Hordeum bulbosum을 이용한 보리 반수체육종법의 실용화를 체계화하기 위해 일련의 실험을 실시하였으며, 유배의 적취시기, 유배의 크기에 따른 배배양 반응, 배지 및 환경조건 등을 조사하였다. 1. 유배의 적취시기는 배발육과 식물체 발생률을 고려할 때 수분 후 17일이 적기였다. 2. 식물체 발생에 유리한 유배의 크기는 0.9mm내외였다. 3. 식물체 발생에 효과적인 배지 및 배양조건은 MS배지의 암상태에서 발생시킨 후 명상태로 하는 것이 정상 식물체 발생률(3%)이 높았으나, 작업상의 편리성을 고려한다면 B5배지에서 24시간의 일장처리조건이 좋았다. 4. 반수체는 정상 2배체에 비하여 배 및 식물체의 발생이 현저히 부진하였다.
양재천에서 관리방법이 상이한 3개의 지방자치구역(강남구, 서초구, 과천시)이 속해있는 8.7km 구역을 매월 1~2회 2005년에 22회, 2010년에 11회에 걸쳐 식물상을 조사하였다. 2005년과 2010년에 조사된 전체초본식물은 85과 534 분류군이 조사되었다. 2005년에는 81과 478분류군, 2010년에는 73과 424분류군으로 2005년에 비하여 2010년에 54분류군이 감소하였다. 아종 10품종 총 424분류군으로 2005년에 비하여 2010년에 54분류군이 감소하였다. 그중 2005년에 발생한 식물분류군 중 자생식물이 74과 429분류군(90%), 재식식물이 24과 49분류군(10%)이었던 반면 2010년에 발생한 식물 분류군은 자생식물이 56과 318분류군(75%), 재식식물이 42과 106분류군(25%)으로 2005년에 비하여 2010년에 자생초본이 감소하고 재식식물 분류군수가 크게 증가한 것을 확인하였다. 2005년에 비하여 2010년에는 전체 발생 분류군중 벼과의 발생비율이 증가하였으며, 상위 10과의 전체식물 분류군중 비율이 증가하였다. 또한 소발생종의 비율이 감소하였고, 광발생종의 비율은 증가하였다. 적은 면적의 관상식물 재식과 나머지 자연식생에서의 위해식물, 덩굴식물 제거를 하고 있는 생태적 식생관리구간(강남구)에서만 발생하는 식물 수가 식물재배구간(서초구), 무관리구간(관악구)에만 발생하는 분류군수의 2배 이상에 달하여 종다양성 측면에서 하류(강남구)가 월등함을 확인 할 수 있다. 2005년에 소발생이거나 미발생종 중에 2010년에 다발생종으로 급격하게 발생량이 증가된 분류군 중 외래식물과 덩굴식물의 비율이 상대적으로 높게 나타났다.
화본과 식물인 홍띠(Imperata cylindrica 'Rubra') 식물체의 기관분화 단계별 시료를 작성하여 이들 몇가지 기관분화에 관련된 유전자의 각 단계별 기관분화체에서 유전자존재와 발현여부를 조사하였다. 또한 식물의 기관분화에 관련된 유전자 정보를 얻기 위하여 일부 유전자의 특성을 정리하였다. 조사된 기관분화 관련 유전자중 탈분화 관련 유전자로는 FIF, RAP2-4 (WIND1) 유전자 등이, shoot 분화 관련 유전자로는 WUS, 부정근 분화관련 유전자로는 OsSCR, WOX11 등, 체세포배발생 관련 유전자로는 BBM1, SERK1, LEC1B, MEA 유전자 등이다. 이들 유전자중 RAP2-4(WID1), FIE, BBM1, SERK1, OsSCR, WOX11, WUS, LEC1B 유전자 등 8종의 기관분화 관련 유전자를 대상으로 화본과 식물의 기관분화의 각 단계별 기관분화체를 작성하여 PCR을 통하여 유전자(gDNA)의 존재여부를 확인한 결과 공시 유전자 모두 홍띠의 각단계 기관분화체에서 존재하였다. 또한 상기 유전자를 사용하여 화본과 식물의 각단계별 기관분화체에 대하여 유전자 발현을 확인한 결과 각단계 기관분화체에서 모두 발현하였다. 5종류 총 15개체의 기관분화 단계별 분화체에서 캘러스 발생 유전자인 FIE는 모식물체 1번을 제외한 14개의 식물체에서 모두 관찰되었으며, 뿌리 발생 유전자인 WOX11은 15개의 모든 식물체에서 탐색되었으며, 체세포 발생 유전자인 LEC1B는 15개 식물체에서 모두 발현하였으나 비교적 약하게 발현하였다. 이상과 같이 본 연구에서는 식물 기내발생시 기관분화관련 유전자의 동향을 파악하여 식물발생학의 기초자료를 구축하고자 하였다.
우리나라 농작물에서 발생하고 있는 병의 종류는 벼의 병이 44종, 맥류의 병이 32종, 두류의 병이 52종, 채소류의 병이 133종, 과수류의 병이 235종, 목초류의 병이 65종으로 보고되어있다(한국 식물병$\cdot$해충$\cdot$잡초명감, 1972년 한국식물보호학회간, 참조). 물론 1972년이후 작물에 따라 새로이 동정된 병의 종류를 포함시키면 작물별로 병의 종류는 더 증가될 것이다.
