작물 원형질체를 배양하면서 세포의 생존과 노화 그리고 고사의 상태를 대사적으로 정확히 판단이 가능한 marker물질을 확인하고 간편한 측정법을 확립하기 위하여 일련의 연구를 수행하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 담배와 벼의 원형질체를 나출하여 MS와KM-8P를 기본배지로 하여 2,4-K와 CM을 첨가하였던 바, ABA는 경시적으로 감소하였으며 CM첨가에 의해서 더 많이 감소하였다. GA$_3$, IAA, zeatin은 반대로 증가하는 경향을 나타내었다. 특히 ABA의 감소율과 zeatin의 증가율이 가장 크게 나타났다. 2. Osmoticum(mannitol)을 적정 농도 이상으로 처리하였을 때 ABA는 일시적으로 증가되었다가 감소되었고, 다른 성장 호르몬은 모두 증가폭이 농도가 증가될수록 둔화되었다. 3. Supermine 10mM과 NaCl을 처리하였을 때 담배와 벼에서 각 호르몬의 증감은 서로 반대로 나타났다. 특히 담배는 NaCl의 stress가 크게 나타났다. 그리고 배양 후반기에는 원형질체의 분열이 중지되었다. 4. 원형질체의 배지 성분을 제거하고 32$^{\circ}C$로 고온 배양에 의해서 인위적으로 노화를 촉진시켰을 때 세포의 활력은 48시간 이후에 크게 감소되었다. 세포의 활력 상실과 반비례적으로 ABA는 배양 10일까지 크게 증가되었다. 이와 반대로 성장 호르몬들은 모두 증가되지 않고 감소가 이루어졌다. 특히 zeatin의 감소가 크게 나타났다. 5. 이상의 결과에 따라서 식물 호르몬은 원형질체가 처한 환경 요인이나 부여된 어떤 조건에 따라서 민감하게 변동하고 있음을 확인하였다.
인삼재배가 가능한 임간의 기후적 특성과 임간재배지내에서의 병해충 발생상황 및 생육상황을 관행재배지와 비교해본 결과는 다음과 같다. 가. 임간재배지의 온도는 관행재배지보다 $1^{\circ}C$ 정도 낮고 습도는 2% 정도 높았으며 토양온도는 $1.9^{\circ}C$ 낮고 토양수분도 11.8%가 낮았다. 임간재배지의 풍속은 관행재배지보다 3배 정도 늦었으며 결로시간은 3.3시간 긴 것으로 나타났다. 특히 일사량은 현저히 부족하였고 강우량도 약간 부족한 것으로 나타났으나 큰 차이는 없었다. 나. 2003년이 2004년과 2005년보다 병해의 발생이 많았고 임간재배지에서의 병해발생이 관행재배지보다 심하였다. 때문에 8월 중순경에 지상부가 거의 다 고사되었다. 임간재배지의 주요 병해충으로는 탄저병, 점무늬병 및 뿌리썩음병이었고, 관행재배지는 위의 병해와 잿빛곰팡이병의 발생이 주를 이루는 것으로 나타났다. 해충으로는 잎별레와 나방류가 가해하는 것으로 조사되었다. 3년근의 생육상황을 비교한 결과 임간재배지에서 자란 인삼의 생육상황이 전반적으로 50% 이상 불량하였고 특히 근중은 87.2% 정도 가벼운 것으로 나타났다.
