KR20140037042A - 옥신계 제초제 분자 구조 중의 모이어티 차이로 인한 dht-가능 식물의 옥신 계 제초제에 대한 증가된 내성 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방제가 필요한 부위에 유효량의 2,4-DB를 시용하는 것을 포함하는, 옥신 제초제 내성 면화 작물을 포함하는 재배지에서 바람직하지 않은 식물의 방제 방법에 관한 것이다.

Description

옥신계 제초제 분자 구조 중의 모이어티 차이로 인한 DHT-가능 식물의 옥신 계 제초제에 대한 증가된 내성 {INCREASED TOLERANCE OF DHT-ENABLED PLANTS TO AUXINIC HERBICIDES RESULTING FROM MOIETY DIFFERENCES IN AUXINIC HERBICIDE MOLECULAR STRUCTURES}

<우선권 주장>

본 출원은 2011년 1월 7일자, 발명의 명칭 "옥신계 제초제 분자 구조 중의 모이어티 차이로 인한 DHT-가능 식물의 옥신계 제초제에 대한 증가된 내성 (INCREASED TOLERANCE OF DHT-ENABLED PLANTS TO AUXINIC HERBICIDES RESULTING FROM MOIETY DIFFERENCES IN AUXINIC HERBICIDE MOLECULAR STRUCTURES)"하의 미국 특허 가출원 제61/430,693호를 우선권 주장한다.

<기술 분야>

본 발명은 옥신 제초제 내성 면화 작물을 포함하는 재배지에서 방제가 필요한 부위에 유효량의 2,4-DB를 시용하는 것을 포함하는, 상기와 같은 재배지에서 바람직하지 않은 식물의 방제 방법에 관한 것이다.

옥신 제초제 내성 면화 작물의 재배지에서 바람직하지 않은 식물을 방제하기 위하여 옥신계 제초제를 사용하는 것은 옥신 제초제 내성 면화 작물에 일시적인 손상을 주어 성장 지연을 유발할 수 있다. 일시적인 손상으로 가시적인 것은 총괄하여 상편생장이라고도 불리우는, 잎 처짐, 잎 말림 및 잎자루 만곡의 복합 현상을 포함할 수 있다. 시용 후 10 내지 14일에 가시적일 수 있는 다른 일시적 손상은 잎 스트랩 현상 (leaf strapping), 기형 및 잎의 상편생장을 포함한다. 그와 같은 일시적인 초기 손상은 면화 작물이 성숙하는 시간을 바람직하지 않게 연장시킴으로써 경작자에게 추가의 비용을 발생시키고, 또한 전체 작물 수확율을 감소시킬 수 있다.

본 발명은 초기 제초제 손상으로 인한 지연된 조만성 (earliness)을 포함하여, 옥신 제초제 내성 면화 작물을 포함하는 재배지에서 바람직하지 않은 식물을 방제하기 위하여 옥신계 제초제를 시용함으로써 유발되는 작물 손상과 관련된 문제점을 다루고 해결책을 제시한다.

본 발명의 목적은 옥신 제초제 내성 면화 작물을 포함하는 재배지에서 방제가 필요한 부위에 유효량의 2,4-DB를 시용하는 것을 포함하는, 상기와 같은 재배지에서 바람직하지 않은 식물의 방제 방법이다.

본 발명의 또 다른 목적은 제초제 내성 면화 작물에 대한 손상이 산 당량의 2,4-D를 시용하는 경우에 비하여 감소되는 것인 방법이다.

본 발명의 또 다른 목적 및 장점은 하기 발명의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이며, 하기 설명에서 본 발명의 실시양태는 단순히 발명을 실시함에 있어서 예상되는 최상의 방법을 상세히 설명하는 방식으로 기재되어 있다. 인식되는 바와 같이, 본 발명은 다른 상이한 실시양태로 구현될 수 있으며, 몇몇 상세한 사항은 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 여러가지 개별적 측면에서 변경된 형태로 구현될 수 있다. 따라서, 하기 상세한 기재는 성질상 설명을 위한 것으로 간주되어야 할 뿐, 본 발명을 제한하려는 것이 아니다.

<발명의 실시방법>

본 발명은 이하 보다 상세히 기재될 것이다. 사실상, 이들 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 본 명세서에 기재된 실시양태로 한정되는 것으로 간주되어서는 안된다. 오히려, 이러한 실시양태들은 본 명세서가 적용되는 법적 요건을 충족시키도록 제공되는 것이다. 유사한 번호는 명세서 전체를 통하여 유사한 요소를 이르는 것이다.