작약의 종자로부터 절취한 배를 기내 발아시켜 획득한 자엽조직으로부터 체세포배발생에 적합한 배지내의 식물생장 조절제 조성을 밝히기 위하여 전배양배지와 배유도배지의 식물생장조절제 조성별 체세포배 발생율과 접합자배의 구조와 동일한 정상 체세포배 발생 정도를 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 자엽으로부터 체세포배발생을 위한 식물생장조절제로 ABA가 첨가된 배지에서 체세포배 발생율이 높았으며, 특히 ABA가 0.5 mg/L 첨가된 배지에서 59.9%의 높은 체세포배 발생율을 나타내었다. ABA가 첨가된 배지에서 접합자배를 배양할 경우 발아가 저해되고 발아한 식물체가 비정상적인 형태로 발달하는 현상이 나타났으나 이들 비정상적인 형태의 자엽으로부터 체세포배 발생이 효과적이었으며, ABA가 0.5 mg/L 첨가된 배지에서 자엽으로부터 발생된 체세포배의 형태는 2개의 자엽을 갖는 정상체세포배가 22.6%, 3개 19.5%, 1개 9.8%로 나타났으며 볼링핀 또는 나팔모양의 비정상적인 배는 1.3%로 낮게 나타났다.
갯방풍의 캘러스 유도와 식물체 재분화에 영향을 미치는 생장조절제에 대한 몇 가지 요인들을 조사하였다. 식물체 조직으로부터 캘러스의 유도에 적절한 배지의 조건은 1∼2 mg/L, 2,4-D와 1∼2 mg/L BA 혼용처리 조합에서 캘러스의 유도율이 높았고, 조직별 캘러스 유도율은 엽조직 보다 엽병에서 우수하였으나, 다른 식물의 부정아 발생 양상과 달리 엽조직에서 발생한 캘러스로부터 부정아와 부정근의 형성을 보였다. 조직별 캘러스의 식물체 분화율은 식물생장 조절제의 농도가 높을수록 양호하였고 적정농도는 1 mg/L NAA와 2 mg/L BA 이었다. 이후 분화된 식물체를 계대배양하여 대량증식을 위해 multiple shoot를 발생시키고 뿌리를 발생시킬 수 있도록 발근배지에 옮겨 생육 시킨 후 식물체의 초장에 따라 vermiculite에 순화시켜 생존율을 조사한 결과 높은 생존율을 보임을 알 수 있었다.
쇠무릎(A. japonica) 다량증식 방법의 일환으로 액아를 이용한 multiple shoot유도를 위한 최적 조건을 조사하였다. 기내에서 증식하고 있는 식물체로부터 액아를 적출하여 NAA, 2,4-D 및 BA가 여러 농도로. 첨가된 MS 배지(3% sucrose, 0.2% gelrite)에서 6주 간 배양한 결과, shoot의 발생은 1mg/L NAA와 2mg/L BA가 첨가된 처리구에서 액아 당 평균 25.8개로 가장 많았다. 신초의 발생 빈도는 조금 낮지만 발생된 신초가 완전한 식물체로 되기 위한 크기를 고려할 때의 조합은 0.5 mg/L NAA와 1 mg/L BA가 첨가된 처리구에서 액아 당 19.7개의 신초가 발생하여 가장 좋은 결과를 얻었다. 한편 발생된 신초는 절취하여 0.1mg/L IBA가 첨가된 1/2 MS 배지에서 배양했을 때 뿌리의 발생과 신장이 가장 양호하였으며, 식물체의 생육도 왕성하였다. 발근된 식물체를 기외로 이식 후 활착시켜 쇠무릎의 액아 배양을 통한 다량증식의 가능성을 확인하였다.
식물병원 세균 Erwinia amylovora 의해 발생하는 과수화상병은 사과, 배 등 장미과에 속하는 식물에 심한 피해를 주고 있다. 병의 빠른 확산을 막기 위해 국내에서는 병이 발생한 사과나무와 배나무에 대해 매몰하는 병관리를 실시해 왔다. 방제방법의 안전성을 입증하기 위해 매몰한 이병식물과 이병식물 주변의 토양을 조사하였다. 매몰토양 미생물군 조사과정에서 Bisifusarium allantoides, Botryotrichum Domesticum, Microascus verrucosus, Paraphoma pye, Phaeosphaeria culmorum, Ramophialophora globispora, Sordaria tomentoalba, Striaticonidium brachysporum 등이 국내 미기록종으로 확인되었다. 이에 이들 8종 진균에 대한 형태학적, 분자유전학적 특성을 보고한다.
주요 봄철 채소의 하나인 냉이에 발생하는 병해를 조사한 결과 다음의 4가지 병해가 발견되었다. 흰녹가루병은 주로 근생엽에 발생하나 때로 중기와 꽃대에도 발생하여 피해를 주었으며, 병원균은 Albu해 candida로 동정되었다. 노균병은 주로 군집밀도가 높은 상태에서 발생하였고 피해도 심했는데, 병원균은 Peronospora parasitica로 동정되었다. 흰무늬병은 드물게 발생하였고 피해도 거의 없다고 판단되는데, 병원균은 Pseudocercosporella capsellae로 동정되었다. 그리고 흰가루병은 주로 그늘에서 자란 개체에서만 발생하였는데, 병원균은 Erysiphe cichoracearum으로 동정되었다. 이들 4가지 병해는 모두 한국에서 처음기록되는 것이다. 이 중 흰녹가루병과 노균병은 자연상태에서 발생이 심하였을 뿐만 아니라 여러 가지 발병환경을 고려해 볼 때 시설재배에서 많이 발생할것으로 예상되므로 시설재배에서는 철저한 관리가 요구된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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