본 연구에서는 누리대(Pleurospermum camtschaticum) 뿌리의 추출물을 이용하여 유기농업자재로서의 이용 가능성을 검정하기 위해 실험을 진행하였다. 먼저 누리대 뿌리 추출물을 이용하여 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 소거능 활성 및 환원력을 확인하였고, 고추 탄저병을 유발하는 Colletotrichum coccodes, Colletotrichum dematium에 대한 항진균 검정과 고추 종자발아 및 유묘기 생장 촉진 검정을 진행하였다. 생장 촉진 검정이 끝난 직후 처리구별 고추 잎을 채집하여, 고추 잎내의 페놀 함량을 측정하였다. 항산화 활성 검정 결과, 201.92±2.10 μg/ml에서 DPPH를 50% 이상 제거하였으며 환원력 검정 결과 역시 농도 의존적으로 증가하는 것을 확인하였다. 누리대 뿌리 추출물을 10%, 30%, 50%, 100% 비율로 희석 후에 고추 탄저병 2종(C. coccodes, C. dematium)에 대하여 균사 생장 억제 검정을 진행하였다. 누리대 뿌리 추출물 10% 비율은 2종의 탄저균에 대하여 평균 57.1% 생장 억제율을 기록하였고, 30%, 50% 비율은 농도의존적으로 억제율이 증가하였으며, 원액인 100%에서는 70.3%로 강한 균사생장의 억제력을 보였다. 고추 열매에서의 탄저균 억제 검정 결과, 앞서 실험한 균사 생장 억제 검정과 동일한 결과가 나타났으며, 탄저균만 접종한 처리구에 비하여 누리대 뿌리 추출물 50%, 100%에서 병반 면적이 80% 이상 감소한 결과를 확인하였다. 전 실험과 동일하게 원액인 100%을 포함한 10%, 30%, 50% 비율을 이용하여 고추 종자 발아 검정 및 고추 유묘기 생장 촉진 검정을 진행하였다. 농도가 낮을수록 종자의 발아가 촉진되었으며, 100% 비율에서는 종자 발아가 억제되는 현상을 보였다. 또한 고추 유묘기 생장 촉진 검정에서는 10% 비율이 대조구에 비하여 약 2배 이상의 생장 차이를 보였으며, 반대로 100% 비율에서는 생장이 억제되는 현상이 관찰되었다. 누리대 뿌리 추출물을 종자 및 식물체에 처리 시 추출물의 농도가 낮을수록 종자 발아촉진 및 식물 생장촉진 효과가 있는 것을 확인하였다. 또한 유묘기 생장 촉진 검정이 끝난 후 처리구별 고추 잎을 채집하여 병원균 항균 활성과 관련이 있는 페놀 함량을 측정한 결과, 10% 비율과 원액인 100% 비율 사이에 유의미한 결과가 나타났다. 따라서 본 연구결과는 누리대 뿌리 추출물의 향후 유기농자재로서 두 가지 가능성을 확인하였다. 추출물의 농도가 저농도일수록 작물 생장을 촉진시키는 작물 생육용으로서의 가능성을 확인하였다. 추출물의 농도가 고농도일수록 탄저균 균사 생장 억제에 효과적이기에 병해 관리용으로 이용 가능성을 확인하였지만, 종자 발아억제 및 작물에 대한 약해가 심하게 발생하였기에, 병해 관리용으로 사용하기 위해서는 작물생장의 영향이 없도록 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단된다. 추가로 토양 내의 누리대 뿌리 추출물 처리 시 유기물 변화 및 microbiome 연구를 통하여 긍정적인 영향이 있다면 토양 개량제로서의 가능성 또한 있을 것이라 판단되며, 상당한 잠재력 가치가 있는 것으로 생각된다.
상추를 포함한 4종의 식물의 수용 및 에탄올 추출액이 상추종자의 발아와 생장에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. l. 은행, 상추, 돼지풀, 달맞이꽃의 수용 추출물은 상추종자의 발아 및 생장율을 현저하게 억제되는 경향을 보여 억제물질을 함유하고 있음을 알 수 있었다. 2. 추출용매별로는 에탄올 추출액이 수용추출액보다 억제효과가 큰 것으로 나타났다. 3. 공시식물의 종류에 관계없이 추출물의 농도 10%가 상추의 발아와 생장을 가장 크게 억제시켰고 희석되어질수록 그 효과는 낮아졌다.