본 명세서에 기재된 본 발명의 여러 가지 변형법 및 기타 실시양태는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 지닌 전문가에게 상기 제시된 교시 사항으로부터 용이할 것이다. 따라서, 본 발명이 개시된 구체적인 실시양태로 한정되는 것이 아니라, 변형법 및 기타 실시양태가 첨부된 청구범위의 범주 내에 포함된다는 것을 이해하여야 한다. 본 명세서에 특수한 용어가 사용되는 경우라도, 그것은 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 총괄적이고 설명적인 의미로서 사용되는 것이다.

본 발명은 옥신 제초제 내성 면화 작물을 포함하는 재배지에 억제가 필요한 부위에 유효량의 2,4-DB를 시용하는 것을 포함하는, 상기와 같은 재배지에서 바람직하지 않은 식물을 방제하는 방법에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 언급이 없는 한, "제초제"란, 비제한적으로는 유해하거나 성가신 잡초, 광엽 식물 및 사초 (sedges)와 같은 바람직하지 않은, 원하지 않는 식물의 성장을 지연시키거나 사멸시키는 분자 또는 분자 조합을 이르며, 이런 방식으로 작물 보호에 사용될 수 있다. "유효량"이란 식물 괴사, 식물 사멸, 성장 억제, 생식 억제, 증식 억제의 효과, 및 바람직하지 않은, 원하지 않는 식물의 발현 및 활동을 제거, 파괴 또는 다른 방식으로 감쇠시키는 효과를 포함하여, 원하지 않는 식물 성장을 감소시키는 관찰될 수 있는 바람직한 효과를 생성하는데 필요한 제초제의 양을 의미한다. 바람직하지 않은, 원하지 않는 식물은 글리포세이트 내성 잡초 및 글리포세이트 저항성 잡초와 같은 제초제 내성 및 제초제 저항성 잡초를 포함한다.

"옥신 제초제"는 페녹시아세테이트 옥신 (예를 들어, 2,4-D 및 MCPA), 페녹시부타노에이트 옥신 (예를 들어, 2,4-DB 및 MCPB) 및 피리딜옥시아세테이트 옥신 (예를 들어, 플루옥시피르 및 트리클로피르)과 같은 아릴옥시알카노에이트 화학 구조를 갖는 제초제를 포함한다.

다양한 옥신계 제초제 내성 유전자가 본 발명의 식물과 관련하여 사용될 수 있다. 면화 작물은 식물체 내에서 옥신 제초제를 불활성화시키는 효소인 아릴옥시알카노에이트 디옥시게나제 (AAD)를 코딩하는 내성 유전자 (AAD로 지칭) 패밀리 중 어느 것이나 함유하도록 형질전환될 수 있다. 그러한 제초제 내성은 AAD-1 (스핑고븀 허비씨도보란스 (Sphingobium herbicidovorans)로부터 유래), AAD-12 (델피티아 애씨도보란스 (Delftia acidovorans)로부터 유래), 및 PCT 국제공개 WO 2005/107437, PCT 국제공개 WO 2007/053482 및 PCT 국제공개 US 2010/0251432 A1에 기재된 바와 같은 AAD -13 유전자에 의해 부여될 수 있다.

2,4-DB와 같은 옥신계 제초제는 잡초 방제가 필요한 부위에 간편한 방법으로 시용된다. "부위"는 성장한 식물 뿐만 아니라 토양, 종자 및 묘목을 포함한다. 제초 활성은 임의의 성장 단계 또는 식재 또는 발아 전에 2,4-DB를 식물에 직접 또는 식물의 부위에 시용함으로써 나타난다. 관찰되는 효과는 시용되는 화합물의 양 뿐만 아니라 방제될 식물종, 식물 성장 단계, 희석, 분무 액적 크기, 고형 성분 입자 크기 등의 시용 파라미터, 사용시 환경 조건, 사용되는 특정 화합물, 사용되는 특정 보조제 및 담체, 토양 유형 등에 따라 달라진다. 목적하는 제초 작용을 촉진시키기 위하여 이들 및 다른 인자들이 당업계에 알려져 있는 바와 같이 조정될 수 있다. 일반적으로, 최대의 잡초 방제 효과를 얻기 위해서는 2,4-DB를 비교적 미성숙한 바람직하지 않은 식물에 발아후 시용하는 것이 바람직하다.

면화 (Gossypium spp.)는 세계적으로 가장 중요한 직물용 섬유 작물이며, 세계적으로 가장 중요한 종자유 작물 중의 하나이다. 면화 식물은 식품, 동물 사료 및 산업용 원료를 제공한다. 면실은 식용유를 얻기 위해 압착되고, 나머지 면실박은 동물 사료로 사용된다. 목면의 산업적 용도는 양초심지, 노끈, 종이 및 다종의 직조물이다.

