본 연구에서는 안면도 소나무 임지에 대해 임분 내 생장인자들간의 상관관계를 구명하고 이를 기초로 동적 임분생장모델을 구축하였다. 이를 위해 영급이 고루 분포되도록 96개의 표본점을 선정하였고, 각 표본점에서 입목의 흉고직경, 수고를 측정한 후 이를 분석하여 평균흉고직경, 평균수고, 우세목수고, ha당 본수, ha당 단면적, ha당 재적 등을 추정하였다. SAS의 비선형 회귀분석(NLIN) 및 단순선형분석(REG)을 통해 생장인자간의 함수식을 유도하였으며, 이 함수들을 이용하여 관리방법에 따라 임분의 생장 및 수확이 다양하게 예측될 수 있는 동적 임분생장모델을 구축하였다. 다양한 시업주기 및 강도를 적용해 임분의 생장을 예측한 결과, 본 연구에서 구축된 동적 임분생장모델은 일반적인 생장법칙을 잘 나타내고 있어 안면도 소나무임분의 생장 및 수확량 예측에 적합한 것으로 판단되었다. 이러한 동적 임분생장모델은 실제 산림경영에서 다양한 관리방법에 따른 임분의 생장예측을 위하여 이용될 수 있을 것이며, 산림경영계획에 있어 의사결정을 위한 도구로서 이용될 수 있을 것이다.
Molinate를 경엽처리한 후 10일째 재배양식별 초장을 측정한 결과 건답직파조건에서 표면 및 토중파종벼의 초장은 각각 38%, 6% 억제되어 표면파종벼 초장억제가 더 크게 나타났고 피는 46%로 크게 억제었다. 직파조건에서 벼의 초장은 이앙벼에 비해 더 크게 억제되었고 토중직파벼보다 표면직파벼에서 더 큰 억제경향을 보였다. 한편 피의 초장은 벼보다 더 크게 감소되었고 건답조건의 피보단 담수조건의 피에서 molinate 처리에 따른 억제경향이 더 크게 나타났다. 건답조건에서의 벼의 근장은 0~6%, 담수직파조건에서 3~5% 그리고 이앙벼에서는 11%로 비교적 경미한 억제를 보였으나 두 재배조건에서 피의 근장억제율은 각각 30% 및 40%로 건답조선보다 담수조건에서 더 크게 억제되었다. Molinate처리에 따른 해부학적 특성 변화를 검토하기 위해 재배조건별 채취된 벼와 피를 종단하여 생장점(SA : Shoot apex)과 엽초(LS : leaf sheath) 내의 엽시원체(LP : leaf primordia)를 관찰한 결과 molinate 처리후 10일째 건답 및 담수직파조건에서 두 벼의 생장점 및 엽시원체의 해부학적 특성은 무처리에 대비하여 큰 변화가 인정되지 않았다. 그러나 두 조건의 피에서는 지상부생장의 억제(inhibition) 및 지연(정지 : retardation)에 따른 비정상석인 생장유도로 생장점을 제외한 엽시원체의 신장이 신엽(新葉)으로 전개되지 못하고 zig-zag pattern으로 엽초내에서 뒤틀려지는 양상을 발견할 수 있었으며 이러한 경향은 건답조건에서보다 담수조건에서 더 크게 나타났다.
용천뽕에 개량뽕을 교배하여 채종한 종자가 발아하는 생장점에 0.2% colchicine용액을 적하처리하여 4배성인 4원뽕 11호, 12호, 13호 및 14호를 창성하였으며 그 주요특성은 다음과 같다. 1. 이른봄의 발아개엽기는 개량뽕과 비슷한 중뽕이다. 2. 잎은 대형 또는 중형의 심장형이며 표면은 강강감이 있으며, 잎두께, 잎면적중, 수분율이 2배체에 비하여 증가 되었다. 3. 2배체인 교배모품종에 비하여 평균가지길이는 짧고 마디사이길이와 측지수는 두 모품종의 중간정도이었다. 4. 가지끝마름율은 1.6~2.5%로서 강한 내동성(cold hardiness)을 나타내고 있으므로 내동성이 강한 3배체 육성소재로 유망하다.
생장점배양하여 얻어진 소수의 식물체를 기내 재배양하여 건전 우량마늘을 대량으로 증식시킬 수 있었다. MS 기본배지에 서당 8%, NAA 0.1 mg.L 첨가된 배지에 지엽을 뚫고 나온 직후의 주아 생장점을 5월 중순에 치상하면 shoot의 형성 없이 기내인경이 직접 형성되어 배양 기간 및 노력을 절약할 수 있었다. 또한 총포 내의 미숙주아 및 receptacle을 6월 상순경에 0.1 mg/L NAA+2mg/L BA 혹은 1 mg/L NAA + 10 mg/L BA가 첨가된 MS 기본배지에 배양하면 multiple shoot가 유도되었다. 특히 여러 화기 재료중 receptacle에서 평균 5.8개의 shoot가 분화되어 1개의 총포 내에서 50개 이상 분화되었다. 따라서 총포배양에 의한 식물체 생산은 우량마늘의 대량번식 체계의 한 수단으로 이용할 수 있었다.
