• Title/Summary/Keyword: 종자식물

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Management and role of Baekdudaegan National Arboretum Seed Vault in readiness for unification (통일대비 국립백두대간수목원 시드볼트의 운영과 역할)

  • Bae, Kee Hwa
    • Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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    • 2019.04a
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    • pp.20-20
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    • 2019
  • 전 지구적으로 학명이 보고된 식물 종은 약 36만종이다. 그 중 종자를 생산하는 관속식물은 310,422종으로 전체 식물종의 85.7%에 달한다(IUCN, 2018). 그리고 2015년 Primely Forest Organization (PFO)에서는 야생식물의 80%가 산림 내에 서식한다고 밝혔다. 식물이 인류에게 주는 다양한 이로움은 인류의 생존과 복지증진에 막대한 영향을 미친다. 2016년 State Worlds Plants (SWP)에 따르면 인류가 현재까지 이용하는 식물종은 31,128종으로 알려져 있다. 이중 약용으로 17,810종, 식량으로 5,538종을 유용하게 이용하고 있다. 하지만 현재 전 지구적 생물멸종속도는 산업혁명 이전 보다 약 1,000배정도 빠르게 진행이 되고 있다(Science, 2017). 이에 전 지구적 생물다양성보전을 위해 생물다양성 협약, 지구식물보전전략 등이 지속적으로 발효 이행되고 있다. 시드볼트는 이러한 보전전략을 이행하기 위해 적합한 시설이다. 우리나라도 노르웨이와 전 세계적으로 2곳뿐이 없는 시드볼트를 가지게 되었다. 우리의 시드볼트는 전 지구적 재난과 재앙에 대비해 야생식물종자를 안전하게 영구 저장하는 시설이고, 우리나라는 봉화군에 위치한 국립백두대간수목원 내에 200만점 저장 규모로 조성이 되어 있다. 현재 국내 외 수집 수탁종자 48,327점이 안전하게 저장이 되어 있다. 국내 23개 종자관련 기관, 단체, 개인과 카자흐스탄 등 해외 3개국 6개 기관이 야생식물종자의 영구저장을 요청하였다. 앞으로 시드볼트는 통일시대에 대비하여 지구적 야생식물종자 저장의 컨트롤타워 역할과 종자연구의 중심기관으로 발돋움 할 것이다. 이에 따른 목표로 2050년까지 백두대간 글로벌시드볼트(BGSV)는 전세계 식물종의 13%, 40만점을 저장할 것이다. 특히 종자연구부분에서는 현재 종 맞춤형 활력검정시스템개발, 분류군별 장기저장 특성분석, 장기저장 종자수명예측 등을 고도화하여 한반도 야생식물 종자정보 플랫폼 구축, 고대 매장종자 보전 모델링 연구, 지구 종자연구 브릿지 구축 등으로 개발, 발전시킬 것이다.

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Classification of Seed Exogenous Dormancy in Korean Native Plants (자생식물 종자의 외생휴면 분류)