고시퓸 (Gossypium) 속은 매우 방대하며, 현재 50개 종을 포함하고 있다. 고시퓸 속의 두 가지 4배체 종은 린트 (lint)라 불리우는 방적할 수 있는 종자 섬유를 갖는다. 이들 두 종은 미국 육지면이라 불리우는 고시퓸 히르수툼 (G. hirsutum), 및 피마면 (Pima cotton)이라 불리우는 고시퓸 바르바덴스 (G. barbadense)이다.

면화는 완전한 꽃을 피우는 쌍떡잎 식물로, 다시 말해서, 하나의 꽃 안에 수컷의 화분 생성기관, 및 별도의 암컷의 화분 수용 기관을 갖는다. 경작된 면화꽃은 일반적으로 꽃턱잎이라고도 알려진 것을 형성하는 세 개의 삼각형 포엽에 의해 둘러싸여 있다. 꽃은 5장의 꽃잎을 갖는 개방 화관, 수술 다발을 포함하며 암술대를 둘러싼 관을 형성하는 수술통을 함유한다. 복합 암술은 3 내의 5개의 심피로 이루어지며, 암술머리는 꽃밥 위로 솟아있다. 씨방은 3- 내지 5-자실 캡슐 또는 깍지로 발달한다. 7개 내지 9개의 씨앗이 각각의 자실 또는 자방 안에 들어 있다. 개화 전날에, 뒤틀린 화관이 꽃턱잎으로부터 발생한다. 개화일에, 화관이 열리고 꽃가루가 떨어진다. 개화 다음 날 화관은 빨갛게 변하며, 이후 식물로부터 떨어져 나간다. 수분은 꽃밥이 열리고 꽃가루가 암술머리 위로 떨어지거나 곤충에 의해 꽃가루가 암술머리에 닿아 일어난다.

"식물"이란 식물 전체, 식물 기관 (예를 들어, 잎, 줄기, 뿌리 등), 종자, 식물 세포, 번식체, 배아 및 자손을 포함하는 의미로 사용된다. 식물 세포는 분화되거나 미분화된 것 (예를 들어, 캘러스, 현탁 배양세포, 원형질, 잎 세포, 뿌리 세포, 체관부 세포 및 화분)일 수 있다.

"유전자전환 식물" 또는 "형질전환 식물" 또는 "안정하게 형질전환된" 식물, 세포 또는 조직은 외래 핵산 서열 또는 DNA 단편이 식물 세포 내로 혼입되거나 통합되어 있는 식물을 이른다. "안정한 형질전환"이란 식물 내로 도입된 뉴클레오티드 구조물이 식물 게놈 내로 통합되어 자손에게 유전될 수 있는 것을 의미하는 것이다.

제초 활성 화합물인 4-(2,4-디클로로페녹시)부티르산 또는 2,4-DB는, 예컨대, 문헌 [Tomlin, Clive (editor) (2009) "The Pesticide Manual," Fifteenth Edition, British Crop Protection Council (BCPC), pages 306-308]에 기재되어 있다.

본 발명의 제초제 혼합물을 제조하는데 유용한 적절한 농약용 보조제 및 담체는 당업자에 잘 알려져 있다.

사용될 수 있는 액체 담체는 물, 톨루엔, 자일렌, 석유 나프타, 작물 오일, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 시클로헥산온, 트리클로로에틸렌, 퍼클로로에틸렌, 에틸 아세테이트, 아밀 아세테이트, 부틸 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 및 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아밀 알콜, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세린 등을 포함한다. 물은 일반적으로 농축액의 희석을 위해 선택되는 담체이다.

적절한 고체 담체는 탈크, 파이로필라이트 (pyrophyllite) 점토, 실리카, 애타펄거스 (attapulgus) 점토, 고령토, 규조토, 쵸크, 규조토, 라임, 탄산칼슘, 벤토나이트 점토, 풀러 (Fuller's) 토, 면실박, 밀가루, 대두분, 부석, 목분, 호두껍질 분말, 리그닌 등을 포함한다.

