• 환경생물
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• 제39권3호
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• pp.354-361
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• 2021

본 연구는 식물검역 분야에서 주요하게 사용되고 있는 메틸브로마이드 훈증제로 인해 발생하는 약해를 저감하기 위한 물질을 모델식물인 애기장대를 이용하여 스크리닝하였다. 사전연구를 통하여 메틸브로마이드 훈증제의 식물 독성 메커니즘으로 활성산소발생와 식물 성장 호르몬인 옥신의 식물체 내 분배억제효과가 발생하는 것을 바탕으로 하여, 약해 저감물질후보군으로 활성산소를 제거하는 역할을 하는 ROS scavenger 2종(NAC, GSH)과 옥신을 훈증제 처리 전 애기장대에 처리한 후 약해의 저감 정도를 육안평가와 더불어 관련 유전자의 발현을 확인하였다. 연구 결과 메틸브로마이드에 의해 유도된 약해는 옥신보다는 활성산소를 저감시키는 물질후보군들에서 약해 저감효과가 나타났다. 이 중 GSH을 이용하여 농도구배하여 전처리하였을 때, 5 mM GSH 전처리 후 메틸브로마이드 훈증시 약해 저감효과가 두드러졌다. GSH 전처리 시 식물체 내에 MBF1c와 HSP70 유전자 발현이 증가하는 것을 확인하였으며, 이는 메틸브로마이드 훈증으로 유도되는 약해를 방어하는 역할을 담당하였을 것이라고 평가된다. 따라서, 식물검역 훈증제 메틸브로마이드에 의해 발생하는 약해를 저감하는 데 GSH의 사용가능성을 평가하였으며, 이를 기반으로 다양한 식물체에 적용하여 수출입 시 약해로 인한 경제적 손실을 감소시킬 수 있기를 기대한다.

• 한국산림과학회지
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• 제13권1호
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• pp.25-39
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• 1971