  • Ju Sung Cho;Kyungtae Park;Sang Yeob Lee
    • Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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    • 2020.08a
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    • pp.10-10
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    • 2020
  • 전 지구적으로 생물다양성의 지속적인 감소 추세에 따른 생물자원의 중요성이 증가하는 시점에서, 식물 유전자원의 종 다양성 보존과 지속가능한 이용을 위한 체계적이고 현실적인 방안 마련이 절실한 실정이다. 국내에서도 2017년에 유전자원 접근 및 이익 공유에 대한 나고야 의정서가 발효됨에 따라 식물유래 BT산업 소재의 국내 자급이 불가피해진 상황이며, 더불어 국토의 생태복원에 적합한 식물 소재 개발의 중요성이 대두되면서 자생식물의 종자 수급기반 대책은 국가적 차원에서 중대한 과제라 할 수 있다. 우리나라는 면적 대비 높은 식물 종 다양성을 보이며, 이는 종자의 휴면유형 또한 다양하고 복잡할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 식물유전자원으로써의 보존 및 국가 경제적 이익을 위한 종자 활용, 산업화를 위해서는 종자의 생리적 특성에 기반 한 데이터베이스의 축적과 효과적인 활용을 위한 종자 휴면유형 분류 및 적정 휴면타파 조건을 확립할 필요가 있다. 현재까지 다양한 식물종에서 종자 휴면의 하위 카테고리가 계속적으로 세부 분류되고 있으나, 아직까지 밝혀지지 않은 세부 휴면유형에 의해 많은 유용 식물자원의 활용이 제한적이다. 종자의 휴면유형은 크게 외생휴면(Exogenous dormancy)과 내생휴면(Endogenous dormancy)으로 분류되며, 국내에서는 내생휴면에 대한 연구가 주를 이루고 있다. 한편 외생휴면은 물리적 휴면(Physical dormancy), 기계적 휴면(Mechanical dormancy) 및 화학적 휴면(Chemical dormancy)으로 세부 분류되며, 기계적 휴면과 화학적 휴면은 내생휴면인 생리적 휴면(Physiological dormancy)에 포함되어야 한다는 의견도 있다. 물리적 휴면 종자에서는 water-gap 복합체의 존재 등에서 원인을 찾을 수 있으나, 발아억제 호르몬에 기인하는 화학적 휴면 및 종(과)피 또는 배유에 의한 기계적 휴면은 배의 성장잠재력과 발달에 의해 타파될 수 있다. 이와 같이 실제로 많은 식물 종에서 다양하게 존재하는 외생휴면 유형에 대해 내생휴면과는 명확히 다른 방식으로 접근되어야 하므로, 다년간의 체계적 연구를 통해 미흡한 종자생리 연구 분야를 보완하고 자생식물의 종자 활용도를 높일 수 있을 것으로 기대한다.

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고등식물의 생장에 미치는 납의 영향

  • Park, Jong-Beom
    • Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.465-467
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    • 2007
  • 애기장대에 납을 농도별로 처리하였을 때 식물의 생장과 종자 발아에 미치는 영향을 조사하였다. 환경부고시 오염물질 배출기준치를 기준 농도로 하고 이보다 10배 및 50배 높은 농도의 납을 각각 처리한 애기장대의 줄기생장을 조사한 결과 오염물질 배출기준 농도와 이보다 10배 높은 농도에서는 줄기 생장이 정상식물보다 약 18%정도 감소되었다. 또한 오염물질 배출기준 농도보다 50배 높은 농도를 처리한 식물에서는 정상식물보다 약 41% 줄기생장이 감소하였다. 3가지 농도의 납을 애기장대에 처리한 후 식물의 뿌리 생장을 조사한 결과 오염물질 배출기준농도를 처리한 식물의 뿌리 생장은 정상식물과 거의 유사하였으나 오염물질 배출기준농도의 10배 이상이 되면 뿌리 생장이 전혀 되지 않았다. 3가지 농도의 납을 처리한 배지에서 애기장대의 종자 발아율을 측정한 결과 오염물질 배출기준 농도와 이보다 10배 높은 농도를 처리한 배지에서는 종자 발아율이 100%로 나타나 정상배지에서의 발아율과 차이가 나타나지 않았으나 오염물질 배출기준 농도보다 50배 높은 농도를 처리한 배지에서는 발아율이 0%로 나타나 종자 발아가 전혀 되지 않았다. 이러한 결과는 토양 속에 침적된 납은 애기장대의 생장과 종자 발아에 영향을 미치어 줄기 및 뿌리의 생장을 감소시켰으며, 또한 종자 발아에도 매우 치명적인 영향을 미치는 것으로 생각된다.

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Effects of elevated-$CO_2$ concentration and -temperature on the phenological and reproductive responses of Baktae and Seomoktae, Glycine max (L.) Merrill ($CO_2$농도와 온도 상승에 따른 백태와 서목태(Glycine max (L.) Merrill)의 식물계절학 및 번식생태학적 반응)