본 발명의 조성물 내로 1종 이상의 표면-활성제를 혼입시키는 것이 일반적으로 바람직하다. 그러한 표면-활성제는 고체 및 액체 조성물 모두에, 특히 시용전 담체로 희석되도록 고안된 조성물에 유리하게 사용된다. 표면-활성제는 성질상 음이온성, 양이온성 또는 비이온성일 수 있으며, 유화제, 습윤제 또는 현탁화제로서 또는 다른 목적으로 사용될 수 있다. 전형적인 표면-활성제는 알킬 술페이트의 염, 예를 들어, 디에탄올암모늄 라우릴 술페이트; 알킬아릴술포네이트 염, 예를 들어, 칼슘도데실벤젠술포네이트; 알킬페놀-알킬렌 옥시드 부가 생성물, 예를 들어, 노닐페놀-C₁₈ 에톡실레이트; 알콜-알킬렌 옥시드 부가 생성물, 예를 들어, 트리데실알콜-C₁₆ 에톡실레이트; 비누, 예를 들어, 나트륨 스테아레이트; 알킬나프탈렌술포네이트 염, 예를 들어, 나트륨 디부틸나프탈렌술포네이트; 술포숙시네이트 염의 디알킬 에스테르, 예를 들어, 나트륨 디(2-에틸헥실)-술포숙시네이트; 소르비톨 에스테르, 예를 들어, 소르비톨 올레에이트; 4급 아민, 예를 들어, 라우릴 트리메틸암모늄 클로라이드; 지방산의 폴리에틸렌 글리콜 에스테르, 예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜 스테아레이트; 에틸렌 옥시드와 프로필렌 옥시드의 블록 공중합체; 및 모노 및 디알킬 포스페이트 에스테르의 염을 포함한다.

농약 조성물에 통상적으로 사용되는 다른 보조제는 상용화제, 소포제, 시퀘스터링제, 중화제 및 완충제, 부식 억제제, 염료, 탈취제, 스프레딩제, 침투 보조제, 점착제, 분산화제, 농화제, 빙점 강하제, 항미생물제 등을 포함한다. 조성물은 또한 다른 상용성 성분, 예를 들어, 기타 제초제, 식물 성장 조절제, 살진균제, 살곤충제 등을 함유할 수 있으며, 액체 비료 또는 질산암모늄, 우레아 등과 같은 고체 과립형 비료 담체와 배합될 수 있다.

본 발명의 제초제 조성물 중 활성 성분의 농도는 일반적으로 약 0.001 내지 약 98 중량%이다. 약 0.01 내지 약 90 중량%의 농도가 종종 사용된다. 농축제로 사용되도록 제제화된 조성물에서, 활성 성분은 일반적으로 약 5 내지 약 98 중량%, 바람직하게는 약 10 내지 약 90 중량%의 농도로 존재한다. 그와 같은 조성물은 전형적으로는 시용 전, 물과 같은 불활성 담체로 희석된다. 잡초 또는 그의 서식지에 통상적으로 시용되는 희석된 조성물은 일반적으로 약 0.0001 내지 약 1 중량%의 활성 성분, 바람직하게는 약 0.001 내지 약 0.05 중량%의 활성 성분을 함유한다.

본 발명의 방법에서, 2,4-DB 제초제의 시용은 작물의 파종전, 발아전 및 발아 후에 동등하게 실시될 수 있다. 발아전 및/또는 발아 초기 시용이 바람직하다. "발아전"이란 경작 식물이 땅으로부터 발아하기 전의 기간 동안에 제초제를 시용하는 것으로 정의된다. "발아후"란 경작 식물이 땅으로부터 발아한 후의 기간 동안에 작물의 잎이 제초제와 접촉되는 방식으로 제초제를 시용하는 것으로 정의된다. 바람직하게는, 2,4-DB는 발아 후 및 면화 작물의 영양생장 단계에 작물에 시용된다.

본 발명의 제초제 조성물은 보다 다양한 종류의 바람직하지 않은 식물을 방제하기 위하여 종종 1종 이상의 다른 제초제와 병용하여 시용된다. 다른 제초제와 병용하여 시용될 때, 본 발명의 화합물은 다른 제초제(들)과 배합되거나, 다른 제초제(들)과 탱크 혼합되거나, 다른 제초제(들)과 순차적으로 시용될 수 있다. 본 발명의 화합물과 변용될 수 있는 제초제의 일부는 글리포세이트, 글루포시네이트, 파라콰트, ALS-억제제 (예를 들어, 술포닐우레아, 이미다졸리논, 트리아졸로피리미딘 술폰아닐리드 등), HPPD 억제제 (예를 들어, 메소트리온, 이속사플루톨 등), PPO 억제제 (예를 들어, 피라플루펜, 포메사펜 등), 디캄바, 브로목시닐, 아릴옥시알카노에이트 등을 포함하며, 이들 중 일부는 작물에 이들 제초제에 대한 선택성을 부여하기 위하여 유전자 조작을 요할 수 있다.

