본 시험은 우리나라에 도입된 벳치류를 나주지역과 천안지방에서 재배하여 수량 및 생육특성 조사를 통하여 월동성이 높은 품종을 구명하기 위하여 2004년부터 2006까지 축산과학원과 전라남도농업기술원 답리작 포장에서 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 첫째 나주지역에서, 개화기는 자운영이 가장 빨랐으며 Sander2 품종이 5월 20일로 가장 늦었다. 평균 건물함량은 21.7%로 낮게 나타났다. 벳치류의 생산성은 월동성에 따라 많은 차이를 보였는데 Oregon com. 품종의 건물 수량이 5,406 kg/ha로 가장 높았으며 Ostsaat 품종은 4,882 kg/ha를 보여 생산성이 떨어졌다. 두 번째 천안지역에서, 개화기는 자운영이 가장 빨랐으며 Sander2 품종이 5월 25일로 가장 늦었다. 평균 건물함량은 16.9%로 낮게 나타났다. 벳치류의 생산성은 월동성에 따라 많은 차이를 보였는데 Welta과 Ostsaat 품종의 건물 수량이 각각 2,173 kg/ha과 1,883 kg/ha로 높았으며 VV4712 품종은 1,079 kg/ha를 보여 생산성이 떨어졌다. 그리고 나주지역과 천안지역에서 재배되었던 벳치류의 조단백질 함량은 평균 11.5%를 나타내었으며 Sander2 품종이 14.4%로 높았고 자운영의 경우는 19.30%로 가장 높았다. ADF, NDF 그리고 TDN 함량은 평균 26.8%, 42.2% 그리고 67.8% 이었다. 따라서 벳치류 도입은 월동성에 따른 생산성의 차이가 많아 우선적으로 월동성이 고려된 후에 벳치류의 도입이 고려되어야 할 것으로 판단되었다.
배추좀나방(Plutella xylostella)은 시설재배지를 중심으로 국내 자연 상태에서 월동한다. 안동지역에서 이른 봄부터 배추좀나방 성페로몬트랩을 이용하여 배추좀나방의 성충 발생 시기를 주기적으로 조사한 결과 연중 4 회의 성충 발생 피크를 보였다. 월동 집단을 대상으로 서로 다른 지역 집단 간 생물적 특성을 조사한 결과 내한성, 약제감수성 및 발육속도에서 뚜렷한 집단 특성을 나타냈다. 분자마커로 집단변이를 분석한 결과 월동세대의 높은 집단변이는 계절이 진행됨에 따라 낮아지는 양상을 나타냈다. 이 결과는 배추좀나방의 국내 월동 집단 사이의 생물적 특성 차이를 나타냈고, 이들의 높은 유전적 분화는 계절이 진행됨에 따라 감소하여 이들 집단 사이의 개체들의 이동에 따른 유전적 교환이 이뤄졌다는 것을 제시했다.
보리의 월동전 초형에 따른 농업형질의 차이를 비교하고저 같은 교배조합에서 선발, 고정시킨 계통 및 교배친 10개를 공시하여 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 포복형에 비해서 직립형 계통은 출수기 및 성숙기가 빠르고, 간장은 컸으나 $m^2$당 수수, 수량성은 적었다. 또한 천입중, 정입률, 광투과율은 컸다. 2. 출수기는 성숙기, 수량과 정상관, 간장, 천입중, 정입률, 광투과율과 부상관이 있었다. 수량은 광투과율과 부상관이 인정되었다. 3. 월동전에 초형이 포복형이면서, 월동후 생육재생기가 빠르고 식간신장이 빠른 계통을 육성, 선발하는 것이 특히 내한성이 요구되는 지역에서 유리할 것으로 생각된다.
헤어리베치 8종의 품종별 국내 적응성 검증을 위해 월동률과 biomass, 그리고 토양 중 무기태질소를 조사하였다. 겨울철 월동 후 생존율은 Hungvillosa와 Ostsaat 품종에서 좋았고, Minnie, Oregon common과 TTF1에서 낮았다. 생존율은 biomass에도 영향을 주어서 Hungvillosa와 Ostsaat 품종에서 가장 높았다. 헤어리베치 품종 간 무기성분 농도는 별다른 차이가 관찰되지 않았다. 토양 중 무기태질소 농도는 질소환원능이 좋았던, Hungvillosa와 Ostsaat가 예초 후 10여일 후에 크게 증가시켰다.