  • Park, Jae-Hoon;Cho, Kyu-Tae;Kim, Sang-Bum;Jang, Rae-Ha;You, Young-Han
    • Korean Journal of Environment and Ecology
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    • v.28 no.6
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    • pp.634-641
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    • 2014
  • In order to elucidate the ecological and phenological responses of bean under global warming situation, we investigated leafing and flowering phenomena and growth traits of Baktae and Seomoktae in control plot (ambient $CO_2$ concentration and temperature) and warmed plot (elevated $CO_2$ concentration and increased temperature than control) in green house. Average $CO_2$ concentration and temperature were set 540 ppm in treatment and higher $2.2^{\circ}C$ in treatment than control. The appearance of leaf unfolding and the initiation of blooming and fruit maturing in Seomoktae were late in treatment than control. In case of Baktae, the number of total pods and seeds per plant in treatment was fewer than that in control. For Seomoktae, the number of total pods per plant and weight of total seeds per plant were decreased in treatment than in control. Thus, the number of pods and seeds of Baktae declined and the production of Seomoktae was decreased under global warming condition. This result indicates that site selection and crop yield for cultivating of the bean may be changed into new area due to global warming condition.

The Germination Characteristics of Seeds by Temperature Conditions in Artemisa annua L. (온도 조건에 따른 개똥쑥(Artemisa annua L.) 종자의 발아특성)

  • JunHyeok Kim;Chae Sun Na;Chung Youl Park;Un Seop Shin;Young Ho Jung;Cho Hee Park
    • Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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    • 2020.12a
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    • pp.53-53
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    • 2020
  • 본 실험은 다양한 생리활성이 보고되어 약용으로 널리 쓰이는 개똥쑥(Artemisia annua L.) 종자의 온도에 따른 발아 특성을 조사하기 위해 진행하였다. 미세온도구배 발아기를 이용하여 낮과 밤의 온도를 각각 5 ~ 35℃ 범위에서 낮과 밤의 시간을 12시간으로 고정하고, 낮 온도가 밤 온도보다 크거나 같은 조건을 설정하여 총 27개의 온도조건으로 개똥쑥 종자의 최종 발아율 및 발아율과의 관계를 분석하였다. 실험결과, 개똥쑥 종자는 실험에 사용한 모든 온도조건에서 발아가 가능한 것으로 나타났으며, 25/10℃(낮/밤) 조건에서 90%로 가장 높게 조사되었다. 또한, 발아율 조사결과를 통해 일평균온도뿐만 아니라 일교차온도도 발아율에 영향을 미치는 것으로 판단되어 일평균온도와 일교차온도로 나누어 발아율과의 관계를 분석하였다. 온도조건과 발아율과의 연속적인 발아특성을 분석하기 위해 다중회귀분석과 비선형 회귀분석을 이용하여 온도 조건과 상대적 발아율의 관계를 수식으로 표현하였다. 일평균온도를 기준으로 발아율과의 관계를 분석한 결과, 5 ~ 35℃의 모든 일평균 온도범위에서 유의성이 나타났으며 5, 7.5, 32.5, 35℃는 상대적인 음의 영향력을, 나머지 조건에서는 상대적인 양의 영향력을 가진 것으로 분석되었다. 일교차온도를 기준으로 발아율과의 관계를 분석한 결과, 0 ~ 25℃의 모든 일교차 온도범위에서 양의 영향력을 가진 것으로 분석되었다. 일평균온도는 19.3℃에 가까울수록, 일교차온도는 14.9℃에 가까울수록 발아에 대한 영향력이 큰 것으로 조사되었다. 각 수식을 통해 도출된 수치화된 온도에 따른 개똥쑥 종자의 일일누적 온도 영향력을 temperature score(TS)로 설정하였다. 본 연구에서 도출된 수식을 통해 누적 TS를 계산한 결과, 14.9 TS가 누적되었을 때 발아율이 85% 이상으로 나타날 것으로 예측되었다.

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Analysis of the misguided practice of recognizing Gymnosperms as flowering plants (나자식물이 꽃피는 식물로 인식되고 있는 잘못된 관행의 분석)

  • Lee, Kyu Bae
    • Korean Journal of Plant Taxonomy
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    • v.44 no.4
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    • pp.288-297
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    • 2014
  • The aim of this study is to analyse misinformation about gymnosperm taxon used for over 57 years, since 1957 when plant biology as a discipline was established in our country. That is, terminologies and descriptions of the reproductive structure (flower) of angiosperms (flowering seed plants) have been incorrectly applied to the reproductive structures (typically cones and pollen grain) of gymnosperms (non-flowering seed plants) by numerous and various media such as text books, dictionaries, and internet websites for plant biology. Thus, these resources have been misleading teachers, students, and other people interested in plant biology in general and taxonomy in particular by describing gymnosperm reproductive structures as if they are the same as angiosperms. Such a practice has an especially adverse effect on plant biology education at all levels of instruction, with teachers and students confused in their understanding of the concept and definition of a flower. In this paper, these incorrect expressions for the reproductive structures of gymnosperms from the various media are analysed and discussed in terms of cladogram, anatomy of reproductive structures, and historical context of classification systems.