본 발명의 조성물은 통상의 지상 또는 항공 살분기, 분무기 및 산립기를 사용하거나, 관개 용수에 가하거나, 당업자에 알려져 있는 다른 통상적인 수단으로 잡초 또는 그들의 서식지에 시용될 수 있다.

본 발명의 하나의 측면에서, 유효량의 2,4-DB를 시용함으로써 야기되는 제초제 내성 면화 작물에 대한 손상은 유효량의 2,4-D를 시용하는 경우보다 감소된다. 제초제로부터의 손상 감소는 작물에 대한 스트레스를 유리하게 감소시킴으로써 작물이 성숙하는 시간을 감소시키거나, 나아가 경작 비용을 절감시키거나 전체 작물 수확량을 증가시킬 수 있게 한다.

어떠한 이론에 구애됨이 없이, 2,4-DB는 식물체 내에서 베타-산화를 겪기 전에는 강력한 제초제가 아니라고 가정된다. 이와 같은 추가의 대사 단계 및/또는 다른 인자는 AAD-형질전환된 식물이 2,4-D에 비하여 2,4-DB의 시용을 감내하는 능력의 증가를 가져온다. 이러한 개념은 AAD-형질전환된 모든 작물에 적용될 수 있으나, 면화를 포함하여, 2,4-D에 대한 보다 낮은 내성을 갖는 AAD-형질전환된 작물에 적용될 때 특히 유용하다.

"손상"이란 당업자에 의해 시각적으로 평가할 때 상편현상을 나타내는 잎 (잎 처짐, 잎 말림, 잎자루 만곡)의 퍼센트를 의미한다. 2,4-D 보다 2,4-DB에 의한 손상의 감소는 이들 제초제를 시용한 지 수분 이내에 관찰될 수 있으며, 그 이후로도 계속하여 장시간에 걸쳐, 예컨대, 시용후 2시간 내지 30일, 시용후 3시간 내지 19일, 시용후 6시간 내지 24시간 내에 관찰될 수 있다.

본 발명은 또한 보다 넓고 보다 강력한 잡초 방제 및 제초제 내성 관리 선택이 가능한 제초제 내성 식물을 제공하기 위하여, 추가로 하나 이상의 제초제 내성 유전자, 비제한적으로는 글리포세이트, ALS-(이미다졸리논, 술포닐우레아), 아릴옥시알카노에이트-, HPPD-, PPO- 및 글루포시네이트-내성 유전자를 포함하는, 유전자 전환 아릴옥시알카노에이트 제초제 내성 면화 작물을 포함한다.

발아후 시용에 있어서 일반적으로 약 0.1 내지 약 2,240 그램 산 당량/헥타아르 (g ae/ha), 바람직하게는 1 내지 약 1,120 g ae/ha의 시용율이 사용되며, 발아전 시용에 있어서는 일반적으로 약 1 내지 약 2,240 g ae/ha의 시용율이 사용된다. 언급된 보다 높은 시용율은 일반적으로 넓은 범위의 바람직하지 않은 식물의 비-선택적인 방제를 제공한다. 낮은 시용율은 일반적으로 선택적 방제를 제공하며, 면화 작물의 재배지에 사용될 수 있다. 본 발명의 실시양태에서, 2,4-DB의 바람직한 발아후 시용율은 280 g ae/ha 이상, 바람직하게는 약 280 g ae/ha 내지 약 2,240 g ae/ha이다.

<실시예>

하기 실시예는 본 발명의 특정 바람직한 실시양태를 입증하기 위한 것이다. 이들 실시예는 청구범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다. 당업자는 하기 실시예에 개시된 기술이 본 발명의 실시를 위해 바람직한 방법을 설명하기 위해 사용되는 구체적인 접근법을 제시하는 것임을 이해할 것이다. 그러나, 당업자는 본 발명의 개시 내용에 비추어, 본 발명의 요지 및 범주를 벗어나지 않고서 근사하거나 유사한 결과를 내면서 이들 실시양태의 여러 가지 변형이 가능하다는 것을 이해하여야 한다.

AAD-1 유전자로 형질전환된 면화 식물 (AAD-1 면화)은 아릴옥시알카노에이트 디옥시게나제 (AAD) 단백질을 코딩한다. 이들 식물은 옥신 제초제, 특히 2,4-DB 및 2,4-D에 대한 내성을 증명하기 위해 하기 실시예에서 사용되었다. AAD-1은 또한 묘목장 생육에서 선택 마커로 사용되었다. 식물에서 제초제 내성을 나타내는 AAD-1 유전자 자체는 WO 2005/107437에 최초로 개시되었다 (미국 특허 제7,838,733호 참조).

