• 제목/요약/키워드: 식물수분이용효율

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광량 차이에 의한 산개나리의 엽 특성과 광색소 함량 및 광합성 변화 (Changes of Leaf Characteristics, Pigment Content and Photosynthesis of Forsythia saxatilis under Two Different Light Intensities)

  • 한심희;김두현;김길남;변재경
    • 한국산림과학회지
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    • 제100권4호
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    • pp.609-615
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 우리나라 특산식물이면서 희귀식물인 산개나리의 유전자원 보존 및 복원을 위한 생육 환경 특성을 구명하기 위한 것으로, 서로 다른 광 조건을 가진 환경에 식재된 산개나리의 생장과 생리적 특성을 조사 분석하였다. 산개나리 시험구내 광량은 전광의 20%, 60%로 구성되었다. 산개나리의 생리적 특성으로 당년지 길이, 잎 크기 및 무게, 광색소 함량 및 잎 내 질소 함량, 광합성 특성을 분석하였다. 광량이 다른 두 시험구에서 측정한 산개나리의 잎 무게는 전광의 60% 광량을 가진 시험구의 잎이 20% 시험구 잎보다 무거웠으며, 잎 무게와 크기의 비율은 전광의 60% 시험구가 20% 시험구보다 1.47배 컸다. 산개나리 잎의 엽록소 a와 b 함량과 카로테노이드 함량 모두 전광의 60% 광량을 가진 시험구에서 높게 나타났으며, 총 엽록소 함량과 카로테노이드 함량의 비는 전광의 20% 시험구가 60% 시험구보다 높았다. 산개나리의 두 시험구에서 측정한 광합성 속도는 전광의 60% 광량을 가진 시험구가 20% 시험구보다 2.5배 이상 높았으며, 기공전도도와 증산 속도도 광합성 속도와 마찬가지로 전광의 60% 시험구가 20% 시험구보다 각각 2.65배와 1.79배 높았다. 그러나 수분이용효율은 전광의 20% 광량을 가진 시험구가 60% 시험구보다 높았다. 산개나리 잎의 질소 함량에 대한 총 엽록소 함량의 비는 20% 시험구가 60% 시험구보다 1.83배 높았으나, 총 엽록소 함량에 대한 순 광합성 량의 비는 60% 시험구가 20% 시험구보다 2.58배 높은 값을 나타냈다. 결론적으로 산개나리의 생장과 생리적 특성에 영향을 주는 가장 큰 요인은 광량이며, 광량이 높은 조건에서 산개나리의 생장과 생리적 특성은 개선될 수 있다고 판단된다.

장수상황버섯 균사체를 이용한 한약재의 고체발효 및 메탄올 추출물의 트롬빈 저해 활성과 항산화 활성 (Solid Fermentation of Medicinal Herb Using Phellinus baumii Mycelium and Anti-thrombin and Anti-oxidation Activity of its Methanol Extract)

  • 신용규;장한수;김종식;류희영;김종국;권인숙;손호용
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.201-208
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    • 2008
  • 장수상황버섯(Phellinus baumii) 균사체를 이용한 한약재의 고체발효를 통한 기능성 강화 한약재 생산을 목적으로, 항산화 활성 또는 혈류 개선활성이 우수하다고 알려진 36종의 한약재를 멸균 후, 장수상황버섯 균사체를 접종하여 고체발효 가능성을 검토하였다. $2^{\circ}C$, 상대습도 90% 배양기에서 20일간 발효시킨 결과, 감국, 대추, 백부자, 신이 및 황정을 제외한 31종에서 양호한 발효가 진행되었으며, 발효 가능여부는 한약재 식물체의 사용부위의 구조적 견고성, 영양조건 및 항진균 활성 등과 연관되리라 판단된다. 한약재의 고체발효 이후, 발효전과 비교하였을 때 평균 수분함량은 $30.84{\pm}15.67%$에서 $67.21{\pm}11.43%$로 2.2배 증대되었으며, 평균 메탄올 추출효율과 평균 pH는 $13.91{\pm}12.22%$$5.06{\pm}0.87$에서 각각 $11.16{\pm}7.06%$$4.83{\pm}0.73$ 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 각각의 메탄올 추출물을 이용한 항혈전 활성 및 항산화 활성을 측정한 결과, 골쇄보, 천련자, 도엽, 와송의 경우에는 트롬빈 저해 활성이 각각 발효전에 비하여 31.38, 23.63, 22.57, 13.85% 증가되었으며, 원지, 현삼, 백지, 향부자, 골쇄보 및 육종용에서는 DPPH 소거능이 발효전에 비해 각각 58.9, 49.8, 48.1, 32.8, 24.1, 20.7% 증가되어 장수상황버섯 균사체 발효 한약재의 긍정적 생리활성 증가를 확인하였다. 본 연구결과는 상황버섯 균사체를 이용한 한약재의 고체발효를 통해, 특정 기능성의 강화 원재료를 생산할 수 있으며, 골쇄보의 경우와 같이 항혈전 활성 및 항산화 활성이 동시에 증대된 한약재 생산이 가능함을 제시하고 있다.

