본 연구는 제주지역의 표고 400 m에서 말 방목용으로 적합한 남방형 및 북방형 목초를 활용하여 북방형과 남방형 목초를 혼합하거나 북방형 목초 만을 파종하였고 또한 말의 방목 시 섭취 특성을 고려하여 북방형 목초는 상번초와 하번초로 구별하여 처리를 나누었다. 북방형 목초는 하번초인 캔터기블루그라스(Kentucky bluegrass)와 레드톱(redtop), 상번초인 오차드그라스(orchard grass), 톨페스큐(tall fescue)를 공시하였다. 남방형 및 북방형 혼합 형태에서 처리 1은 하번초 위주로 구성하여 버뮤다그라스에 캔터키부루그라스+레드톱을 혼합하였고, 처리 2는 버뮤다그라스에 상번초인 톨페스큐+오차드그라스를 혼합하였다. 북방형 목초 만으로 혼합한 형태인 처리 3은 하번초 위주인 캔터키부루그라스+레드톱을 혼합하였고 처리 4는 상번초인 톨페스큐와 오차드그라스를 혼합하였다. 제주지역의 표고 400 m에서는 남방형 목초인 버뮤다그라스가 한해 피해를 입어 생육이 저조하였다. 초장은 평균적으로 남방형 및 북방형 목초 혼합구 보다는 북방형 목초 만혼합한 처리구에서 더 크게 자랐으며 특히 상번초인 톨페스큐+오차드그라스를 혼합한 처리구에서 가장 크게 성장하였다. 건물 수량은 남방형 및 북방형 목초 혼합구 보다는 북방형 목초구에서 더 많은 수량을 나타내었고 특히 하번초인 켄터기블루그라스+레드톱 혼합 처리구가 가장 높은 수량은 나타내었다. 식생분포에서는 1차 조사의 경우 처리 1과 처리 2에서 버뮤다그라스가 11.7%, 13.3%으로 저조한 생육을 나타내었는데 이는 겨울철 버뮤다그라스가 한해 피해를 받아 생육이 저조하였고 반면에 켄터키블루그라스, 레드톱, 톨페스큐, 오차드그라스의 생육은 양호 하였다. 2차 조사에서는 처리 1과 처리 2에서 버뮤다그라스가 5.0%, 11.7%으로 1차 조사 때 보다 더욱 생육이 위축되는 경향을 나타내었다. 조단백질과 NDF, ADF의 소화율에서는 남방형 및 북방형 목초를 혼합한 처리구에서 더 우수한 목초의 특성을 나타내었으며 특히 상번초 보다는 하번초 혼합 처리구에서 좋은 값을 나타 내었다. 무기물에서는 남방형 목초인 버뮤다그라스와 북방형 하번초가 혼합한 처리 1의 경우는 P 함량이 비교적 높게 나타났고 Ca, Mg, Mn 함량이 낮게 나타났으며, 남방형 목초와 북방형 상번초인 처리 2는 Ca, K, Mg, Na, Cu, Zn, Fe 함량이 비교적 높게 나타났으며 북방형 하번초로 구성된 처리 3은 K, Mg, Na, Cu, Zn, Fe의 함량이 가장 낮은 값을 나타내었다. 상의 결과를 살펴볼 때 제주지역 표고 400 m에서 말 방목에 적합한 방법은 남방형 목초는 겨울철 한해 피해로 생육이 저조하여 북방형 하번초위주로 혼합하여 파종하는 것이 좋을 것으로 사료되었다.
우용유전자 도입을 통한 신품종 톨페스큐를 개발할 목적으로 Agrobacterium을 이용한 효율적인 형질전환 체계를 확립하였다 톨페스큐 성숙종자 유래의 캘러스를 standard binary vector인 pIG121Hm을 가지는 Agrobacterium EHA101을 이용하여 감염시킨 후 공동배양하여 형질전환시켰다. Agrobacterium을 이용한 형질전환에 있어서 중요한 인자로 작용하는 몇 가지 요인에 대한 톨페스큐 캘러스의 형질전환 효율을 GUS 유전자의 발현정도로 조사하였다. Agrobacterium 감염시에 접종배지와 공동배양배지에 $200\mu\textrm{M}$의 acetosyringone(AS)을 첨가해 주었을 때 형질전환 효율이 증가 되었으며, 공동배양기간을 5일까지 증가시켰을 때 형질전환효율이 증가되었다. 또한 Agrobacterium 감염시에 $200\mu\textrm{M}$의 AS와 0.l%의 Tween20을 동시에 첨가해 주었을 때 가장 높은 형질전환 효율을 나타내었다. 50 mg/L.의 hygromycin이 첨가된 선발배지에서 살아남은 캘러스로부터 정상적인 식물체가 재분화 되었으며 이들 형질전환체를 GUS 염색과 Southern blot 분석을 실시하여 본 결과 발현백터의 T-DNA 영역이 형질전환 식물체의 genome에 성공적으로 도입되었음을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 확립된 효율적인 형질전환 시스템은 분자육종을 통한 신품종 톨페스큐의 개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.