상록활엽관목으로서 꽃이 화려하고 관상가치가 높으나 멸종위기 수종인 자생만병초와 원예도입종 만병초 품종을 공시하여 내한성의 기작을 잎 운동과 광합성 활성 등의 생리적 반응을 조사하여 구명하고자 하였으며 다음과 같이 요약된다. 월동 후의 엽소 피해 정도로 측정한 내한성 정도는 자생종인 만병초와 홍만병초에서 도입종보다 크게 높았으며, 도입종 중에서도 'Nova Zembla'에서 가장 낮았고, 'Cynosure'와 'Parker's Pink'는 이보다 다소 높았다. 저온에 의한 엽각의 변화는 자생종과 'Parker's Pink' 품종에서 크게 일어났으며, 'Nova Zembla'와 'Cunningham's White'에서의 변화는 적었다. 저온에 의한 잎말림 현상도 자생종에서 크게 일어났고 도입종은 이들보다 작았으며, 도입종 중에서는 'Parker's Pink'가 다소 컸고 나머지 품종들은 작았다. 자생종의 내한성은 저온에 의한 엽각변화와 잎말림현상이 관여하는 것으로 판단되며, 내한성이 약한 'Parker's Pink'에 있어서는 잎운동 활성과의 관련성이 적어 다른 요인이 관여하고 있는 것으로 생각된다. 내한성이 강한 만병초에서 월동 전 광합성 활성이 높았고 월동 후 광합성활성의 회복이 자생종 및 도입종의 'Cynosure'에서 비교적 빨랐으며, 내한성이 가장 약했던 'Nova Zembla'에서 월동 전 광합성 활성과 월동 후 광합성활성의 회복속도가 가장 낮았다. 기공전도도는 광합성활성과 유사한 경향을 보였으며, 내한성이 강한 자생종에서 월동 후 뿌리로부터 잎으로의 수분이동이 원활하여 엽소현상이 적었고, 월동 후 기공전도도가 가장 낮았고 수분이동에 크게 제한을 받은 'Nova Zembla'에서 엽소현상이 크게 나타난 것으로 생각된다. 이상의 결과로부터 만병초 종에 있어서 월동중의 잎 운동과 월동후의 수분이동 및 광합성에 의해 축적되는 수분스트레스 관련 물질들이 종합적으로 관여하여 엽소현상으로서 나타나는 내한성을 결정하는 것으로 생각된다.
배추좀나방(Plutella xylostella)이 국내에서 월동이 가능한 지 명확하지 않았다. 본 연구는 배추좀나방의 내한성에 기초한 야외 노출 실험을 실시하여 월동 환경 조건을 결정하고, 동계 야외 지역의 배추좀나방 유충 서식지 관찰 및 성페로몬을 이용한 성충 모니터링을 통해 월동이 가능한 지 조사하였다. 또한 이들 월동집단의 유래를 추적하기 위해 다형유전좌위를 이용한 집단 분석을 실시하였다. 배추좀나방의 체내빙결점 보다 높은 $-5^{\circ}C$로 처리한 결과 모든 미성숙 발육태에서 뚜렷한 생존력 저하를 보여 직접적 냉해 피해를 주었다. 여기서 유충발육태는 가장 낮은 냉해 피해를 받았다. 그러나 $5^{\circ}C$로 장기간(4 주) 처리한 결과 냉해 피해는 없었지만, 유충의 경우 먹이가 없는 상태에서 치사율이 증가했다. 모든 발육태의 배추좀나방을 대상으로 겨울 기간 동안 야외조건에 노출시킨 결과 모든 발육태에서 생존력 저하를 나타냈다. 그러나 비가온 실내조건에서 저온 피해를 줄였으며 유충의 경우 먹이가 공급되면 생존력이 뚜렷하게 증가하였다. 동계 성페로몬 모니터링 결과 2014년도 최초의 성충발생일은 유사한 시기에 서로 다른 지역(약 260 Km 거리)에서 나타났으며 월동집단의 성충은 4월 상순까지 포획되었다. 지역간 이들 월동집단의 유전적 거리는 다형분자마커를 이용하여 분석되었으며 이들 월동집단들 사이에 뚜렷한 유전적 분화가 있는 것을 나타냈다. 본 연구는 배추좀나방의 국내 월동이 남쪽 지역 또는 기주 식물이 있는 시설재배지에서 가능한 것으로 제시하고 있다.