약배양(葯培養)에 의(依)한 반수체식물(半數體植物)의 유기(誘起)가 돌연변이(突然變異), 유전학등(遺傳學等)의 기초연구(基礎硏究)나 실지육종사업(實地育種事業)에 혁신(革新)을 갖져올 수 있다는 사실(事實)이 알려지자 최근(最近) 2-3년간(年間) 이에 대(對)하여 많은 연구(硏究)가 시도(試圖)되었지만 현재(現在)까지 성공(成功)된 식물(植物)의 종류(種類)는 수종(數種)에 불과(不過)하다. 식물(植物)의 여러조직배양법(組織培養法) 중(中)에서도 약배양(葯培養)이 특(特)히 힘든것은 이 경우(境遇)에는 환원소포자(還元小胞子)에서 Callus가 embryoid를 유기(誘起)하여야만 되기 때문이다. 과수(果樹)와 화목류(花木類) 4속(屬) 7종(種)의 식물(植物)을 대상(對象)으로 약배양(葯培養)을 시도(試圖)하였다. 배양약(培養葯)은 대개(大槪) 4분자(分子)에서 늦은 소포자기(小胞子期)의 것을 혼합(混合)하여 사용(使用)하였고 배양기(培養基)는 Modified murashige and skoog의 배지(培地)를 기본배지(基本培地)로 하고 여기에 NAA, $2{\cdot}4$-D, YE, Kinetin등(等) 생장조절물질(生長調節物質)을 농도(濃度)와 조합(組合)을 달리한것을 첨가(添加)하여 만들었다. 재료(材料)의 취급(取扱), 멸균배양(滅菌培養)에 따른 여러조작(操作), 조직표본작성등(組織標本作成等) 모든것은 상법(常法)에 의(依)하였다. 이제 성적(成績)을 요약(要略)하면 다음과 같다. 1. Callus는 개나리, 진달래, 산철쭉, 살구 등(等)에서 형성(形成)되었고 복숭아, 배, 자두에서는 안생긴다. 2. Auxin Kinetin의 종류(種類)와 농도(濃度)를 달리한 여러 배양기(培養基)를 사용(使用)하였지만 Callus형성(形成)은 어느 것에서나 잘된다. 3. 개나리에서는 Callus는 약표면(葯表面), 약격부위(葯隔部位)에서 체세포기원(體細胞起源)의 2배성(倍性) Callus가 생기고 소포자(小胞子)에서는 안생긴다. 오래 배양(培養)된 소포자(小胞子)에서는 대부분(大部分) 전분(澱粉)이 축적(蓄積)된다. 4. 진달래에서는 화사(花絲), 약격(葯隔), 약내동(葯內童) 등(等)에서 체세포성(體細胞性) Callus가 형성(形成)되고 소포자기원(小胞子期源)의 Callus는 안생기고 소포자(小胞子)에는 전분(澱粉)이 축적(蓄積)된다. 5. 산철쭉은 Callus형성(形成)이 화사(花絲), 약격등(葯隔等)에서도 생기지만 주(主)로 화사반대편(花絲反對便)의 약이첨단(葯耳尖端)에서 잘생긴다. 소포자기원(小胞子期源)의 Callus는 안생기고 소포자(小胞子) 전분(澱粉)이 축적(蓄積)되는 점(點)은 진달래와 같다. 6. 살구는 체세포성(體細胞性) 약조직기원(葯組織起源)의 Callus는 거이 안생기고 Callus는 약강내부(葯腔內部)에서 형성(形成)되어 약봉합부(葯縫合部)를 헤치고 나온다. 오래 배양(培養)된 소포자(小胞子)에도 전분(澱粉)은 축적(蓄積)되지 않는다. 7. 복숭아, 배, 자두 들에서는 60여일배양(餘日培養)된 약(葯)의 어느 부위(部位)에서도 Callus는 형성(形成)되지 않는다. 반면(反面) 소포자(小胞子)에 전분축적(澱粉蓄積)도 안되는것이 특징(特徵)이다. 8. 체세포(體細胞) Callus는 주(主)로 약벽내피(葯壁內被), 두 약강(葯腔)사이의 격막(隔膜), 약격(葯隔) 및 약이유조직등(葯耳柔組織等)에서 생긴다. 9. 살구의 약조직(葯組織)은 배양중(培養中) 별(別)로 변화(變化)가 안되지만 소포자(小胞子)는 변화(變化)하야 다핵소포자(多核小胞子), 다조포체(多組胞體)들이 약강내(葯腔內)에 출현(出現)한다. 이런 현상(現像)은 살구의 Callus는 소포자기원(小胞子期源) 이라는것을 표시(表示)해준다. 10. 7종(種)의 식물중(植物中) 살구만은 환원성(還元性) 소포자(小胞子) Callus가 생기고 기타(基他)의 식물(植物)들은 약(葯)의 체세포성(體細胞性) 조직(組織)에서 Callus가 형성(形成)되기 때문에 반수체육종(半數體育種)의 가능성(可能性)은 살구에서만 있다.

• 한국잡초학회지
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• 제17권3호
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• pp.288-294
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• 1997