실시예 1

2,4-DB 및 2,4-D는 AAD-1-면화 플롯에서 유사한 잡초 방제를 제공함

2,4-DB와 2,4-D가 AAD-1 면화에서 잡초를 방제하는 효능을 비교하기 위한 실험을 그린빌 (Greenville, MS, 세 곳), 출라 (Chula, GA), 메이콘 카운티 (Macon County, GA), 애터펄거스 (Attapulgus, GA), 멤피스 (Memphis, TN), 뉴포트 (Newport, AR) 및 프레스노 (Fresno, CA) 부근의 9개의 재배시험장에서 수행하였다. 실험 설계는 시험장마다 4개의 복제 시험을 수행하였으며, 처리 플롯 (plot)은 무작위로 선택된 완전한 블록이었다. 각 플롯은 AAD-1-면화 식물을 길이 6.1 미터의 두 개의 열로 포함하였다. 잡초 및 면화 식물은 높이가 5.1 cm 내지 15.2 cm일 때 1회 시용 처리를 받았다. 처리는 부티락 (Butyrac) 200 (2,4-DB)과 위다르 (Weedar) 64 (2,4-D)를 플롯에 560, 840 및 1120 g ae/ha로 시용하는 것이었다. 잡초 종은 제초제 시용 후 3주 동안 주당 1회씩 시각적으로 평가되어 죽거나 심각한 제초제-관련 손상을 나타내는 식물의 퍼센트를 구하였다 (0 내지 100%, 0%는 활성이 없거나 대조를, 100%는 표적 식물의 사멸을 나타냄).

AAD-1 면화 플롯에 2,4-DB 및 2,4-D 시용에 따른 잡초 방제 결과가 표 1에 나타나있다. 거의 모든 표적 식물종에 대해서, 측정한 주 마다, 2,4-DB 또는 2,4-D의 시용율이 높아짐에 따라 더 높은 수준의 방제가 이루어졌으며, 가장 큰 방제 효과는 1120 g ae/ha에서 얻어졌다. 따라서, 효능에 입각하여, AAD-1 면화에서 잡초 방제를 위해 시험된 세 가지 시용율에서 1120 g ae/ha가 가장 바람직한 것으로 나타났다. 1120 g ae/ha에서, 방제는 죽거나 심각하게 손상된 잡초가 80% 이하, 80% 초과 또는 90% 초과의 경우로 분류하였다.

1120 g ae/ha의 시용율에서, 2,4-DB 및 2,4-D는 각 잡초 종에 대하여 동등한 방체 효과를 나타냈으며, 아마란투스 (Amaranthus) 종 (AMASS)은 예외로서, 2,4-D는 2,4-DB의 77% 방제율에 비해 92%로 이를 능가하였다. 대부분의 종은 두 가지 제초제 모두에 대하여 80% 초과 시용율에서 방제되었다. 두 가지 제초제 모두에 대하여 80% 미만에서 방제되는 종은 글리포세이트-내성 아마란투스 팔메리 (Amaranthus palmeri; AMAPA GLY-res), 데스모듐 토르투오숨 (Desmodium tortuosum; DEDTO) 및 몰루고 버티실라타 (Mollugo verticillata; MOLVE)였다.

실시예 2

AAD-1 으로 형질전환된 면화 식물은 2,4-D에 비하여 2,4-DB에 대해 증가된 내성을 가짐

2,4-DB 및 2,4-D 제초제 화합물의 효과에 대한 AAD-1-면화 식물의 내성을 평가하기 위하여, 제초제 부티락 200 (2,4-DB) 및 위다르 64 (2,4-D)를 개별적으로 두 시험장 실험에서 AAD-1-면화 식물 상에 살포 분무로 시용하였다.

하나의 실험은 그린빌 (Greenville, MS), 브린슨 (Brinson, GA), 멤피스 (Memphis, TN) 및 프레스노 (Fresno, CA) 부근의 네 곳의 재배시험장에서 수행하였다. 실험 설계는 시험장마다 4개의 복제 시험을 수행하였으며, 처리 플롯은 무작위로 선택된 완전한 블록이었다. 각 플롯은 AAD-1-면화 식물을 길이 6.1 미터의 두 개의 열로 포함하였다. 면화 식물은 높이가 5.1 cm 내지 10.2 cm일 때 1회 시용 처리를 받았다. 처리는 부티락 200 (2,4-DB)을 560, 840, 1120, 1680 및 2240 g ae/ha의 시용율로, 위다르 64 (2,4-D)를 840 및 1120 g ae/ha로 시용하는 것이었다. AAD-1-면화 식물은 시용 1일 후에 시각적으로 평가되어 제초제 관련 손상을 나타내는 잎의 퍼센트를 구하였다.