이탈리안 라이그라스 (Lolium multinorum Lam.)와 톨페스큐 (Festuca arundinacea Schreb.)의 속간 교잡종 3계통에 대한 약 배양을 실시하여 약 유래의 식물체를 생산하였다. MS 기본배지에 sucrose 30 g/$\ell$, NAA 2 mg/$\ell$, kinetin 1 mg/$\ell$을 첨가한 캘러스 유도배지에서 배양 20일만에 약 유래의 캘러스를 유도하였다. 캘러스 유도율은 평균 11.6%였으며, 캘러스의 크기는 평균 9.1 mg/callus/anther 였다. MS 기본배지에 sucrose 30 g/$\ell$ , NAA 1 mg/$\ell$, kinetin 2 mg/$\ell$을 첨가한 재분화 배지에 캘러스를 치상하여 배양 50일만에 완전히 재분 화된 식물체를 얻었으며, 캘러스로부터 식물체로 재분화 되는 비율은 평균 27.1%였고, Hyb-1 계통의 식물체 재분화율이 30.2%로서 가장 높았다.
본 실험은 표준화된 피복종자를 생산하기 위하여 피복통의 회전속도를 20, 30, 40, 45, 55, 60 rpm으로 하여 소형 피복통으로 레드클로버와 톨페스큐 종자를 피복하였다. 고형물질로는 vermiculite를 사용하였고 접착제는 polyvinyl alcohol을 사용하였다. 피복 후 통에서 회수된 단립 피복종자 무게, 서로 달라붙어 덩어리진 피복종자 무게, 피복되지 않고 회수된 미 피복물질 무게, 충격에 의한 피복층 탈락성 및 피복종자의 백립중 등을 조사하여 피복종자의 물리적 특성을 평가하였으며, 이 자료를 근거로 피복효과를 종합적으로 표현하는 피복지수를 산출하였다. 레드클로버 종자는 통의 회전속도 45 rpm에서 회수된 단립 종자 무게가 제일 높았으며(p<0.01), 덩어리진 종자 수가 적고 피복물질의 탈락율이 적었으며, 피복종자의 백립중도 가장 무거웠다. 톨페스큐 종자는 피복통 회전속도 40 rpm에서 회수된 단립 종자 무게가 제일 높았으며(p<0.01), 덩어리진 종자 수가 적고 피복물질의 탈락율이 적었으며, 피복종자의 백립중도 가장 무거웠다. 통의 회전속도별 피복지수는 레드클로버는 45 rpm에서(p<0.01), 톨페스큐는 40 rpm에서 제일 높았다(p<0.01). 피복통의 회전속도는 피복종자의 물리적 성질에 크게 영향을 미치기 때문에 종자피복 전에 종자나 피복제에 따른 피복통 회전속도의 표준화가 필수적이라 하겠다.
자생화본과 식물에서 자연적으로 생기는 엔도파이트 분포의 연구는 엔도파이트 공생에 대한 이해와 재배식물에서의 엔도파이트의 잇점에 대하여 중요하다. 본 연구는 중국 유난, 구이죠우, 시촨지역에서 자생하는 페스큐로부터 엔도파이트를 조사하고, 그 지역에서 널리 식재되는 잔디형 페스큐와의 융화에 대하여 연구하는데 목표를 두었다. 현장의 현미경 관찰 결과628개체의 sheep fescue 중 421개체가 엽초조직에서 엔도파이트가 동정되었다. 페스큐종에서 3개는 종자에서, 90개의 엔도파이트 분리체가 수집된 종자의 유묘에서 수집되었다. sheep fescue와 stapfii 페스큐의 엔도파이트는 Neotyphodium typhinum와 Neotyphodium starii로 각각 동정되었다. Little Hero, Sub Boy, Eldorado, Arid III, Millennium, Crossfire, 그리고 Fawn 톨페스큐 7품종에서 위 2종의 균류의 융화성을 조사한 결과, N. typhinum 나 N. typhinum and N. starii는 'Sun Boy'와 'Eldorado'에서 가장 높은 접종율을 보였다. 톨페스큐 품종과 엔도파이트 타입과의 접종에서 매우 높은 유의성의 교호 효과를 보였다.