벼 유전자적 웅성불임-심백 돌연변이체의 특성과 그를 이용한 일대잡종 육성체계 (Agronomic Characteristics of A Mutant for Genic Male Sterility-Chalky Endosperm and Its Utilization on $F_1$ Hybrid Breeding System in Rice)

  • 고희종;허문회
    • 한국작물학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.684-696
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    • 1995
  • 화청벼에서 유기시킨 심백경유 및 유전자적 웅성불임 돌연변이계통에 있어서 두 특성간의 상호관련성을 검토하였고, 종실의 몇가지 이화학적 특성을 밝혔다. 돌연변이계통의 생육형질과 불임의 안정성을 조사하였고 웅성불임화시 기를 추정하였다. 이들을 토대로 웅성불임종자의 조기 외관 식별에 의한 새로운 일대잡종품종 육성체계를 구상하였고 자연교잡율도 검토하였다. 그 결과는 다음과 같이 요약된다. 1. 심백 및 유전자적 웅성불임 돌연변이는 다면발현 효과를 가진 단순열성유전자에 의해 지배되었다. 즉 이 돌연변이계통이 교잡된 분리집단에서 심백종자는 곧 웅성불임종자임을 확인하였다. 2. 심백종자는 외형과 크기는 정상종자와 동일하였으나 배유 중앙부위의 전분결정조직이 성기고 전분입자 모양도 원형~타원형 이었다. 따라서 1,000립중, 절대밀도, 경도 등이 정상종자에 비해 유의하게 낮아졌다. 3. 심백종자의 단백질함량과 알칼리 붕괴도는 정상종자와 동일하였으나 아밀로스함량이 유의하게 낮아졌고, 호응집성에서는 상당히 harder gel 특성을 보였다. 4. 웅성불임식물체는 정상식물체에 비해 초장 및 간장이 현저히 단축되었고 이삭추출이 불량하였으며 주당수수가 유의하게 적었다. 5. 화분발육단계 중 웅성불임화시기는 감수분열기 이전인 것으로 추정되었고, 이 웅성불임은 온도나 일장에 관계없이 항상안정적이었다. 6. 이 돌연변이체를 이용하여 일대잡종을 육성하는 체계를 구상하였고, 그 효율을 세포질적-유전자적 웅성불임(CGMS)이나 환경감응 유전적 웅성불임(EGMS) 등을 이용하는 체계와 비교하였다. 7. 분리집단에서 정조상태로 웅성불임증자를 선별시 비중선 단독으로는 비중 1.14~l.16 g/cm 에서 순도 85~90% 웅성불임종자의 순도로 웅성불임종자를 선별할 수 있었는데, 10~15%의 흔입된 정상종자는 파종 후 유묘 또는 일대잡종생산포에서 생육상태 판정으로 용이하게 제거할 수 있을 것으로 판단되었다. 8. 웅성불임계통의 자연교잡율은 수분조작처리구(GA$_3$ 처리+지엽절단+rope 사용 화분털기)에서 화분친 2열, 웅성불임 1열 재식시 17.3%로 가장 높았다.

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황산을 이용한 열대작물 오일의 전처리 반응 최적화 및 바이오디젤 생산 (Optimization of Pre-treatment of Tropical Crop Oil by Sulfuric Acid and Bio-diesel Production)

