Citrus cultivation plays a pivotal role, making a significant contribution to global fruit production and dietary consumption. Accurate identification of viral pathogens is imperative for the effective management of plant viral disease in citrus crops. High-throughput sequencing serves as an alternative approach, enabling comprehensive pathogen identification on a large scale without requiring pre-existing information. In this study, we employed HTS to investigate viral pathogens infecting citrus in three different regions of South Korea: Jejudo (Jeju), Wando-gun (Wando), and Dangjin-si (Dangjin). The results unveiled diverse viruses and viroids that exhibited regional variations. Notably, alongside the identification of well-known citrus viruses such as satsuma dwarf virus, citrus tatter leaf virus, and citrus leaf blotch virus (CLBV), this study also uncovered several viruses and viroids previously unreported in Korean citrus. Phylogenetic analysis revealed that majority of identified viruses exhibited the closest affilations with isolates from China or Japan. However, CLBV and citrus viroid-I-LSS displayed diverse phylogenetic positions, reflecting their regional origins. This study advances our understanding of citrus virome diversity and regional dynamics through HTS, emphasizing its potential in unraveling intricate viral pathogens in agriculture. Consequently, it significantly contributes to disease management strategies, ensuring the resilience of the citrus industry.
기후변화에 대응하기 위해 다양한 작부체계 구축이 시도될 수 있다. 변화하는 기후조건에서 작물들이 최적의 재배지에 배치될 수 있도록 기후적합도를 평가하는 것이 중요하다. EcoCrop 모델과 같은 월별 기후자료를 사용하여 여러 작물의 재배적합도들 계산하는 모델을 사용할 경우, 고해상도의 전자기후도를 사용하여 우리나라의 복잡한 지형을 고려한 재배 적합도 계산이 가능하다. 그러나, 방대한 기후자료의 처리를 위해 여러 전산자원들을 동시에 사용할 수 있는 병렬처리 기술 개발이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 공개용 통계분석 도구인 R을 기반으로 EcoCrop 모델을 병렬로 구동할 수 있는 스크립트를 개발하고, 이를 격자형 기후자료에 적용하여 옥수수의 재배적지를 예측하였다. 병렬 처리를 시도한 결과 CPU 코어 개수 증가에 따른 처리 시간 단축이 선형적으로 이루어지지는 않았으나 처리시간의 상당부분을 단축할 수 있었다. 예를 들어 16개의 CPU를 사용하였을 때 이상적인 시간보다 1.5배가 넘는 시간이 소모되었으나 총 시간이 90%정도 단축되었다. 이러한 기술들을 작물 생육 모델들이 개발되지 않은 작물들에 적용할 경우, 기후변화 조건에 적응할 수 있는 작부체계 설계를 지원할 수 있을 것이다. 또한, 본 연구에서 사용한 기술들은 CPU 코어가 많은 워크스테이션에서 작동이 가능하나, 여러 컴퓨터를 연결한 중형 컴퓨터에 사용할 수 있는 MPI 기술을 적용할 수 있는 기술개발이 필요할 것이다.
유기농업에서 적절한 질소의 공급은 작물생육을 위하여 중요한 일이다. 본 실험은 고추생육초기에 작물생육, 질소이용 및 탄수화물 합성에 대한 녹비작물 시용효과를 알아보고자 수행하였다. 녹비시용 후 30일간 토양 무기태 질소함량을 조사한 결과, 녹비종류에 따라 시용 후 15~25일경에 녹비의 유기태질소는 무기태질소로 대부분 분해되었다. 토양 질산태질소 함량은 헤어리베치 처리구가 호밀 처리구에 비해 3배 가량 높았다. 이러한 질소공급량의 차이는 고추의 생육과 질소흡수량에 큰 영향을 미쳤는데, 정식 후 20일에 측정된 고추 건물생산량은 호밀처리구에 비해 헤어리베치처리구에서 2배 가량 많았으며, 질소 흡수량도 12% 가량 높았다. 생장지수를 고려할 때 호밀 처리구의 고추는 정식 후 20일 이후에 화학비료구 또는 헤어리베치 처리구에 준하는 수준에 도달하였다. 고추 잎과 뿌리의 탄수화물은 정식초기 질소흡수량의 부족으로 체내에 많이 축적되었으나 활착 이 후 질소흡수량의 증가는 탄수화물의 이용을 촉진하였다. 따라서 질소비료의 대체원으로 헤어리베치를 기비로서 이용할 경우 정상적인 작물생육을 기대할 수 있으나, 호밀은 느린 분해율로 인하여 작물의 초기생육에 효과적이지 못한 것으로 판단된다.