송이버섯을 인공재배하기 위하여 송이 근권토양의 미생물을 활용하여 본 실험을 진행하였다. 본 실험은 송이의 자실체가 나오기 전인 7월의 토양으로부터 세균을 확보하여 진행되었으며 총 4점의 세균에 대해 송이 균사체 생장촉진을 확인하였다. 확보된 세균들, Y22_B06, Y22_B11, Y22_B18, Y22_B22는 각각 송이 균사의 면적을 각각 154.67%, 125.91%, 134.06%, 158.28%로 생장시키는 것으로 확인되었다. 또한 해당 균들에 대한 동정도 이뤄졌으며 각각 Mic. paraoxydans, Pae. castaneae, Per. frigoritolerans, Per. butanolivorans 로 확인되었으며, 이중 Paenibacillus 속을 제외하고는 송이 균사체 생장촉진 사례가 보고되지 않았다. 본 실험의 결과를 동일한 실험조건인 기존 사례(Oh et al., 2018a)와 비교하였으며, Pae. latus에 의한 230%의 송이 균사 생장촉진의 사례 등과 비교하면 그 생장촉진능은 떨어진다고 볼 수 있다. 또한 세균 자체에 의한 항진균성이 낮아 송이 근권토양에서 진균과의 경쟁에서 우위에 있다고 보기 힘들다. 그러나 송이 균사체에 대해 유의미한 생장촉진을 이끌어냈기에 본 실험의 세균 4점은 송이 생장 촉진에 대한 유효성이 있다고 판단되며 해당 세균을 이용한 배양액을 직접적으로 송이 균사체 혹은 송이 자실체에 적용하였을 경우 송이 생장에 긍정적인 영향을 끼칠 것으로 기대되며 이에 대한 추가적인 실험이 진행되어야 할 필요가 있다.
본 연구실에서는 송이의 인공재배 조건 확립을 목표로 세균을 활용한 생장촉진 유도실험을 진행하였으며, 봉화에서 확보한 7 점의 세균에 의한 송이 균사체의 생장촉진 결과를 확인하였다. 생장촉진 효과가 가장 높았던 3 점의 세균 B22_7_B06, B22_7_B07, B22_7_B08은 Paenibacillus 속으로 확인되었다. 그러나 이러한 배양된 송이 균사체의 생장면적 측정 이외에 다양한 방식을 통한 균사체 생장결과 확인 기준이 필요한 실정이며, 이에 향후 확보된 세균들이 모두 그람 양성균인 것에 착안하여 각 세균들로부터 대사산물을 추출한 후 (Eltokhy et al., 2021), 추출한 대사산물을 활용하여 송이 균사체의 세포외 효소활성 변화 정도를 측정하여 보다 체계적인 송이 균사체 생장촉진 데이터를 확보하고자 한다. 더불어 미생물에 의한 송이 균사체 생장촉진 사례 데이터를 지속적으로 축적하여 송이 종류에 따른 미생물의 생장촉진 효과의 다양성을 확보하고 확보된 촉진균으로 부터 추출한 물질이 함유된 영양 배지를 활용하여 송이 인공재배를 위한 생태모방에 기여하고자 한다.
마늘 생장점 배양을 통한 효율적인 우량종구 증식방법을 확립하기 위하여 기내배양시 유식물체 분화 및 기내인경 비대에 미치는 영향을 조사하였다. 유식물체 분화는 sucrose 및 질소 공급형태에 따라서 차이가 없었으나, 유식물체의 생장은 NO$_3$-N 공급시 저조하고, NH$_4$-N 및 NH$_4$+ NO$_3$ 공급형태에서 양호하였으며 특히 2차 계대배양시 질소형태를 바꾸워 공급할 경우 더욱 촉진되었다. 기내인경 비대는 NH$_4$-N를 공급하였을 때와 고농도의 Sucrose을 첨가하였을 때 촉진되었으며, 특히 유식물체에 저온처리를 하면 그 효과가 더 상승되었다. 기내배양에서 마늘의 생장에 이용되는 질소형태는 NH$_4$-N 이며, NO$_3$-N을 공급하면 흡수가 거의 되지 않고, $K^{+}$흡수도 저조하였다. Ethylene의 발생은 질소 공급 형태와 관계없이 8% sucrose 고농도에서 더 많이 발생되었다.
국내 식물자원 및 약용식물들의 식물 생장촉진 효과를 조사하기 위하여 64종 65점의 추출물 시료를 조제하여 벼(Oryza sativa) 유묘 생장에 미치는 영향을 평가하였다. 그 결과, 11종 12점의 쑥(Artemisia princeps) 경엽, 엉겅퀴(Cirsium japonicum var. maackii) 전초, 진달래(Rhododendron mucronulatum) 가지와 잎, 갈대(Phragmites communis) 줄기, 율무(Coix lacrymajobi var. mayuen) 전초, 싸리(Lespedeza bicolor) 가지와 잎, 산수국(Hydrangea serrata f. acuminata) 전초, 속단(Phlomis umbrosa) 전초, 감초(Glycyrrhiza uralensis) 근경, 감초(G. uralensis) 경엽, 당귀(Angelica gigas) 뿌리 및 천궁(Cnidium officinale) 근경 추출물은 벼 유묘 생장을 촉진시키는 것으로 나타났다. 본 결과에 따라 상기 식물 종의 부위들은 식물 생장촉진용 농가 자가제조 액비 개발을 위한 소재로써 활용가능성이 있는 것으로 판명되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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