미국(美國) 남부(南部) 지방(地方)의 경우, 슬래쉬소나무 (Pinus elliottii Engelm.) 조림지(造林地)에서는 수병(銹病) (Cronartium quercuum [Berk.] Miyabe ex Shirai f. sp. fusiforme)의 감염(感染)으로 인해 산림(山林) 소유자(所有者)들에게 심각한 피해를 야기시키고 있다. 장기적(長期的)으로 매년(每年) 측정(測定)된 영구실험(永久實驗) plots의 자료(資料)에 의하면 평균(平均) 약 40% 정도의 슬래쉬소나무 조림지(造林地)가 수병(銹病)에 감염(感染)되어 줄기 부분에 흑 (canker)이 생성되어 결국 고사(枯死)하거나 2차적 피해를 야기시키고 있다. 따라서 본(本) 연구(硏究)에서는 수병(銹病)에 감염(感染)된 슬래쉬소나무 임분(林分)에 대한 생존(生存) 예측모형(豫測模型)을 개발(開發)하였으며, 이 모형(模型)은 수병(銹病)의 발생율(發生率)을 모형(模型)에 포함하였으며, 수병(銹病)에 감염(感染)되지 않은 단계(段階)의 임목(林木)들이 감염(感染)되는 단계(段階)로의 전이(轉移) 과정에서 발생하는 생존(生存) 본수(本數)의 변화를 파악할 수 있게 하는 특징(特徵)을 가지고 있다. 그리고 임지(林地)의 생산력(生産力)과 관엽수(關葉樹)의 밀도(密度)가 증가(增加)함에 따라 조림(造林)된 슬래쉬소나무 임분(林分)의 미래(未來) 생존(生存) 본수(生存)는 감소(減少)하는 경향(傾向)을 나타내었다. 본(本) 연구(硏究)의 결과(結果)로 제시(提示)된 모형(模型)은 산림(山林) 경영자(經營者)들에게 특히 수병(銹病)에 감염(感染)된 슬래쉬소나무 조림지(造林地) 임목(林木)의 미래목(未來木) 생존(生存) 본수(本數) 예측(豫測)에 중요한 정보(情報)를 제시(提示)해 줄 수 있다.
본 연구에서는 거리독립 임분생장 예측 시뮬레이터 STEMS를 기반으로 제주도 한남시험림 삼나무 임분에 대한 잠재직경생장함수, 수정함수, 수관율 및 고사함수를 추정하고, 이를 토대로 간벌시업에 따른 임분의 생장패턴 및 탄소흡수량의 변화를 예측하였다. 시뮬레이터를 구성하는 주요 함수는 연구대상지의 13개 표본점으로부터 39본의 표준목을 선발하여 수간석해에 따른 분석결과를 토대로 추정하였다. 이 시뮬레이터를 적용하여 사례연구 대상 임분에 대한 간벌시업체계를 무간벌 및 1회 간벌에 간벌의 시기 및 강도를 달리하는 3개의 시나리오로 편성하여 간벌시업이 임분생장 및 탄소흡수 효과에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과 간벌시업과 지위지수에 따라 임분의 평균 수고 및 흉고직경, 경급별 임목본수나 임분재적에 따른 생장패턴이나 탄소고정에 미치는 효과가 유의미한 것으로 나타났다.
농촌배수처리용 자연습지내의 생물상 및 유기물 제거효율을 조사하였다. 습지내에서 출현한 수생식물의 종조성은 13과 22종으로 나타났으며, 현존량이 가장 많은 종은 갈대로 약 35%, 고마리, 애기부들, 가막사리 및 돌피가 12~19%의 고른 분포를 보였으며, 나머지가 1%를 차지하였다. 습지 내에서 출현한 대형무척추동물은 복족강, 빈모강, 거머리강, 거미강, 갑각강, 곤충강이 조사되었으며, 그 중에서 곤충강이 7목 18과로 나타났다. 채집된 개체수로는 곤충류가 76%, 비곤충류가 24%로 곤충류의 개체수가 현저히 많았다. 이중 깔따구류(Chironomidae)는 58%를, 빈모류는 19%를 차지하였다. 조사된 곤충류의 과(family)수는 파리목에서 7과로 가장 많았다. 많은 모기와 깔따구의 유생이 발견된 것으로 보아 습지가 모기의 좋은 서식처를 제공하는 것으로 사료된다. 습지로 유입되는 유입수 BOD및 DOC 농도는 각각 1.8~13.4 mgO$_2$/l, 2.6~22.8mgC/1의 큰 변이 폭을 보였으며, 습지 내에서 수생식물에 의한 연순생산력은 3,350 kg dry wt./yr로 나타났다. 습지에 의한 BOD 제거효율은 약 50%로 나타났으나, DOC는 거의 제거되지 않았다. DOC의 제거효율이 낮은 이유는 습지내 수생식물의 고사체 분해에 의해 난분해성 DOC가 생성되기 때문인 것으로 사료된다.