Soil organic carbon plays an important role on soil physico-chemical properties and crop yields in paddy soil. However, there is little information on the soil organic carbon under different forage cultivation during winter season in rice paddy. In this study, we investigated the soil organic carbon and physico-chemical properties in 87 fields of paddy soil cultivated with Barley, rye, and Italian ryegrass (IRG) as animal feedstock during winter season. Organic carbon was 12.9, 14.3, and $16.9g\;C\;kg^{-1}$ in soil with barley, rye, and IRG cultivation, respectively. Among rice-forage cultivation systems, the rice+IRG cropping system was 19.5% higher than in the mono-rice cultivation. Bulk density ranged from 1.17 to $1.28g\;cm^{-3}$ irrespective of cropping systems, and had strongly negative correlation with the soil organic carbon in the rice+IRG cropping system. Carbon storage in rice+IRG cropping systems was average $29.6Mg\;ha^{-1}$ at 15 cm of soil depth, which was 20.4 and 10.3% higher than those of barley and rye cultivation. Increasing carbon storage in paddy soil contributed to the fertility for following rice cultivation. This results indicated that IRG cultivation during winter season could be an alternative and promising way to enhance soil organic carbon content and fertility of paddy soil.
Sulfonylurea (SU)-resistant weeds of eight annual weeds, Monochoria vaginalis, Scirpus juncoides and Cyperus difformis, etc., and four perennial weeds, Scirpus planiculmis, Sagittaria pigmaea, Eleocharis acicularis and Sagittaria trifolia as of 2013 since identification Monochoria korsakowii in the reclaimed rice field in 1998. And the resistant Echinochloa oryzoides to ACCase and ALS inhibitors has been confirmed in rice fields of the southern province, Korea in 2009. In the beginning, the M. vaginalis, S. juncoides and C. difformis of these SU-resistant weeds were rapidly and individually spreaded in different fields, however, these resistant weeds have been occurring simultaneously in the same filed recently. The resistant biotype by weed species demonstrated about 10-to 1,000-fold resistance, based on $GR_{50}$ values of the SU herbicides tested. And the resistant biotype of E. oryzoides to cyhalofop-butyl, pyriminobac-methyl, and penoxsulam was about 14, 8, and 11 times more resistant than the susceptible biotype base on $GR_{50}$ values. The products and applied area of SU-included herbicides have been increased rapidly, and have accounted for about 69% and 96% in Korea, respectively. In Korea, the main cause of SU-resistant weed is extensive use of these herbicides. The top ten herbicides by applied area were composed of all SU-included herbicides by 2003. The concentrated and successive treatment of ACCase and ALS inhibitors for control of barnyardgrass in rice led up to the resistance of E. oryzoides. Also, SU-herbicides like pyrazosulfuron-ethyl and imazosulfuron which effective to barnyardgrass can be bound up with the resistance of E. oryzoides. The ALS activity isolated from the resistant biotype of M. korsakowii to SU-herbicides tested was less sensitive than that of susceptible biotype. The concentration of herbicide required for 50% inhibition of ALS activity ($I_{50}$) of the SU-resistant M. korsakowii was 14-to 76-fold higher as compared to the susceptible biotype. No differences were observed in the rates of [$^{14}C$]bensulfuron uptake and translocation. Acetolactate synthase (ALS) genes from M. vaginalis resistant and susceptible biotypes against SU-herbicides revealed a single amino acid substitution of proline (CCT), at 197th position based on the M. korsakowii ALS sequence numbering, to serin (TCT) in conserved domain A of the gene. Carfentrazone-ethyl and pyrazolate were used mainly to control SU-resistant M. vaginalis by 2006 in Korea. However, the alternative herbicides such as benzobicyclone, to be possible to control simultaneously the several resistant weeds, have been developing and using broadly, because the several resistant weeds have been occurring simultaneously in the same fieled. The top ten herbicides by applied area in Korea have been occupied by products of 3-way mixture type including herbicides with alternative mode of action for the herbicide resistant weeds. Mefenacet, fentrazamide and cafenstrole had excellent controlling effects on the ACCase and ALS inhibitors resistant when they were applied within 2nd leaf stage.
