 오일 농축물 0.25% 0 A 0 A 0 A
NaSA, 1600mg/l + COC 0.25% 11.3 B 7.5 AB 5 AB
Actigard 187mg/l + COC 0.25% 0 A 0 A 0 A
Actigard 935mg/l + COC 0.25% 1 A 0 A 0 A
파라쿼트 150mg/l + COC 0.25% 61.25 E 62.5 F 50 D
파라쿼트 150mg/l + NaSA 1600mg/l + COC 0.25% 112.5 B 12.5 BC 7.5 AB
파라쿼트 150mg/l + Actigard 187mg/l + COC 0.25% 25 CD 20 DE 15 BC
파라쿼트 150mg/l + Actigard 935mg/l + COC 0.25% 22.5 C 17.5 CD 12.5 B
n = 5개 식물, 던칸의 다중 범위 시험 (α= 0.05)에 의한 평균 분리.
실시예 8
분무 용액에 SAR 유도인자 Messenger (하핀)의 첨가로 담배상의 파라쿼트 제초 손상으로부터 식물을 안전하게 하였다(표 9). 상기 효과는 시험된 하핀의 모든 비율에서 관찰되고, 실험중에 지속되었다. 이 표는 관찰된 효과가 살리실레이트 합성 모방체인 BTH에 제한되지 않는다는 것을 제시한다.
담배에 대한 파라쿼트 제초 활성에 있어 Messenger (하핀)의 효과
처리 2일에 식물독성 : 영향받은 잎 영역% 5일에 식물독성 : 영향받은 잎 영역%
작물 오일 농축물 0.25% (v/v) 0 A 0 A
NaSA, 1600mg/l + COC 0.25% 3.25 A 3.25 A
Messenger 1120mg/l + COC 0.25% 0 A 0 A
Messenger 11220mg/l + COC 0.25% 0 A 0 A
파라쿼트 187mg/l + COC 0.25% 65 E 83.75 E
파라쿼트 187mg/l + NaSA 1600mg/l + COC 0.25% 15 B 23.75 B
파라쿼트 187mg/l + Messenger 1120mg/l + COC 0.25% 50 D 71.25 D
파라쿼트 187mg/l + Messenger 11200mg/l + COC 0.25% 30 C 52.5 C
n = 5개 식물, 던칸의 다중 범위 시험 (α= 0.05)에 의한 평균 분리.
실시예 9
분무 용액에 SAR 유도인자 Keyplex 350-DP의 첨가로 담배상의 파라쿼트 제초 손상으로부터 식물을 안전하게 하였다(표 10). 상기 효과는 시험된 Keyplex의 모든 비율에서 관찰되고, 실험중에 지속되었다. 이 표는 Keyplex의 MOA가 명확히 이해되지 않기 때문에, 관찰된 효과가 공지된 SAR 유도인자에 제한되지 않는다는 것을 제시한다.
담배에 대한 파라쿼트 제초 활성에 있어 Keyplex 350-DP의 효과
처리 1일에 식물독성 : 영향받은 잎 영역% 7일에 식물독성 : 영향받은 잎 영역% 10일에 식물독성 : 영향받은 잎 영역%
작물 오일 농축물 0.25% (v/v) 0 A 0 A 0 A
NaSA, 1600mg/l + COC 0.25% 11.3 B 6.25 A 5.5 BC
Keyplex 12.5mg/l + COC 0.25% 0 A 2.5 A 1.1 AB
Keyplex 60mg/l + COC 0.25% 0 A 2 A 1.1 AB
파라쿼트 250mg/l + COC 0.25% 75 E 96.5 D 99 F
파라쿼트 250mg/l + NaSA 1600mg/l + COC 0.25% 15.5 C 30.5 B 20.8 E
파라쿼트 250mg/l + Keyplex 12.5mg/l + COC 0.25% 25 D 30.5 B 20.5 D
파라쿼트 250mg/l + Keyplex 60mg/l + COC 0.25% 1.5 A 5.5 A 10 C
n = 5개 식물, 던칸의 다중 범위 시험 (α= 0.05)에 의한 평균 분리.