  • 김덕근;최종두;박지연;이진석;박승빈;박순철
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권6호
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    • pp.762-767
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    • 2009
  • 해외 열대작물 씨앗에서 추출한 식물성 오일을 이용하여 바이오디젤을 생산하고 물성분석을 통해 차량연료로서의 사용가능성을 검토하는 연구를 수행하였다. 유리지방산 함량이 높은 열대작물 오일의 효율적인 바이오디젤 생산을 위해서는 유리지방산을 산촉매로 에스테르화한 후 전이에스테르화 반응하는 2단계 반응공정의 적용이 필요하였다. 전처리(에스테르화) 반응에 적합한 촉매를 선정하기 위해 3가지 산 촉매의 비교실험 수행 결과 황산이 최적 촉매임을 확인하였고, 반응표면분석법(response surface method, RSM)에 의해 도출한 최적 반응조건은 황산 촉매 0.982%와 메탄올 26.7%로 나타났다. 전이에스테르화 반응에 대한 최적화 실험을 반응표면분석법에 근거하여 수행하고, 결과로 KOH 촉매 1.24%, 메탄올 22.76%로 확인되었지만 본 연구팀의 선행 실험의 반응조건(KOH 0.8%)보다 과량의 촉매가 투입된 것으로 나타났다. 이에 대한 확인실험으로 메탄올과 촉매 투입량에 대한 추가 실험을 수행하였으며, 그 결과로서 최적 반응조건으로 KOH 촉매 0.8%와 메탄올:오일 몰비 6.2:1로 도출하였으며 반응생성물의 분석결과 지방산 메틸에스테르(fatty acid methyl ester, FAME) 100.8%, 산가 0.45 mgKOH/g, 수분 0.00%, 산화안정성 0.70 h, 총 글리세롤 함량 0.04%, Mono-glyceride 함량 0.04%, Di-glyceride 함량 0.01%, Tri-glyceride 함량 0.00%, 동점도($40^{\circ}C$에서) $4.041mm^2/s$, 저온필터막힘점 $1.0^{\circ}C$로 주요 바이오디젤 품질규격을 만족하는 것으로 나타났다.

차광처리에 따른 쉬나무 용기묘의 생장 및 생리적 특성 변화 (Changes in Growth and Physiological Characteristics of Tetradium daniellii (Benn.) T. G. Hartley Container Seedlings by Shading Treatment)

  • 최규성;성환인;김종진;송기선
    • 생물환경조절학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.130-140
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    • 2020
  • 본 연구는 대체에너지, 생태복원 및 밀원식물용 등으로 이용되어 묘목 수요가 증가되고 있는 쉬나무의 우량한 용기묘 생산을 위한 적정 차광수준을 구명하고자 실시하였다. 공시용기는 임업시설양묘용 플라스틱 용기(350ml/구)를 사용하였다. 차광수준은 전광과 전광의 35%, 55%, 75%로 처리하였다. 실험결과, 간장과 근원경 생장은 전광에서 현저히 높은 값을 보였으며, 차광수준이 강해질수록 낮은 생장값으로 조사되었다. 묘목의 뿌리형태특성을 측정한 결과 전광에서 뿌리발달이 가장 왕성하게 조사되었다. 건물생산량도 전광에서 가장 높았고 전체적으로 간장 및 근원경 생장 결과와 유사한 경향으로 나타났다. 묘목의 품질을 나타내는 지수인 QI(Quality Index)도 차광실험의 경우 전광에서 0.98로 가장 높게 조사되었다. 묘목의 엽록소 함량은 상대적으로 차광수준이 가장 높은 75% 차광처리에서 가장 높은 엽록소 함량을 보였으며, 광합성속도 및 수분이용효율은 전광에서 각각 8.48μmolCO2·m-2s-1, 1.40μmolCO2·mmolm-1H2O 가장 높은 것으로 조사되었다. 연구결과를 종합하면, 쉬나무 용기묘의 우량한 묘목생산을 위한 적정 차광수준은 전광(0%)으로 판단되며, 쉬나무 용기묘의 대량생산을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

무지개송어 사료에 있어 산화크롬의 첨가효과와 축산 가공 부산혼합물의 어분대체 가능성 (Effects of dietary Chromic Oxide and Possible Use of the Animal By-product Mixture as a Dietary Fish meal Replacer)

