• 제목/요약/키워드: 뿌리 생물량

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생물반응기에서 현삼의 신초 형성과 발근 (Production and Rooting of Shoots in Bioreactor Culture of Scrophularia buergeriana Miquel)

  • 한석훈;채영암
    • 한국약용작물학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.117-122
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    • 2000
  • 본 실험은 생물반응기를 이용한 현삼 종묘의 기내생산과 기내 발근에 관여하는 요인을 검토하여 추후 종묘의 건전한 생육과 안정적 생산에 활용할 수 있는 기초자료를 얻고자 실험한 결과는 다음과 같다. 1. 생물반응기에서 현삼 배양은 MS 기본배지의 $NH_4NO$ 양을 1/4 로 줄여 413mg/ l 의 농도로 처리하고 6주간 배양하는 것이 신초의 유도에 유리하였다. 2. 생물반응기 배양시 신초의 형성과 생장에는 $NH_4NO_3$를 413mg/ l로줄인 MS 배지가 유리하였다. 3. 배지량 1.5L 의 생물반응기에서 줄기 절편의 접종량이 300개 이상일 경우 기내 식물체가 과밀화 되어 신초의 생육이 저해되고, 생물반응기 내부 및 배지 위로 노출된 신초는 괴사되었다. 따라서 신초의 생체중이 무거우면서도 신초수를 많게 하기 위해서는 적정 접종량을 300개체로 하는것이 유리하였다. 4. 신초의 발근 수와 길이생장에는 IBA 0.05mg/ l 가 효과적이었다. 5. 생물반응기에서 6주간 배양하는 것이 신초의 생육이 정상적으로 되었으며 또한 이들 신초에서 발근과 뿌리의 발육에도 유리하였다.

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충남 사문암 지역 토양 식물체 및 계류의 중금속 오염 (Heavy Metal Pollutions of the Top Soil Plants and Stream Water from the Serpentinite Area Chungnam)

  • 김명희
    • 한국환경생태학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.119-126
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    • 2000
  • 충남 사문암 지역인 광천, 홍성, 백동, 대흥 및 유구지역의 토양, 식물체(참억새, 쑥, 리기다소나무) 및 지표수, 갱내수의 중금속 함량을 분석한 결과 사문암 토양의 Ni, Cr 및 Co 원소가 변성암 토양에 비하여 10~13배높았으며 이 원소들이 serpentine factor로 생각된다 사문암 지역간에는 이들원소의 차이가 뚜렷하지 않았다 변성암 토양식물에서보다 사문암 토양 식물에서 Ni, Cr, Co등이 높았다 리기다소나무의 원소 흡수량은 비교적 낮았고 3종 식물에서 대체로 뿌리의 원소 함량이 지상부 함량보다 높았으며 사문암 토양에서는 Ni, Cr, Co, Mo, Sc, As 및 Fe 원소들이 쑥보다 참억새에서 높았다 사문암 토양에서 생육하는 식물체 지상부의 생물학적 흡수계수는 Ni, Cr, Co, Zn, Sc, As 및 Fe 원소는 참억새에 높고Zn은 쑥에서 높았다,. 사문암 토양에서 뿌리로부터 지상부로의 원소 전이는 Ni, Cr, Co, Zn As 및 Fe 원소에 대해 쑥에서 높았고 Mo와 Sc 원소는 리기다소나무에서 높았다. 따라서 사문암 토양에서 참억새가 중금속의 흡수율은 높고 중금속에 대한 내성은 강할 것으로 사료된다 대흥지역에서 광산의 오염이 지표수 및 갱내수의 Ni. Cr, Co, Zn 및 Fe 등의 원소 농도를 높게 하였으며 비오염 계류는 오염계류의 원소 농도를 희석시켰다.

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하천유역의 관속식물을 이용한 토양내의 중금속 오염원 제거에 관한 연구 (Study on the Elimination of Heavy Metal Pollutants in the Soil by Vascular Plant in the River Area)