녹비작물의 이용은 화학비료를 대체할 뿐만 아니라 토양의 지속성을 유지시킬 수 있는 방법 중의 하나이다. 본 연구에서는 동계기간 지속적으로 헤어리베치와 보리를 재배하고 이를 토양환원한 뒤 벼를 재배하는 윤작체계가 벼의 수량과 논 잡초 발생에 미치는 영향을 평가하였다. 손제초구에서 벼의 수량은 관행구와 비교하여 헤어리베치 재배구 및 헤어리베치와 보리 혼파구에서 각각 93%와 90%의 수량을 확보하였으나 보리 재배구는 79%수준이었다. 무제초구에서는 헤어리베치 재배구에서 관행구와 비슷한 수준이었고 헤어리베치와 보리 혼파구는 83%, 보리재배구는 54%수준으로 수량이 감소하였다. 벼의 최고분얼기의 논에서 발생한 잡초는 관행구에서는 물달개비가 포함된 6종이었고, 헤어리베치 재배구와 보리 재배구는 각 5종, 헤어리베치와 보리 혼파구는 2종(여뀌바늘, 돌피)이 발생하였다. 이들 잡초의 건물중은 헤어리베치 재배구와 보리 재배구에서 관행구보다 감소하였고 헤어리베치와 보리 혼파구에서 증가하였다. 헤어리베치 재배구에서는 방동사니과 잡초의 발생이 현저히 감소되었다. 피의 발생량은 관행구를 비롯하여 모든 처리구에서 다른 잡초보다 현저히 낮았으나 피가 차지하는 건물중 비율은 현저히 증가하였다.
논보리 수량에 미치는 기상의 영향을 구명하고자 답리작 9개 시험지에서 12개년간 수행한 올보리의 보리쌀 수양성적을 발표하고 이 시기에 조사된 수량구성요소와 기상관측치와의 관계를 검토하였던 바 몇가지 결과를 얻었기에 여기에 보고하는 바이다. 1. 보리쌀 수량은 전작에 비하여 답리작에서 감수되었고 지역간에도 차이가 현저하였으며 경남은 보리 재배에 안전성이 있었다. 2. 보리쌀 수량의 연차간 변리계수는 12.2~42.6%로서 풍ㆍ흉연간의 차이가 현저하였고, 출수기는 풍년이 흉년보다 남부가 중부보다 빨랐으며, 출수기와 수양간에는 부의 유의상관이 존재하여 출수기가 빠른 것이 증수되었다. 3. 풍년은 흉년보다 간장이 긴반면 수장은 짧은 경향이었고 수당입수는 비슷하였으나 천립중은 가벼웠으며 수수와 수량과는 고도의 정의 유의상관이 인정되어 풍ㆍ흉에 관계없이 수수가 $m^2$당 500개 이상이었던 것은 보리쌀이 10a당 250kg 이상 생산되었다. 4. 보리의 수량에 미친 온도는 풍년이 흉년에 비하여 감온성에 영향하는 영양생장기는 고온으로 교대기는 저온으로 경과되었고 감광에 지배되는 생식생장기는 비슷하였으며 월동기간의 온도와 보리 수양간에는 일정한 경향이 없었다. 5. 강우량은 풍년이 흉년보다 파종기는 적었고 유묘기에는 많았으나 월동기간에는 적었다. 4월 상순의 강우량과 논보리 수량과는 부의 유의상관이 있었는데 이 시기에 강우량이 40mm 이상이었던 것은 보리쌀이 10a당 250kg 이하로 생산되어 보리의 수량 결정적인 영향을 하있으며 4월 중순 이후에는 풍년이 흉년보다 다소 많은 경향이었다. 6. 일조시간은 풍년이 흉년보다 파종기에는 길었고 월동기간은 짧았으며 해동후 수확기까지는 긴 상태로 경과하였는데 일조시간이 보리 수량에 미친 영향은 온도 및 강우량보다 명백하지 않았다.
청보리는 국내에서 자급자족되는 중요한 동계 풀사료이다. 본 연구는 구조방정식 모형을 이용하여 온도, 강수 및 일조시간과 관련 있는 기후요인이 청보리의 생산량에 미치는 경로와 영향력을 파악하였다. 청보리의 소표본 자료의 한계를 보완하기 위하여 베이지안 구조방정식 방법을 사용하였다. 베이지안 방법의 사전분포로 표준정규분포, 청보리 자료의 빈도론적 구조방정식 결과와 가장 대중적인 동계 풀사료인 이탈리안 라이그라스의 빈도론적 구조방정식 결과를 이용하였다. 또한, 사전분포의 헤이우드 케이스 수정을 하지 않은 경우와 수정한 경우에 대하여 구한 사후분포의 결과를 비교하여 동계작물의 생육특성과 잘 부합하는 사전분포를 탐색하였다. 분석 결과, 사전분포의 헤이우드 케이스를 수정하여 이탈리안 라이그라스의 빈도론적 구조방정식 결과를 사전분포로 사용하는 것이 가장 적절하였다. 그러므로 본 연구의 베이지안 접근법을 통해 표본 수집이 어려운 풀사료 연구에 좋은 제안이 될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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