A Study on the Myrmecochorous Plant Species and Their Diaspore Characteristics in Korea(I) (개미가 종자를 산포하는 식물종과 전파체 특성에 관한 연구(I))

  • Kim, Gab-Tae
    • Korean Journal of Environment and Ecology
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    • v.28 no.4
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    • pp.419-423
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    • 2014
  • To search for native myrmecochorous plant species in Korea and their diaspore characteristics, collecting their fruits and diaspores, and the related ant species were studied from April 2012 to October 2013. Eight herb species growing in Korea are added to the myrmecochorous (seed attached elaiosome) plant list. Elaiosomes of eight herb species vary considerably in shape and size. Major ant species transporting the diaspore of myrmecochorous plants are Formica japonica, Lasius alienus, L. japonicus, Myrmica lobicornis, Temnothorax spinosior, Tetramorium tsushimae, but Camponotus japonicus and Nylanderia sakurae do not transport the diaspores. This study found out that mutualism between myrmecochorous summer-flowering plants and ants is carried out in Korea. Further research on the native myrmecochorous plants should be needed.

A Study on Seed Conservation Trends in Asia to Seed Vault's Preservation of Overseas Seeds (시드볼트의 해외 종자 확보 강화를 위한 아시아권역 종자보존 동향조사)

  • Chihyeon Song;Minsun Kim;Seojin Kim;Jongwoo Nam;Hayan Lee;Hyejin Lee;Haneul Lee;Keehwa Bae
    • Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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    • 2023.04a
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    • pp.27-27
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    • 2023
  • 최근 기후위기 등으로 인해 생물다양성 감소 우려가 높아지고 있으며, 식물유전자원 보존의 강화를 위해 수많은 국제협약이 체결되고 있다. 자국의 생물다양성을 보호하고, 전 세계의 기후위기 취약식물의 보존을 위해 대한민국 산림청은 세계 최초로 지하터널형 야생식물종자 영구저장시설인 '시드볼트(Seed Vault)'를 경상북도 봉화에 설립하였다. 시드볼트는 안전한 종자의 저장을 위해 온도 -20℃, 습도 RH 40% 이하를 유지하며, 환경 변화를 최소화하기 위해 매일 시설 점검을 진행하고 있다. 시드볼트의 미션은 '기후위기 대응 생물다양성 확보'이며, 전 세계 종자저장의 선도기관으로 2022년 12월 기준으로 5,424종 192,625점을 확보하였으며, 2030년까지 1만 종 30만 점을 목표로 하고 있다. 전 세계 식물 종의 보호를 위해 국제기구와 협력하고 있으나, 해외 종자의 저장이 더욱 강화되어야 하며, 향후 시드볼트 종자저장 네트워크 구축에 참고하기 위한 해외 사례를 조사하였다. 아시아에서는 중국이 다량의 식물종을 수집하고 있으나, 해당 자료에 대한 공개는 이루어지지 않고 있으며, 일본은 농업식량 식물자원 중심으로 종자를 보존하고 있으며, 태국, 대만, 싱가포르 및 몽골 및 중앙아시아 국가의 종자수집과 보존은 근래 확대되는 추세이다. FAO의 Plant Genetic Resources for Food And Agriculture 관련 수집 자료에 따르면, 아시아지역 25개 국가에서 984,019점의 식물유전자원을 보고하였다. 본 연구를 바탕으로 아시아지역의 종자보존 네트워크를 구축하여 해외 종자의 안전한 저장을 통해 아시아 야생식물자원 다양성 보전 가치를 통합하는 시설로 성장하고자 한다.

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