  • 강경홍;김인성
    • 한국토양환경학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.23-34
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    • 1996
  • 하천 주변에 서식하는 관속식물의 중금속 농축량과 서식지 토양 내의 중금속 함량과의 상관관계를 조사하기 위해 전주시에 위치한 전주천에 서식하는 고마리, 마름 그리고 노랑어리연꽃을 이용하여 Pb, Cu, Zn 및 Fe의 생물학적 농축량을 조사하였고, 재료식물의 서식지 토양 내의 중금속 함량을 분석하여 그 상관관계를 비교ㆍ분석하였다. 그 결과 고마리에서 중금속 농축량은 Pb의 경우 80.4~254.6$mu\textrm{g}$/g, Cu는 284.6~688.4$mu\textrm{g}$/g, Zn는 635.5~1979.4$mu\textrm{g}$/g 그리고 Fe는 1160.0~3590.9$mu\textrm{g}$/g으로 나타났다. 마름에서는 Pb, Cu, Zn 그리고 Fe에서 각각 107.8~306.0$mu\textrm{g}$/g, 282.7~963.0$mu\textrm{g}$/g, 1328.3~3546.9$mu\textrm{g}$/g 그리고 656.8~9944.0$mu\textrm{g}$/g으로 나타났고, 노랑어리연꽃에서는 140.1~193.0$mu\textrm{g}$/g, 187.7~327.3$mu\textrm{g}$/g, 1126.6~1723.6$mu\textrm{g}$/g그리고 611.7~1914.6$mu\textrm{g}$/g으로 나타났다. 재료식물 각 부위별 중금속 농축량은 일반적으로 잎<줄기<뿌리의 순서로 그 농축량이 증가하였다. 서식지에 서식한 재료식물에서의 중금속 농축 양상을 검증하기 위해서 재료식물중 고마리를 선정하여 Pb, Cu그리고 Zn의 농도를 10ppm과 30ppm으로 나누어 단독 또는 복합 처리하여 고마리 내의 중금속 농축량을 분석한 결과 재료식물의 뿌리에서 가장 높은 농축량을 나타냈고, 처리 농도에 따른 중금속 농축량을 비교하면 10ppm처리구에 비해 30ppm 처리구에서 Pb는 2.8배, Cu는 2.0배 그리고 Zn는 2.1배 높았으며 중금속 농축량은 Zn하였다. 재료식물 부위별 농축량은 Pb와 Zn의 경우 줄기<잎<뿌리의 순서로 농축량이 증가하였고, Cu는 잎<줄기<뿌리의 순서로 농축량이 증가하였다. 그리고 중금속을 조합처리한 재료 식물에서 Cu는 Zn의 흡수를 억제하는 결과를 나타냈다. 서식지 토양의 중금속 함량과 식물내의 중금속 농축량을 비교하면 고마리에서는 토양에 비해 Pb는 13.2배, Cu는 73.4배, Zn는 58.7배 그리고 Fe는 13.1배로 높은 농축량을 보였으며 , 마름에서는 Pb, Cu, Zn 그리고 Fe 각각 25.3배, 98.5배, 145.0배 그리고 42.0배로 나타났고, 노랑어리연꽃에서는 11.2배, 47.5배, 87.7배 그리고 28.8배로 농축량이 증가하였다. 서식지 토양의 중금속 함량과 재료식물 내의 중금속 농축량 사이에는 정 상관관계가 있었다.

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닭의장풀 내 $Cd^2+$의 분포와 생리적 독성 (The Distribution of $Cd^2+$ and its Physiological Toxicity in Commelina communis L.)

  • 이준상
    • 환경생물
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    • 제18권1호
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    • pp.63-67
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    • 2000
  • $Cd^2+$이 닭의장풀의 엽록소 함유량, 기공 크기, 수분퍼텐셜, 이온 수송에 대한 효과와 기관내의 카드뮴의 축적에 대하여 조사하였다. 3주간 성장한 닭의장풀을 Hoagland용액(${\pm}5mM Cd^2+$)에서 4일 동안 수경배양하였다. 카드뮴은 식물의 뿌리, 줄기 그리고 잎 등 모든 기관에 축적되었다. 뿌리로부터의 거리와 잎의 나이 등이 카드뮴 분포를 결정짓는 가장 중요한 요소였다. 대부분의 $Cd^2+$이 뿌리로부터 가장 인접한 성숙한 첫 번째 잎에 축적되었다. 잎에 $Cd^2+$의 축적은 여러 생리적인 대사의 활성에 감소를 가져왔다. 카드뮴 처리는 70%의 엽록소 함량 감소를 가져왔으며, 엽록소 a/b비도 2로 감소하였다. $Cd^2+$은 또한 20%의 수분퍼텐셜을 감소시켰다. 카드뮴 처리는 여러 광도(100-l,000$\mu$mol $Em^-2s^-1$)에서 광합성 활성을 약 60% 감소시켰으며 기공전도도도 비슷한 반응을 보였다. 따라서, $Cd^2+$이 닭의장풀의 전반적인 생리적 활성을 감소시키거나 차단하는 것으로 추측된다.