실시예 10
분무 용액에 SAR 유도인자 에테폰의 첨가로 담배상의 파라쿼트 제초 손상으로부터 식물을 안전하게 하였다(표 11). 이 결과는 에틸렌 인지 억제제인 1-MCP로 사전 처리에 관계없이 관찰되었다. 상기 효과는 실험 기간동안 관찰되었다. 이 표는 관찰된 효과가 SA 의존 경로를 조정하는 SAR 유도인자에 제한되지 않지만, 에틸렌 의존성 경로와 함께 관찰된다는 것을 제시한다.
담배에 대한 파라쿼트 제초 활성에 있어 Florel®(에테폰)의 효과
처리 분무 후 4일에 식물독성 :영향받은 잎 영역% 분무 후 6일에 식물독성 :영향받은 잎 영역%
작물 오일 농축물 0.25% (v/v) 0 A 0 A
에테폰 1000㎕/l + COC 0.25% 0 A 0 A
파라쿼트 187mg/l + COC 0.25% 95 C 97.5 C
파라쿼트 187mg/l + 에테폰 1000㎕/l + COC 0.25% 75 B 65 B
Florel®은 에테폰 (2-코로에틸)포스폰산의 3.9% (w/v) 용액이다.
n = 4개 식물, 던칸의 다중 범위 시험 (α= 0.05)에 의한 평균 분리.
실시예 11
SAR 유도인자의 파라쿼트로부터 식물 종을 안전하게 하는 능력은 살리실산으로 관찰된 능력보다 광범위하다. 시험된 잡초 종의 하나로, 램스쿼터는 살리실산이 적용된 경우 파라쿼트 손상으로부터 제한된 보호를 나타내거나 보호받지 못함을 나타내었으나, BTH가 파라쿼트와 혼합된 탱크인 경우 보호받음을 나타내였다(표 12).
램스쿼터(체노포디움 알붐)에 대한 파라쿼트 제초 활성에 있어 Actigard(BTH)의 효과
처리 2일에 식물독성 : 영향받은 잎 영역% 4일에 식물독성 : 영향받은 잎 영역% 7일에 식물독성 : 영향받은 잎 영역%
작물 오일 농축물 0.25% (v/v) 0 A 0 A 0 A
NaSA, 1600mg/l + COC 0.25% 17.5 AB 16.25 A 10 A
Actigard 187mg/l + COC 0.25% 0 A 0 A 0 A
Actigard 935mg/l + COC 0.25% 0 A 0 A 0 A
파라쿼트 150mg/l + COC 0.25% 72.5 C 72.5 BC 72.5 BC
파라쿼트 150mg/l + NaSA 1600mg/l + COC 0.25% 73.75 C 78.75 C 85 C
파라쿼트 150mg/l + Actigard 187mg/l + COC 0.25% 47.5 BC 46.25 B 50 B
파라쿼트 150mg/l + Actigard 935mg/l + COC 0.25% 46.25 BC 53.75 BC 62.5 BC
n = 5개 식물, 던칸의 다중 범위 시험 (α= 0.05)에 의한 평균 분리.