본 연구는 파 종자의 발아력을 증진시킬 수 있는 생장조절제 최적 처리조건을 구명하며, 파 종자 펠렛용으로 적합한 접착제 및 피복재료를 선발하기 위해 수행되었다. 식물생장조절제 종자처리는 발아율을 증진시키지는 못했다. 그러나 50% 발아에 소요되는 일수($T_{50}$)와 MDG는 단축되어 조기발아 하였다. 생장조절제 최적 처리조건은 500$\mu$M의 $GA_3$로 1일간 처리였다. 생장조절제 처리에 의한 발아촉진 효과는 발아적온보다는 저온인 $15^{\circ}C$에서 뚜렷하였다. 종자 펠렛의 접착제 종류 및 농도에 따라 발아율에는 큰 차이가 없었으나 발아속도는 대조구 종자에 비해 약 0.3~0.5일 지연 되었다. 종자 펠렛용 접착제의 농도가 증가하면 발아율이 약간 감소하였는데, 이러한 경향은 Carboxymethyl cellulose (CMC) 및 Methyl cellulose(MC)에서 뚜렷하였다. 종자 펠렛 접착제 가운데 Polyvinyl alcohol(PVA)와 Polyvinyl pyrrolidone(PVP)에서는 처리농도가 증가하더라도 발아를 크게 억제하지 않아, 파 펠렛종자 제조에 적용될 수 있는 최적 접착제였다. 펠렛 피복재료 중 kaoline, bentonite + kaoline 혼합물질 및 bentonite + CC + DME #300 혼합물질로 펠렛된 종자에서 높은 발아율과 발아세를 보여 파종자의 펠렛에 적합한 피복재료였다.
본 연구는 토양 염농도의 변이가 큰 간척지에서 염생식물 나문재의 안정적인 재배와 생산을 위한 연구의 하나로, 나문재 종자의 발아특성과 초기생육특성을 구명하고자 실시하였다. 나문재 종자는 무배유 쌍자엽 구조를 가지며 별 모양의 황색 화피에 싸여 있다. 종자크기는 길이가 4.7 mm, 너비가 4.4 mm, 그리고 두께가 3.1 mm이며, 천립중은 1.58 g이다. 종자의 발아는 $5{\sim}40^{\circ}C$의 온도범위에서 8~65%의 변이를 보이며, $15^{\circ}C$에서 가장 높았다. 염농도에 따른 발아율은 증류수에서 발아율이 가장 높았으며 염농도가 증가할수록 발아율이 감소하였다. 종자에서 화피를 제거했을 때의 발아율은 온도나 염농도에 관계 없이 모든 처리에서 유의하게 증가하였다. 종자발아에서 광의 영향을 보면, 0~300 mM의 염농도 범위에서 광조건이 암조건보다 5~20% 정도 발아율이 높게 나타났다. 한편, 염농도 따른 나문재의 초기생장을 초장, 경수, 생체중, 건물중, 근장 등으로 조사한 결과, 모든 특성들이 50~100 mM의 염농도에서 양호하였고, 증류수나 높은 농도의 염수에서는 생장이 크게 감소되었다. 결론적으로, 나문재의 발아율을 높이기 위해서는 화피를 제거한 종자를 증류수에 침종하여 $15^{\circ}C$ 정도의 저온과 광 조건에서 발아시키는 것이 유리하며, 식물체의 생장은 50~100 mM의 염농도 하에서 재배하는 것이 유리하다.
본 연구는 개여뀌를 이용하여 친환경 농자재로 개발하기 위한 기초자료를 제공하기 위해 수용성 추출액의 농도에 따른 수용체 식물의 발아 및 유식물 생장과 실험 병원균의 생장을 조사하였다. 개여뀌 추출물에 대한 발아효과 실험결과, 개여뀌의 수용성 추출액 처리 시 가시비름의 발아율은 25%에서 억제되었으나, 벤트그라스의 발아율은 추출액의 농도에 따라 차이가 없었으며, 특히 개여뀌의 추출액 농도 25%가 처리된 크림슨 클로버의 종자발아와 생체량은 대조구보다 촉진되었다. 개여뀌추출액에 의한 대부분 수용체 식물의 초기생장은 25%, 50%농도에서 촉진되었으나, 유근은 모든 농도에서 현저하게 억제되었다. 즉, 수용체식물의 종류와 부위에 따라 억제정도의 차이를 보였다. 몇 가지 식물병원균에 대한 실험결과 개여뀌 수용성 추출액의 농도가 증가함에 따라 억제되는 경향을 보였으며, 특히 Phytophthora infestans, Pythium graminicola, Pythium venterpoolii의 균사생장을 강하게 억제시켰다. 식물체 부위별 개여뀌의 총 페놀함량을 조사한 결과 잎(1082.3 mg/l)에서 가장 많았으며 뿌리(228.6 mg/l), 줄기(207.8 mg/l) 순이었다. 이들 결과를 종합하면 개여뀌는 타식물과 경쟁을 함에 있어 allelopathy 효과를 나타내는 페놀 화합물 등이 수관 내 토양으로 방출하여 하부식생에 대한 발아 및 생장과 토양미생물 생장 등에 영향을 주기 때문에 경쟁적 우위를 점하고 있으며, 천연제초제, 살균제로서의 활용 가능성을 가지고 있는 것으로 판단된다.