  • 장혜경;옥임호;배승철
    • 한국수산과학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.470-475
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    • 1999
  • 본 연구는 무지개송어 사료의 어분 대체사료원으로서 육골분(MBM), 우모분(FM), 오징어내장분 (SLP), 가금부산물 (PBP) 및 혈분 (BM)을 특정비율로 혼합하여 제조한 어분대체품(ABPM)을 제작하여 사료내 어분의 대체가능성을 조사하고 사료내 소화율 측정에 이용하는 지표물질인 $Cr_2O_3$ 첨가가 성장에 미치는 영향에 관한 자료를 얻고자 실시하였다. 본 실험사료의 주단백질원으로는 동물성단백 질원으로 북양어분 (White fish meal, WFM)과 축산가공부 산혼합물 (ABPM)을 식물성으로 대두박과 콘글루텐밀을 사용하였다. 사료 1과 사료 2의 사료는 National Research Council(NRC, 1993)자료에 근거하여 조단백질 함량은 $46.5\%$, 가용성 에너지는 16.7 KJ/g (protein, carbohydrate and lipid: 16.7, 16.7 and 37.7 KJ/g)으로 동일하게 맞추어 주었다. 실험사료는 사료 1 (WFM 100), 사료2(ABPM 40), 사료3(상업사료(-Cr)), 사료 4(상업사료+$0.5\%$ $Cr_2O_3$(+Cr))로 4가지를 사용하였다. 일주일간의 예비사육 후 평균무게 2.1g$\pm$0.2인 치어를 30마리씩 3반복으로 무작위 배치하여 4주간 사육한후, 성장속도가 비슷한 평균무게 6.8$\pm$0.3g의 어류를 동일한 사료군내에서 선택하여 20마리씩 2 반복 재배치하여 4주간 사육하였다. 8 주간 사료 공급후 사료 2는 다른 모든 사료구에 비해 증체율 (WG, $\%$)과 사료효율 (FE, $\%$)이 유의적으로 낮았다 (P<0.05). 어체의 혈액분석결과 헤마토크리트t는 전사료구간에 유의차가 없었다 (P>0.05). 전어체 일반성분 분석 결과 수분 및 조단백질 함량은 모든 사료구간에 유의적 차이가 없었으나 (P>0.05), 사료 1의 조지방 함량은 다른 사료구에 비해 유의적으로 높았다 (P<0.05). 어체의 비만도는 사료 2가 다른 사료구에 비해 유의적으로 높았다 (P<0.05). 혈액, 뼈 및 전어체의 인 함량 및 뼈의 회분 함량은 모든 사료구간에 유의적인 차이가 없었다 (P>0.05). 상업사료내 산화크롬을 첨가하거나 혹은 첨가하지 않고 8주간 사육한 결과 산화크롬 $0.5\%$의 8주간 첨가는 성장에 영향을 주지 않았을 뿐 아니라 전어체의 일반성분, 혈장 및 뼈 조직 중의 인과 회분 함량에도 영향을 주지 않았다. 본 실험 결과, 무지개 송어 사료내 어분단백질 대체원으로 본축산가공부산혼합물의 이용은 $40\%$ 수준 이하에서 가능하다고 판단되고 산화크롬은 성장 및 전어체의 일반성분에 영향을 주지 않았으므로 사료내 영양소의 소화율 측정에 $0.5\%$ 의 산화크롬 첨가는 별다른 문제가 없음을 보여주었다.

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계절에 따른 국내 자생 꼬리겨우살이, 겨우살이 및 기주목의 광합성 특성과 엽록소 함량 (Seasonal Variation in Photosynthetic Characteristics and Chlorophyll Content of the Loranthus tanakae, Viscum album var. coloratum and its Hosts in Korea)

  • 이수광;이성한;우수영;강호덕
    • 한국산림과학회지
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    • 제104권1호
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    • pp.50-59
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    • 2015
  • 본 연구는 희귀기생식물인 꼬리겨우살이(Loranthus tanakae)의 보전을 위한 기초자료 제공을 목적으로 꼬리겨우살이와 겨우살이(Viscum album var. coloratum)를 대상으로 계절에 따라 자생지에서 어떠한 생리특성을 나타내고, 기주목과는 어떠한 차이를 보이는지, 광합성 속도, 증산 속도, 수분이용효율, 엽록소 형광반응 및 엽록소 함량을 조사함으로써 살펴보았다. 꼬리겨우살이의 최대 광합성 속도는 6월 중순 광량 $941{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$일 때 $9.36{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 최대 증산 속도는 7월 하순 광량 $1,596{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$일 때 $5.06{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 나타났다. 겨우살이의 최대 광합성 속도는 9월 중순 광량 $418{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$일 때 $6.51{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 최대 증산 속도는 9월 초 광량 $1,735{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 일 때 $3.91{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 나타났다. 겨우살이는 기주목과 꼬리겨우살이 모두 낙엽이 떨어진 11월에도 광합성이 가능하였다. 특이하게 꼬리겨우살이의 증산 속도가 기주목보다 항상 높은 값을 유지하였다. 최대 엽록소 함량(엽록소 a+b)은 꼬리겨우살이가 7월 하순 $8.23mg{\cdot}g^{-1}$, 겨우살이는 6월 중순 $10.27mg{\cdot}g^{-1}$로 나타났으며, 엽록소 a/b 비율은 계절에 따라 꼬리겨우살이 1.7~3.7, 겨우살이 1.1~4.5로 큰 차이를 보였다.