본(本) 연구(硏究)는 논 제초제(除草劑)로서 근래(近來)에 합제화(合劑化)된 bensulfuron-methyl과 quinclorac, 두 제초제(除草劑) 성분(成分)이 약해면(藥害面)에서 벼의 생장(生長)에 미치는 상호작용효과(相互作用效果)를 밝히고자 수행하였다. Quinclorac은 0, 300, 600, 900g ai/ha수준, bensulfuron-methyl은 0, 25, 50, 100g ai/ha수준에서 조합(組合) 처리(處理) 하였으며, 벼는 추청벼 10, 35, 55일묘(日苗)를 공시(供試)하고 온실, 생장상 및 포장에서 실험하였다. 제초제간(除草劑間)의 상호작용성(相互作用性)은 Chisaka 및 Colby의 성적분석 방법을 이용하였으며, 그 결과는 다음과 같이 요약된다. 1. 벼 총건물중(總乾物重)을 10% 감소(減少)시키는 약량(藥量)은 quinclorac 단제처리의 경우 aj/ha, 유묘기(幼苗期)(파종후 20일 : 3.5엽기)에는 584.8g ai/ha, 분얼기(分蘖期)(파종후 65일 : 7엽기)에는 517.7g ai/ha로 벼의 생육기(生育期)에 따른 차이가 작았으나 bensulfuron-methyl 단제처리의 경우에는 유묘기에는 43.2g ai/ha, 분얼기에는 84.2g ai/ha으로 벼의 생육기에 따라 약제에 대한 내성(耐性)이 크게 달랐다. 2. Quinclorac과 bensulfuron-methyl을 벼의 유묘기(幼苗期)와 분얼기(分蘖期)에 혼합처리(混合處理)하였을 경우 총(總) 건물중(乾物重)을 10% 감소시키는 등(等) 효과선(效果線)을 얻은결과 상호작용지수(相互作用指數)(antagonism index)는 -0.63 과 -0.67로서 길항작용효과(拮抗作用效果)가 인정되었으며, quinclorac과 bensulfuron-methyl간에 최대의 길항효과(拮抗效果)를 나타낸 혼합비율(混合比率)은 유묘기에는 796.3 : 100g ai/ha, 분얼기에는 760.3 : 100g ai/ha로서 유묘기에 길항효과가 컸다. 3. 지상부(地上部) 생장에 대한 길항작용효과(拮抗作用效果)에 있어서 유묘기에는 지상부(地上部) 건물중(乾物重) 감소(減少)가 quinclorac 600g ai/ha에 bensu1furon-methyl 100g ai/ha를 혼합처리(混合處理)한 구에서 quinclorac 600g a.i/ha과 bensulfuron-methyl 100g a.i/ha의 각 단제처리 구보다 작았으며, 상호작용지수(相互作用指數)(antagonism index)는 -0.79이었다. 분얼기(分蘖期)때는 quinclorac 600g ai/ha에 bensu1furon-methyl 25g ai/ha를 혼합처리한 구가 무처리구(無處理區)에 비해 지상부 건물중이 증가되었으며, 상호작용지수(antagonism index)는 -1.33 이었다. 4. Quinclorac의 auxin적 활성(活性)에 의해 발생되는 통엽(筒葉)은 유묘기(幼苗期)처리시에는 quinclorac 600g ai/ha단제 처리구에서 개체당 평균 0.22개의 분얼(分蘖)(1.87%) 에서 발생하였으며, quinclorac 900g a.i/ha의 단제처리구에서는 개체당 5.44개의 분얼(分蘖)(47.10%)에서 발생하였다. 또한 분얼기(分蘖期) 처리시에 는 quinclorac 900g ai/ha의 단제처리구에서 개체당 평균 0.22개의 분얼(2.2%)에서 통엽(筒葉)이 발생하였다. 5. Quinclorac과 bensulfuron-methyl을 혼합처리(混合處理)하였을 때는 bensulfuron-methyl의 처리량(處理量)이 증가(增加)할수록 통엽(筒葉)발생이 급격히 감소(減少)하여 유묘기에 quinclorac 600g ai/ha과 bensulfuronmethyl 100g ai/ha를 혼합처리한 구에서는 통엽발생(筒葉發生)이 없었으며, quinclorac 900g a.i/ha과 bensulfuron-methyl 100g a.i/ha을 혼합처리한 구에서는 개체당 1.78개의 분얼(18.45%)에서만 통엽(筒葉)이 발생하였다. 그리고 분얼기 에서는 길항효과(拮抗效果)가 잎의 발육면(發育面)에서도 충분히 나타나 모든 혼합처리에서 통엽(筒葉)이 발생되지 않았다. 6. 약제처리효과(藥劑處理效果)의 온도반응(溫度反應)에서는 quinclorac 600g ai/ha 단제처리구(單劑處理區)에서는 온도(溫度)가 낮을수록, bensulfuron-methyl 102g aijha 단제처리구에서는 온도(溫度)가 높을수록 총(總) 건물중(乾物重) 감소(減少)가 심해졌으며, 이들의 혼합처리(混合處理區)에 있어서는 온도(溫度)가 낮을수록 총(總) 건물중(乾物重) 감소(減少)가 작아졌다. 또한 quinclorac 600g a.i/ha과 bensulfron-methyl 102g a.i/ha을 혼합처리하였을 때 저온조건(低溫條件)에서의 quinclorac 600g ai/ha 단제처리나, 고온조건(高溫條件)에서 bensulfuron-methyl 102g ai/ha 단제처리보다 총(總) 건물중(乾物重) 감소(減少)가 적었다. 온도(溫度)에 따른 상호작용성(相互作用性) 변화(變化)는 총(總) 건물중(乾物重)의 실측치(實測値)와 기대치(期待値)의 차이가 저온조건(低溫條件)에서 -32.44, 적온조건(適溫條件)에서 -21.92, 고온조건(高溫條件)에서 -21.53으로서 온도(溫度)가 낮아질수록 길항효과(括抗效果)가 컸다.