포도 흰가루병균(Uncinula necutor)의 분생포자 형성, 발아 및 균사 초기생장에 미치는 중요 환경오인과 살균제의 영향을 구명하기 위하여 수행한 연구 결과를 요약하면 다음과같다. 분생포자 형성은 상대습도 76~96%에서 가장 좋았다. 포자 발아 및 균사 초기생장은 증류수에 비해 5% 한천배지에서 좋았으며, 온도 $26^{\circ}C$, pH 5.0일 때 가장 좋았다. 광 100 lux는 암상태와 발아율에 차이가 없었으며 한천배지에 포도 엽즙액 30%를 첨가한 배지에서는 순수 한천배지 보다 좋았다. 또 triazole계 살균제 첨가 배지에서의 포자발아 및 균사생장은 살균제 농도증가에 비례하여 급격히 감소하였으나 그 정도는 살균제의 종류에 따라 차이가 있었다. 특히, myclobutanil은 농도증가에 따른 발아율의 감소정도가 매우 낮았다.
본 연구는 산림 수목 종자를 대상으로 다양한 초저온 동결 조건을 적용하고, 초저온 저장 후에 나타나는 종자의 발아 특성 및 유묘의 생장 특성 조사하기 위해 수행되었다. 유리화 과정을 기초로 한 초저온 저장은 다릅나무 종자의 발아율을 크게 감소시켰으나, 초저온 저장 전 동결보호제 처리와 초저온 저장 후의 빠른 해빙은 종자의 발아율 감소를 완화시켰다. 초저온 저장 전 동결보호제 노출 시간은 종자의 발아율에 영향을 주었다. 즉 동결보호제 노출시간이 길어짐에 따라 종자의 발아율은 감소하였다. 그러나 초저온 저장 기간은 종자의 발아율에 영향을 주지 않았다. 또한 동결보호제의 노출 시간과 초저온 저장 기간은 유묘의 생장 특성에 영향을 주지 않았다. 따라서 수목 종자의 초저온 저장은 조직의 손상이나 변형이 없이 장기간 저장할 수 있는 현지 외 보존 기술로 적절하다고 판단된다. 그러나 산림 종자의 보다 효율적인 초저온 저장을 위해서는 각 수종의 종자 특성에 맞는 동결보호제 및 처리 기술이 개발되어야 할 것으로 판단된다.
휴면기간(休眠期間)이 긴 주목종자(朱木種子)의 습층처리(濕層處理)에 따른 종자내(種子內) 생장(生長) 촉진물질(促進物質)과 생장(生長) 억제물질(抑制物質), 당(糖), 전분(澱粉), 단백질(蛋白質) 및 지방(脂肪) 등(等) 성분(成分)의 소장(消長)과 발아촉진(發芽促進)과의 관계(關係)를 구명(究明)코자 본(本) 실험(實驗)을 수행(遂行)하였던바 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 습층처리(濕層處理)에 의(依)하여 종자내(種子內) 배육(胚肉)에 있어서의 생장촉진물질(生長促進物質)은 증가(增加)하고 생장(生長) 억제물질(抑制物質)은 급감(急減)하여, 이 양자간(兩者間)의 상호작용(相互作用)이 처리(處理) 1년 이후 11월부터 이듬해 3월사이에 이루어져서 발아(發芽)를 촉진(促進)한다고 생각되며 한편 종피(種皮)에 있어서의 생장(生長) 촉진물질(促進物質)은 배육(胚肉)에 있어서와는 달리 거의 소장(消長)에는 변동(變動)이 없고, 생장(生長) 억제물질(抑制物質)의 양(量)은 급감(急減)하여 지는 것으로 미루어, 종피(種皮)와 발아촉진(發芽促進)과의 관계(關係)는 촉진물질(促進物質)보다 억제물질(抑制物質)의 소실(消失)에 영향(影響)되며 익년(習年) 11월부터 그 다음해 3월사이에 이루어진다고 생각된다. 2. 상치종자(種子)의 발아력(發芽力) 시험결과(試驗結果) 생장(生長) 억제물질(抑制物質)이 발아(發芽)를 좌우(左右)하는 것으로 보아 주목종자(朱木種子)의 발아(發芽)는 생장촉진물질(生長促進物質)보다 생장(生長) 억제물질(抑制物質)에 영향(影響)함이 크다고 생각된다. 3. 습층처리(濕層處理) 함으로서 배육내(胚肉內) 당(糖)과 조단백질량(粗蛋白質量)은 함수율(含水率)과 함께 증가(增加)하나 조지방(粗脂肪)과 전분량(澱粉量)은 감소(減少)하며 이들 성분(成分)의 소장(消長) 또한 발아촉진(發芽促進)과 밀접(密接)한 관계(關係)가 있는 것 같다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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