본 발명의 한 가지 유용성은 살리실레이트 또는 또다른 SAR 유도인자의 파라쿼트 또는 또다른 바이피리딜륨 염 제초제(PSI 억제제)로부터 작물을 안전하게 하는 용도이다. 살리실레이트 또는 기타 SAR 유도인자의 PSI 억제제 제초제에 대해 안전하게 하는 용도는 작물 및 비표적 종에 살리실레이트 또는 기타 SAR 유도인자의 직접 분무 적용, 관개 또는 수경재배 용액중에 살리실레이트 또는 또다른 SAR 유도인자의 적용 또는 살리실레이트 또는 또다른 SAR 유도인자로 잡초 처리를 통해 상업적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 또다른 유용성은 신규 항스트레스 화합물에 대해 선별하는 것이다. 예를 들면, 후보 항스트레스 화합물의 효능은 파라쿼트와 같은 PSI 억제제의 제초 활성을 감소시키는 능력을 측정함으로써 평가할 수 있다. 전형적인 후보 항스트레스 화합물은 유리 라디칼 소광제(quencher) 및 유리 라디칼 보호에 관계된 효소의 유발인자 또는 식물 보호의 기타 수단을 포함하나 이에 제한되지 않는다.이러한 화합물은 각종 식물 스트레스, 예를 들어 냉해, 상해, 수확후 장애, 염 스트레스, 고광도 스트레스, 수분 스트레스, 오존 스트레스와 같은 오염 스트레스, 세포노화(senescence) 또는 내부 분해를 감소시키는데 잠재적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 또다른 유용성은 공지된 항스트레스 화합물의 성능을 최적화하는 적용 방법 또는 제형을 동정하는 것이다. 예를 들면, 후보 제형의 효능은 파라쿼트와 같은 PSI 억제제의 제초 활성을 감소시키는 능력을 측정함으로써 평가될 수 있다.
본 발명의 또다른 유용성은 내인적 방어 수준을 증가시킴으로써 식물을 선별적으로 안전하게 하는 것이다. 이는 내인적 식물 방어를 향상시키는 유도자의 사용을 통해 성취될 수 있다. 또한, 해충 또는 병원체에 대해 향상된 저항력을 가진 식물을 생성하는 품종개량 또는 유전자 조작을 통해 파라쿼트와 같은 PSI 억제제로부터 작물을 안전하게 할 수 있다.

Claims (15)

  1. 광계 I 억제제 및 살리실레이트 또는 또다른 전신 획득 저항성 유도인자를 포함하는 제초제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 광계 I 억제제가 파라쿼트(paraquat) 또는 다이쿼트(diquat)인 제초제 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 광계 I 억제제가 조성물의 99.999% 내지 0.001%로 존재하고, 살리실레이트 또는 또다른 전신 획득 저항성 유도인자가 조성물의 99.999% 내지 0.001%로 존재하는 제초제 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 수중에 용해되는 제초제 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 물이 조성물의 0.1% 내지 99.9%로 존재하는 제초제 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 전신 획득 저항성 유도인자가 벤조 (1,2,3) 티아디아졸-7-카보티오산-S-메틸 에스테르(BTH) 또는 이의 생물학적으로 허용되는 유도체 또는 염인 제초제 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 전신 획득 저항성 유도인자가 하핀(Harpin) 단백질 또는 이의 생물학적으로 허용되는 염인 제초제 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 전신 획득 저항성 유도인자가 키플렉스(Keyplex) 350-DP 또는 이의 또다른 키플렉스 제형인 제초제 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 전신 획득 저항성 유도인자가 2-부틸-1,2-벤조이소티아졸-3(2H)-온 1,1-디옥사이드 (프로벤아졸) 또는 이의 생물학적으로 허용되는 유도체 또는 염인 제초제 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 전신 획득 저항성 유도인자가 진균류 세포벽 단편을 포함하는 유도자 또는 이의 유도자계 제형인 제초제 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 전신 획득 저항성 유도인자가 에틸렌 또는 분해시 에틸렌 기체를 방출하는 임의의 제형인 제초제 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 살리실레이트가 살리실산 또는 이의 생물학적으로 허용되는 염인 제초제 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 살리실레이트가 살리실산 나트륨인 제초제 조성물.
  14. 유효량의 전신 획득 저항성 유도인자를 억제제에 첨가함을 포함하여, 광계 I 억제제의 제초 활성으로부터 작물을 안전하게 하는 방법.
  15. 유효량의 전신 획득 저항성 유도인자를 조성물에 첨가함을 포함하여, 광계 I 억제제를 함유하는 제초제 조성물의 선별성을 증가시키는 방법.
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