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지구온난화 조건에서 광 처리에 따른 졸참나무와 갈참나무의 생육반응 (Effect of Light on the Growth Responses of Quercus serrata and Q. aliena to Elevated $CO_2$ and Temperature)

  • 조규태;김해란;정헌모;이경미;김태규;강대균;유영한
    • 한국습지학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.597-605
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    • 2012
  • 우리나라 참나무 중 하천변 잠재자연식생인 졸참나무와 갈참나무가 $CO_2$농도와 온도상승 조건에서, 광 처리에 따른 생육반응의 변화를 알아보았다. 그 결과, 대조구(AC-AT)와 처리구(EC-ET)에서 두 종의 생육반응은 광에 의해 영향을 받았다. 졸참나무와 갈참나무의 지상부, 지하부, 식물체 생물량 그리고 지하부/지상부 비는 대조구와 처리구에서 광이 가장 많을 때 높았다. $CO_2$농도와 온도증가는 두 종의 식물체 생물량과 지하부/지상부 비에 영향을 미치지 않았다. 그러나 두 종의 지상부 생물량은 $CO_2$농도와 온도가 증가했을 때 감소하였다. 졸참나무의 지하부 생물량은 광 70% 이상에서 대조구보다 $CO_2$+온도상승구에서 낮았다. 이를 종합해보면, 두 종은 $CO_2$+온도상승구에서 광이 증가함에 따라 뿌리의 발달을 촉진시켰으며, $CO_2$농도와 온도가 증가하였을 때 지상부 생육에는 부정적인 영향을 미친 것으로 나타났다. 주성분분석 결과 두 종은 대조구와 $CO_2$+온도상승구에서 다소 배열차이가 있었으나, 두 종간에서 더욱 명확히 구별되었다. 이러한 반응은 축1과 축2에 의존하는 모든 기능이 줄기와 지상부 길이를 제외하고는 식물체의 여러 다양한 형질이 종합적으로 관여하는 것으로 나타났다.

양송이배지로부터 분리한 Arthrobacter enclensis Yangsong-1의 식물생장촉진효과 (Plant growth promotion effect of Arthrobacter enclensis Yangsong-1 isolated from a button mushroom bed)

  • 문서진;윤민호
    • 한국버섯학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.12-18
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    • 2019
  • 충청남도 부여군 석성면 양송이 재배 농가에서 양송이 수확 후 배지로부터 토양을 채취하여 auxin(IAA) 생성능이 뛰어난 세균 Yangsong-1 균주를 분리하였다. TLC 및 HPLC 분석을 통해 분리균이 생성한 IAA 농도를 확인한 결과, 0.2% L-tryptophan를 함유한 pH 7.0의 R2A broth 배지에 $35^{\circ}C$, 48시간 배양 시 최대 생성농도는 $126.33mg\;L^{-1}$이었다. 생리적 특성 및 계통학적특성 분석을 통해 분리균은 Gram 음성 간균인 Arthrobacter enclensis Yangsong-1로 동정되었다. 배양조건별 IAA의 생산능 비교 시, IAA 농도의 증가가 배양액의 pH 산성화에 기인함으로서 IAA 생성량과 pH 변화에는 부의 상관성이 있는 것으로 관측되었다. IAA 생성을 위한 전구물질로 알려진 L-tryptophan의 첨가효과는 0.2% 첨가 시 균 생육 및 IAA 생성량이 최대이었으며, 0.4% 이상 고농도 첨가 배지에서는 오히려 IAA의 생성이 저해되었다. 또한 분리균에 의한 식물생육촉진효과를 조사하기 위하여 수경재배 및 pot 재배를 통한 녹두발근 생검법과 상추발근 생검법을 수행한 결과, A. enclensis Yangsong-1의 배양액 접종 시 녹두발근 생검법에서는 대조구에 비해 발근수와 뿌리길이에서 약 1.5배의 뿌리신장효과를 보였고, 상추발근 생검법에서는 대조구에 비해 뿌리길이와 무게에서 약 1.9배의 뿌리신장효과를 보였다.