2,4-DB 및 2,4-D 시용에 따른 AAD-1 면화 식물의 손상에 관한 결과가 표 2에 나타나있다. 시용율 840 g ae/ha에서, 2,4-DB는 2.4-D에서 관찰된 것 보다 낮은 (그러나, 통계학적으로는 다르지 않은) 수준의 AAD-1 면화 식물 손상을 나타냈다. 그러나, 바람직한 시용율인 1120 g ae/ha에서, 2,4-DB는 시용 후 제1일에 2,4-D에서 관찰된 것보다 상당히 낮은 수준의 AAD-1 면화 식물에 대한 손상을 나타냈다. 나아가 2배가 되는 2,4-DB 시용율 (2240 g ae/ha)에서도, AAD-1 면화는 2,4-D (1120 g ae/ha)보다 상당히 낮은 AAD-1 면화 손상을 나타냈다.

또 다른 실험은 티프톤 (Tifton, Georgia) 근처의 유니버시티 오브 조지아 폰더 팜 (University of Georgia Ponder Farm)의 하나의 재배시험장에서 수행하였다. 실험 설계는 3개의 복제 시험을 수행하였으며, 처리 플롯은 무작위로 선택된 완전한 블록이었다. 각 플롯은 AAD-1-면화 식물을 길이 7.6 미터의 하나의 열로 포함하였다. 면화 식물은 높이가 48.3 cm (6-엽 단계)일 때 1회 시용 처리를 받았다. 처리는 부티락 200 (2,4-DB)을 280, 560, 1120 및 2240 g ae/ha의 시용율로, 위다르 64 (2,4-D)를 560 및 1120 g ae/ha로 시용하는 것이었다. AAD-1-면화 식물은 시용 후 0, 1, 2, 19 및 45일에 시각적으로 평가되어 제초제 관련 손상을 나타내는 잎의 퍼센트를 구하였다.

2,4-DB 또는 2,4-D 시용 후 시간에 따른 AAD-1 면화 식물의 손상에 관한 결과가 표 3에 나타나있다. 2,4-DB 및 2,4-D 모두에서 제초제를 시용한 날 (제0일)에 모든 시용율에서 최고 수준의 AAD-1 면화 식물 손상이 관찰되었다. 바람직한 시용율인 1120 g ae/ha에서, 시용 후 0, 1, 2 및 19일에 2,4-DB는 2,4-D에서 관찰된 것 보다 상당히 적은 손상이 관찰되었다. 시용 후 45일에, AAD-1 면화에 대한 손상은 1120 g ae/ha 시용율에서 2,4-DB 및 2,4-D 사이에 유의적으로 차이가 나는 것은 아니었다. 심지어 2,4-D (1120 g ae/ha)의 2배가 되는 2,4-DB 시용율 (2240 g ae/ha)에서, AAD-1 면화는 시용 후 0, 1 및 19일에 2,4-D보다 상당히 낮은 2,4-DB 손상을 나타냈다.

실시예 3

AAD-12 로 형질전환된 면화 식물은 2,4-D에 비하여 2,4-DB에 대해 중간정도로 증가된 내성을 가짐

2,4-DB 및 2,4-D 제초제 화합물의 효과에 대한 AAD-12-면화 식물의 내성을 평가하기 위하여, 제초제 DB 스트레이트 (Straight) (2,4-DB) 및 위다르 64 (2,4-D)를 하나의 온실 실험에서 AAD-12-면화 식물에 분무하여 개별적으로 시용하였다. 4개의 처리는 두 제초제 각각에 대하여 두 가지 시용율, 1120 및 2240 g ae ha로 이루어졌다. 실험 설계는 처리 당 하나의 AAD-12-면화 식물의 4개의 복제 시험이었다. 식물을 포트에서 키웠다. 처리는 무작위적인 것은 아니었다. 식물은 분무시 3- 내지 4-엽 단계였다. 분무된 AAD-12-면화 식물에 대해 시용 후 0, 1, 2, 4 및 12일에 시각적으로 평가하여 제초제-관련 손상을 나타내는 잎의 퍼센트를 구하였다.