본 연구는 임간초지에서 차광정도에 따른 목초의 식생변화 및 생산성을 조사하기 위해서 수행되었다. 본 시험구는 충남 천안 소재 국립축산과학원 축산자원개량부 천연 임간초지 시험포에서 2014년 4월부터 2016년 8월까지 3개년에 걸쳐 수행하였다. 시험구는 차광정도를 달리하여 관행구(10%이하), 25% 이하, 35% 이하 및 50% 이하로 하였으며 공시작물로써 톨페스큐(Furumi), 오차드그라스(Kodiwin), 페레니얼라이그라스(Linn), 켄터키블루그라스(Kenblue), 화이트클로버(Ladino)를 이용하였다. 본 시험의 임간초지 식생구성은 오차드그라스가 가장 높았고 페레니얼라이그라스, 켄터키블루그라스, 톨페스큐 순으로 높았다. 혼파초지에서 차광정도가 높을수록 목초의 건물수량은 감소되었으며 차광정도가 높은 상태에서 예취횟수가 많아지면 목초생산성은 현저하게 감소하는 경향을 보였다. 차광 정도가 높을수록 목초의 조단백질 함량이 증가하는 경향을 보였으나 통계적인 차이는 보이지 않았다 그리고 ADF 및 NDF 함량, 가소화영양소 총량 그리고 소화율에서도 차이를 보이지 않았다. 또한 상대적 사료가치도 차광정도에 따라 큰 차이는 보이지 않았다. 따라서 오차드그라스는 임간초지에서 매우 중요한 목초이며 특히 차광정도가 심할수록 오차드그라스의 효과는 높을 것이라 생각한다.
본 연구에서는 국내에서 반추가축에게 주로 이용되는 조사료원들의 영양소 함량 및 반추위 in situ 소실율을 평가하기 위해서 수행하였다. 착유우 30두 이상의 50여개 농가를 대상으로 조사한 결과를 토대로 선정한 12종류의 조사료를 다양한 수입원을 고려하여 확보한 다음, 주요 영양소 성분과 미네랄을 분석하였다. 또한 그 중 5개의 조사료원(티모시, 알팔파펠렛, 볏짚, 클라인글라스 및 톨페스큐)을 선정하여 반추위 cannula가 장착된 거세 한우 2두(평균체중 $526{\pm}14$ kg)를 이용하여 반추위 in-situ 소실율을 평가하였다. 조사한 조사료원들의 영양소 함량은 한국표준사료성분분석표에 비하여 전반적으로 낮은 함량을 나타내었다. 최종 반추위 in-situ 건물 소실율은 클라인글라스가 가장 높게 나타났으며 티모시, 알팔파 펠렛, 톨 페스큐, 볏짚 순으로 낮아졌다. 최종 조단백질 소실율은 알팔파 펠렛이 가장 높았으며 클라인 글라스, 티모시, 톨페스큐, 볏짚 순으로 높게 나타났다.
본 연구는 톨페스큐와 볏짚의 급여가 육성기 젖소 성장과 초산연령 및 사료 비용에 미치는 영향을 비교했다. 결과적으로 번식 기간 동안 볏짚 처리구는 톨페스큐 처리구에 비해 성장과 초산연령에서 지연이 있었지만, 단기적으로는 사료 비용이 감소하는 현상을 보였다. 하지만 단기적인 사료값 절감효과로 생각해서는 안되며, 초산 분만 이후 착유우의 생산성 및 경제성 등을 고려하여 판단해야 하며, 이에 대한 추가적인 조사와 연구가 꼭 필요할 것으로 생각된다. 마지막으로 수입산 톨페스큐를 대체할만한 볏짚을 제외한 국내산 조사료의 이용이 필요할 것으로 보여지며, 이를 위한 국내산 조사료의 품질 향상 및 생산 증대에 대한 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.
육성기간 중 볏짚 및 톨페스큐 급여가 착유우의 번식, 비유, 유성분 및 경영에 미치는 영향을 비교했다. 분만간격, 수정횟수 및 공태일수는 볏짚급여군에서 더 길게 나타났으며, 305일 유량 및 비유 peak 유량은 톨페스큐급여군에서 유의적으로 높았다(p<0.01). 유지방 함량은 톨페스큐급여군에서 유의적으로 높았으나(p<0.001), 유단백질 함량은 유의차가 없었다. 볏짚급여군과 톨페스큐급여군의 유대수입 차이는 산차가 증가할수록 증가하였으며, 육성기간 볏짚 급여에 따른 사료비 절감 효과는 없었다. 조사 농가의 우유생산량 및 유대수입은 톨페스큐급여군에서 유의적으로 높았다(p<0.05). 결과적으로 사료비 절감을 위한 육성우 기간에 볏짚 급여는 단기적으로 육성우 사료비 절감 효과를 볼 수 있지만, 착유우 생산성적 및 경영성적 저하를 감안하면 장기적으로 목장 운영에 손해를 볼 수 있으므로, 육성우 사양관리의 중요성과 인식 전환이 필요할 것으로 생각된다. 또한, 육성기 이용 조사료는 가격이 비싼 톨페스큐보다 국내산 조사료를 이용하여 동일한 효과를 볼 수 있도록 육성우용 국내산 조사료의 생산 및 이용에 관한 연구가 진행되어야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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