생물학적(生物學的) 질소고정(窒素固定)에 관(關)한 연구(硏究) III. 수도근(手稻根) 표피미생물(表皮微生物)의 질소고정력(窒素固定力) (Studies on Biological Nitrogen Fixation III. Nitrogen Fixing Activity Associated with Rice Rhizoplane for Varietal Screening by Acetylene Reduction Method)

  • 이상규;임동규
    • 한국토양비료학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.44-50
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    • 1981
  • 벼뿌리에서 서식(捿息)하는 질소고정미생물(窒素固定微生物)에 의(依)한 질소고정력(窒素固定力)을 검토(檢討)하기 위(爲)하여 벼육성지역(育成地域)이 상이(相異)한 수종(數種)의 품종(品種)을 공시(供試)하여 Acetylene 환원법(還元法)에 의(依)하여 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 벼뿌리의 질소고정력(窒素固定力)은 생육시기(生育時期) 및 품종(品種)에 따라 상이(相異)했으며 유수형성기(幼穗形成期) 및 출수기(出穗期)에 최고(最高)로 높은 고정량(固定量)을 보였다. 2. 볏짚시용(施用)은 벼뿌리에 서식(捿息)하는 질소고정미생물(窒素固定微生物)에 의(依)한 질소고정(窒素固定)을 현저(顯著)히 증가(增加)시키지 못했으나 Kataktara, Centry Partna-231, TKM-6, 대구조(大邱租) 및 조동지(趙同知)는 다소(多少) 증가경향(增加傾向)을 나타내었다. 3. 수도(水稻) 1작기간(作期間) 벼뿌리의 질소고정량(窒素固定量)은 밀양(密陽) 23호가 0.55kg으로 제일(第一) 낮았으며 조동지(趙同知)가 2.6kg으로 가장 높았다. 4. 벼뿌리의 질소고정력(窒素固定力)은 뿌리의 무게와 정상관(正相關) 관계(關係)를 나타내지 않았다.

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온난화 처리가 신갈나무(Quercus mongolica)와 졸참나무(Q. serrate)의 종자발아와 생장에 미치는 영향 (The Effects of Experimental Warming on Seed Germination and Growth of Two Oak Species (Quercus mongolica and Q. serrata))

  • 박성애;김태규;심규영;공학양;양병국;서상욱;이창석
    • 생태와환경
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    • 제52권3호
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    • pp.210-220
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    • 2019
  • 본 연구는 기온상승 강도에 따른 우리나라 주요 참나무류의 종자 발아와 초기생장에 미치는 영향을 파악하기 위해 수행되었다. 신갈나무와 졸참나무를 대상으로 온도구배온실을 이용하여 대조구, 중간 강도 온난화 처리구($+1.7^{\circ}C$) 및 강한 강도 온난화 처리구($+3.2^{\circ}C$)를 준비하여 재배실험을 실시하였다. 그 결과, 발아반응과 초기생장 반응은 기온상승 강도 및 수종에 따라 차이를 보였다. 중간 강도의 온난화 환경은 두 종의 발아반응을 촉진하고, 생장량(묘고, 근원경)과 생물량(잎, 줄기, 뿌리의 건중량 및 총 생물량)을 증가시켜, 초기정착에 다소 유리할 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 Tm에서 두 종 모두 대조구보다 낮은 RMR과 높은 H/D율을 나타내, 장기적으로는 생장에 불리하게 작용할 수 있을 것임을 암시한다. 강한 강도의 온난화 환경은 신갈나무와 졸참나무의 발아반응을 촉진시켰으나, 생육기간 종료 시점의 총 생물량은 대조구보다 유의하게 낮았다. 뿌리 생장은 대조구보다 크게 저하되었고, 이로 인하여 RMR은 낮고 S/R율은 높게 나타났다. 이러한 결과는 강한 강도의 온난한 환경이 봄철에는 발아시기를 앞당겨 생장기간을 증가시켰지만, 여름철에는 임계치 이상의 높은 온도가 생장에 스트레스요인으로 작용하는데 기인한 것으로 판단된다. 식물의 생장은 온난화 처리기간, 토양수분, 광환경 등의 환경요인에 따라 다를 수 있으므로, 온난화에 의한 영향을 정확하게 판단하기 위해서는 다른 환경인자에 대한 모니터링과 장기간에 걸친 추가 연구가 필요할 것으로 판단되었다. 기온상승에 대한 두 식물의 반응을 비교하면, 발아 반응에서 졸참나무가 신갈나무보다 기온상승에 따른 발아율 상승이 높게 반응하였고, 생물량 분배반응에서 신갈나무가 졸참나무보다 민감하게 반응하는 차이를 보였다. 이는 자연에서 양 식물의 공간 분포가 가져오는 미기후 차이에서 비롯된 것으로 판단된다.

황칠나무(Dendropanax morbifera Lev.)의 부정근 유도 및 기내증식조건 (Induction and in vitro proliferation of adventitious roots in Dendropanax morbifera Lev.)