본 연구는 알팔파의 품종과 재식밀도가 식물의 형태, 월동 및 내한성에 미치는 영향을 구명하기 위하여 주구는 알팔파 품종('Vernal'과 'Algonquin')과, 세구는 재식밀도(16, 45, 100, 278과 $494plants/m^{-2}$)로 분할구 배치법으로 캐나다 앨버타주의 애드먼톤에서 수행되었다. 식물 지상부의 형태는 재식밀도의 영향을 받았으며, 밀도가 증가함에 따라 식물 개체당 줄기수, 줄기당 무게, 개체당 무게, 그리고 줄기의 직경이 유의적으로 감소하였다. 월동률은 식물 개체수가 45개 이하에서 100%를 보였으며, 그 이상의 식물 재식밀도에서는 유의적으로 낮은 월동률을 보였다. 뿌리에 있는 비구조 저장탄수화물(TNC)의 양은 식물 재식밀도가 증가할수록 유의성있게 감소하였다. 가장 낮은 LT50은 25cm의 식물간격을 지닌 개체 수가 16개인 처리구와, 가장 높은 LT50은 4.5cm의 식물간격을 지닌 개체 수가 494개인 처리구에서 각각 관찰되었다. 그러나 알팔파 Vernal과 Algonquin 두 품종간 식물형태, 월동률 및 내한성은 유의적인 차이가 인정되지 않았다. 결론적으로 높은 재식밀도 즉, 평방미터당 식물개체 수가 278개 이상인 처리구는 낮은 재식밀도에 비해 알팔파의 월동률과 내한성에 있어서 전혀 유리한 점이 없었다.
멸종위기종 개리(Anser cygnoides)의 월동기 서식지 이용과 먹이원에 대해 연구하였다. 개리는 서천갯벌에 10월에 도래하여 약 6개월간 월동한 후, 다음해 4월초에 월동지를 떠나 번식지로 이동하였다. 서천갯벌에서 월동하는 동안 개리는 뚜렷한 지역 간 이동, 서식지 이용 패턴을 보였다. 즉 도래초기인 10월에는 주로 송림리 갯벌의 매자기류 (Bolboschoenus sp.) 군락지를 집중하여 이용하였으나, 11월부터는 장구만 지역으로 이동하여 연안 갯벌에 일부 존재하는 매자기류 군락지와 인근 농경지에서 섭식활동을 하였다. 배설물에서 추출한 유전자 분석을 통해 개리가 사초과의 매자기류 식물을 월동기간 동안 주먹이원으로 이용한다는 것을 확인하였다. 또한 분포와 섭식지 이용에 변화를 보이는 시기에 사초과 식물 외에도 콩과 식물의 검출양이 증가하였다. 이러한 결과는 개리가 월동기간 동안 섭식하는 먹이원의 이용가능성 변화에 반응하여 서식지를 이용하는 전략을 취하는 것으로 평가된다. 서천갯벌은 개리의 월동지로서 가치가 있으며, 특히 송림리와 장구만 지역에 분포하는 매자기류 군락지는 월동기간 동안 개리가 이용하는 핵심지역으로 보호되어야 한다.
2015년 10월부터 2016년 4월까지 주 1회 원주천의 조류를 관찰하여 각 수조류의 도래에 미치는 기온의 조건을 알고자 하였다. 원주천에 도래하는 수조류의 개체수는 기온의 변화와 반비례하여 기온이 낮아짐에 따라 개체수는 증가하였고, 최저기온을 보인 16차(27-Jan) 조사에서 최고개체수를 기록하였다가 기온이 상승함에 따라 감소하였다. 원주천 수조류의 전체 개체수는 인근 저수지와 하천의 결빙율에 비례하여 결빙율이 높아질수록 개체수가 증가하였고 낮아질수록 감소하였다. 기온변화에 따른 종별 개체수의 상관성을 알아보기 위하여 1차(15-Oct)에서 27차(18-Apr)에 이르는 월동기 전체의 상관관계(1~27상관)를 비롯하여 최저기온을 기록한 16차를 기준으로 1차(15-Oct)에서 16차(27-Jan)의 월동 전반기의 상관관계(1~16상관), 16차(27-Jan)에서 27차(18-Apr)에 이르는 월동 후반기의 상관관계(16~27상관)를 알아보았다. 대부분 월동 수조류는 기온에 대해 음의 상관성을 보였으나 쇠백로(Egretta garzetta), 민물가마우지(Phalacrocorax carbo) 및 왜가리(Ardea cinerea)는 양의 상관성을 보였다. 흰뺨검둥오리(Anas poecilorhyncha)가 기온의 변화에 대한 가장 높은 상관성(1-16상관, 7D/H3A, (r=-0.960, P<0.000000001)을 보였으며, 전체 월동 수조류는 모든 상관분석(1~27상관(r=-0.942, P<0.01), 1~16상관(r=-0.947, P<0.01), 16~27상관(r=-0.958, P<0.01))에서 4D/LA에 가장 높은 상관성을 보였다. 각각의 수조류와 기온에 대한 상관성은 종마다 기온(AT, HT, LT)과 기간(1D~7D)의 조건에 대해 각각 다르게 나타났다. 대부분의 종이 최고기온보다는 최저기온과의 상관성이 큰 것으로 나타났으며, 기온이 하강하는 월동 전반기에는 4일~7일의 기온에, 월동 후반기에는 1일~3일의 기온에 높은 상관성을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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