플러그육묘의 대량생산 보급에 대처하기 위하여는 정식기의 보급이 필요하다. 본 연구에 서는 국내보급중인 반자동정식기의 정식성능을 조사 분석하므로써 기계정식 작업시 최적작업조건 구명과 정식기 연구 개발의 기초 자료를 획득하고자 실시하였고, 정식시험을 실시한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 호퍼의 크기는 정식자세와 정식율에 영향을 미치고, 진압이 불량한 정식육묘는 1일후 고사하므로 재관수가 필요하였다. 따라서 복토진압장치는 전후좌우 진압법이 좋으며, 2중관수장치에 의하여 정식시의 관수량을 늘려야할 것으로 생각되나 물통의 용량이 또한 커지게 되어 기계의 운전 조작이 어렵게 되므로 자동육묘공급 정식기는 공간문제와 1~2인 작업을 전제로 할 때 효율면에서 자동관수는 없는 것이 바람직할 것으로 사료된다. 2. 반자동정식기는 몇 가지의 구조적 개선이 필요하지만 현재로도 정식기계의 운전을 주행 속도 14m/min 이하, 정식깊이 2~3cm, 간격 30cm로 하고 고추 육묘는 128공의 45일 육묘, 배추는 128공의 25육묘를 사용하면 플러그육묘의 정식에 적합한 것으로 생각된다.
고구마 바이러스 무병묘의 기내급속증식을 위한 적정 생장 조절물질 및 sucrose 농도, 최소생장 기내보존(15℃)에 미치는 광의 영향과 생존율 및 기내생장 특성 등을 조사하였다. 고구마 무병묘의 마디배양은 0.2 mg·L-1 BA 첨가배지에서 줄기신장, 줄기직경, 잎수, 뿌리수, 생체중 및 건물중 등이 가장 양호하였다. 배양부위 및 배지물리성에 따른 적정 sucrose 농도는 마디배양은 5% sucrose를 첨가한 고체배지에서, 정단배양은 3% sucrose를 첨가한 액체배지에서 줄기두께, 잎수, 뿌리수, 뿌리길이, 생체중 및 건물중 등의 생육에 가장 효과적이었다. 15℃ 저온항온기에서 고구마 무병묘의 최소생장 기내보존은 암상태에서는 3개월 내에 모두 고사하였으나, 적색:청색(7:3) 혼합 LED (150±5 μmol·m-2·s-1 PPFD)에서는 5개월까지 100% 생존하였다. 따라서 고구마 무병묘의 최소생장 기내보존에는 광이 필요하며, 샬레에 밀식(10 개체/샬레)할 경우, 좁은 공간에서 대량보존이 가능하였다.
본 연구는 잣나무의 구과 착과량에 따른 구과 및 종자특성의 변화 양상을 구명함으로써 잣나무 채종원의 효율적 관리방안을 도출하기 위해 수행되었다. 이를 위해 2007년 충주 소재 잣나무 채종원에서 조사를 실시하였는데, 전체 조사목 중 96.3%가 착과되었으며 본 당 구과수는 평균 27.4개였다. 본 당 구과 착과수에 따라 8개의 계급으로 나누어 분석을 했는데, 구과 착과수가 많아질수록 구과길이, 구과폭, 구과무게가 감소하는 것으로 나타났다. 또한 구과 착과수가 많아질수록 임성인편수, 종자생산능력, 충실종자율, 종자무게, 종자효율은 감소하고 둘째해 고사배주율은 다소 증가하는 경향을 나타냈다. 이러한 결과를 볼 때 종자결실이 풍년으로 구과가 다량 착과되는 해에는 평년에 비해 종자의 균일성 및 품질이 저하될 가능성이 높다고 판단된다. 특히, 잣나무는 구과와 종자의 크기가 크고 무거울수록 포지와 조림지에서의 생장이 좋다는 보고가 있는 점을 감안할 때, 결실 풍년으로 인해 종자의 평균적인 크기와 무게가 감소되는 경우 향후 조림지에서의 유묘생장도 저조할 가능성이 있다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 결실이 풍년인 해에는 착과량을 인위적으로 적정수준으로 조절하거나 종자 정선 시 평년 수준의 종자크기 또는 무게를 가진 것들을 선별하여 공급하는 방안 등 다각적인 대처방안을 검토할 필요가 있을 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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