  • 배기화
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2010년도 정기총회 및 추계학술발표회
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    • pp.19-19
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    • 2010
  • 황칠나무(Dendropanax morbifera Lev.)는 두릅나무과(Araliaceae)에 속하며 학명에서 뜻하는 바와 같이 목본 (Dendro), 전능약(Panax)이라는 의미가 있고 나무인삼이라 불리기도 하며 줄기에 상처를 내면 노란액이 나온다고 해서 황칠나무(D. morbifera)라는 이름이 붙여졌다. 두릅나무과는 우리나라에서 최고의 약재들로 손꼽히는 인삼(Panax ginseng), 가시오갈피(Eleutherococcus senticosus) 등의 약용식물을 포함하고 있어서 황칠나무는 황칠수지액 이외에 약용식물로서의 무한한 개발 가능성을 내포하고 있다. 따라서 본 실험은 황칠나무의 기내 부정근 유도 및 증식조건의 확립을 목적으로 수행되었다. 우선 황칠나무의 기내 발아체로부터 부위(잎, 줄기, 뿌리)를 달리하여 부정근을 유도한 결과, 잎은 줄기나 뿌리보다 양호한 부정근의 유도를 보였다. 또한 유도된 부정근을 이용하여 옥신의 종류에 따른 부정근 유도율을 조사한 결과 IBA와 NAA는 IAA와 2.4-D보다 높은 유도율을 보였다. IBA의 농도에 따른 유도율과 증식효율은 IBA가 1.0 mg/L 첨가되었을 때 가장 높은 유도 및 증식효율을 보였다. 최적의 액체배지조건을 확인하고자 sucrose의 농도와 염농도를 달리하여 실험한 결과 1/2MS 배지는 MS 배지보다 10%정도 높은 증식율을 보였다. 액체배양 된 황칠나무의 부정근을 각각 1/2MS 배지에 30 g/L sucrose, 3.0 mg/L IBA가 첨가된 5 L volume 생물반응기에 4주 간 배양한 대조구와 2주 후 IBA의 농도를 1.0으로 낮추어 배양한 실험구에서 2주후 IBA의 농도를 낮추어 배양한 실험구에서 대조구보다 약 2배 높은 부정근의 증식량을 보였다. 결국, 황칠나무의 종자발아체를 이용하여 부정근의 유도 및 증식조건에 필요한 기내배양조건을 확립하였고, 플라스크와 생물반응기 배양을 통해 효율적인 실험실 내 증식조건을 확립하였다. 본 실험결과는 향후 황칠나무 천연추출물을 활용한 향장품/식,의약품 소재의 대량확보 차원에서 중요한 가치를 내포하고 있다고 조심스럽게 사료된다.

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과채류 공정 육묘시 플러그 및 원통형 종이포트 육묘시스템 간의 생육특성 비교 (Comparison of Growth Characteristics Fruit Vegetable Seedlings Grown on Cylindrical Paper Pot Trays of Plug Trays)

  • 장동철;권용우;최기영;김일섭
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.381-390
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    • 2018
  • 본 실험은 기존의 플러그 육묘 시스템과 원통형 종이 포트 시스템을 상호비교하여 주요 과채류 육묘의 생육 특성을 검토 하기 위해 수행되었다. 초장, 엽면적, 경경, 생체중 등의 지상부 생육은 토마토, 오이, 수박 모두 원통형 종이포트와 플러그 트레이 간의 차이가 없었다. 총 근장은 토마토와 오이는 육묘초기, 수박은 전 기간동안 플러그 트레이가 원통형 종이포트에 비해 길었다. 뿌리의 직경별로 각 뿌리의 길이를 구분한 결과, 토마토는 시험구간 차이가 없었지만 오이와 수박은 모든 굵기의 뿌리에서 플러그가 종이포트에 비해 20~251% 길었다. 토마토 뿌리의 생체중은 육묘기는 플러그 트레이가 원통형 종이포트에 약 30% 무거웠지만 생육이 진전될수록 차이가 감소하였고, 정식 이후는 시험구간 차이가 없어졌다. 오이 뿌리의 생체중은 육묘기부터 정식 이후까지 플러그묘가 약 20~30% 무거웠고, 정식 이후 까지도 생육이 진전될수록 차이가 커지는 경향을 보였다. 수박은 육묘기부터 정식 7일후까지는 원통형 종이포트 묘의 지상부 생체중 및 건물중이 무거웠지만, 정식 7일 이후부터 역전되었다. 결론적으로 원통형 종이포트 묘와 플러그 트레이 묘의 지상부 생육은 전반적으로 차이가 없었고, 지하부 생육은 플러그묘의 생육량이 많았다.