AAD-12-면화 식물에 대해 관찰된 2,4-DB 또는 2,4-D에 의한 평균 손상율 결과는 표 4에 나타나있다. 시용 후 0일 내지 4일에 (DAA), 2,4-DB로 처리된 식물은 2,4-D로 처리된 식물보다 관찰된 잎 손상율이 낮았다; 그러나, 관찰된 퍼센트는 이 실험에서 시용 후 2 및 4일에 단지 보다 높은 2240 g ae/ha 시용율에서만 통계학적으로 유의적인 차이를 나타냈다.

실시예 4

AAD-13 으로 형질전환된 면화 식물

면화 세포를 AAD-13으로 형질전환시켜 AAD-1 또는 AAD-12 유전자에 의해 제공되는 내성과 유사한 2,4-DB 및 2,4-D에 대한 내성을 갖는 면화 식물을 생성할 수 있다.

AAD-13으로 형질전환된 면화는 US 2010/0251432 [PCT/US08/63212 (Lira et al.)]의 실시예 #7에 기재된 것과 동일한 기술을 사용하여 이용될 수 있다.

상기에서 본 발명의 보다 나은 이해를 제공하기 위해 구체적인 재료, 구조, 화학물질, 공정 등과 같은 여러 가지 구체적인 사항을 기재하였다. 그러나, 본 발명은 상기 구체적인 상세 사항에 의존하지 않고서도 실시될 수 있다. 또한, 본 발명을 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위하여, 잘 알려진 작동 구조는 기재되어 있지 않다.

단지 본 발명의 바람직한 실시양태 및 그를 변형시킨 몇몇 실시예만이 본 명세서에 제시되고 기재되어 있다. 본 발명이 여러 가지 다른 조합 및 환경하에 사용될 수 있으며, 또한 기재된 본 발명의 개념의 범주 내에서 수정 및 변형이 가능함을 이해하여야 한다.

Claims (16)

1. 방제가 필요한 부위에 유효량의 2,4-DB를 시용하는 것을 포함하는, 옥신 제초제 내성 면화 작물을 포함하는 재배지에서 바람직하지 않은 식물의 방제 방법.
2. 제1항에 있어서, 제초제 내성 면화 작물에 대한 손상이 산 당량의 2,4-D를 시용한 경우에 비하여 감소되는 것인 방법.
3. 제2항에 있어서, 제초제 내성 면화 작물에 대한 손상이 시용 후 6시간에 등량의 2,4-D를 시용한 경우에 비하여 감소되는 것인 방법.
4. 제2항에 있어서, 제초제 내성 면화 작물에 대한 손상이 시용 후 24시간에 등량의 2,4-D를 시용한 경우에 비하여 감소되는 것인 방법.
5. 제1항에 있어서, 옥신 제초제 내성 면화 작물이 아릴옥시알카노에이트 옥신 제초제 내성 면화 작물인 것인 방법.
6. 제2항에 있어서, 제초제 내성 면화 작물에 대한 손상이 시용 후 최대 19일 까지의 어느 기간 동안에나 등량의 2,4-D를 시용한 경우에 비하여 감소되는 것인 방법.
7. 제1항에 있어서, 아릴옥시알카노에이트 제초제 내성 면화 작물이 유전자전환 면화 작물인 것인 방법.
8. 제7항에 있어서, 유전자전환 아릴옥시알카노에이트 제초제 내성 면화 작물이 추가로 하나 이상의 다른 제초제 내성 유전자를 포함하는 것인 방법.
9. 제1항에 있어서, 아릴옥시알카노에이트 제초제 내성 면화 작물이 AAD-1 (아릴옥시알카노에이트 디옥시게나제)를 코딩하는 유전자를 포함하는 것인 방법.
10. 제1항에 있어서, 아릴옥시알카노에이트 제초제 내성 면화 작물이 AAD-12 (아릴옥시알카노에이트 디옥시게나제)를 코딩하는 유전자를 포함하는 것인 방법.
11. 제1항에 있어서, 유효량의 2,4-DB가 280 그램 산 당량/헥타아르 이상인 것인 방법.
12. 제1항에 있어서, 유효량의 2,4-DB가 약 280 그램 산 당량/헥타아르 내지 약 2,240 그램 산 당량/헥타아르인 것인 방법.
13. 제1항에 있어서, 2,4-DB가 옥신 제초제 내성 면화 작물에 발아 후 시용되는 것인 방법.
14. 제1항에 있어서, 2,4-DB가 옥신 제초제 내성 면화 작물에 그의 영양생장 단계 중에 발아 후 시용되는 것인 방법.
15. 제1항에 있어서, 바람직하지 않은 식물이 글리포세이트-내성 잡초를 포함하는 것인 방법.
16. 제1항에 있어서, 방제가 요구되는 부위에 또 다른 제초제를 시용하는 것을 포함하는 방법.