Purpose: Morphological properties of soybean roots are important indicators of the vigor of the seed, which determines the survival rate of the seedlings grown. The current vigor test for soybean seeds is manual measurement with the human eye. This study describes an application of a machine vision technique for rapid measurement of soybean seed vigor to replace the time-consuming and labor-intensive conventional method. Methods: A CCD camera was used to obtain color images of seeds during germination. Image processing techniques were used to obtain root segmentation. The various morphological parameters, such as primary root length, total root length, total surface area, average diameter, and branching points of roots were calculated from a root skeleton image using a customized pixel-based image processing algorithm. Results: The measurement accuracy of the machine vision system ranged from 92.6% to 98.8%, with accuracies of 96.2% for primary root length and 96.4% for total root length, compared to manual measurement. The correlation coefficient for each measurement was 0.999 with a standard error of prediction of 1.16 mm for primary root length and 0.97 mm for total root length. Conclusions: The developed machine vision system showed good performance for the morphological measurement of soybean roots. This image analysis algorithm, combined with a simple color camera, can be used as an alternative to the conventional seed vigor test method.
쌀 전분을 1 N 염산용액으로 가수분해하였을 때 가수분해율은 1시간에 0.31%, 3시간에 0.39%, 12시간에 0.7%, 72시간 후에 4.7%이었다. 전분은 산에 의하여 ${\alpha}-1,4$ 결합과 ${\alpha}-1,6$ 결합이 모두 분해되었는데, 산처리 전분의 요드 반응과 분자량 분포로 보아, 산처리 3시간까지는 ${\alpha}-1,6$ 결합이 분해되었으며, 그 이후부터는 ${\alpha}-1,4$ 결합도 분해되기 시작하였다. 산처리 전분겔 (50%)의 초기 노화도는 산가수분해 정도와 정의 상관 관계를 보였고, 산에 의한 아밀로펙틴의 ${\alpha}-1,6$ 결합의 분해는 노화를 촉진 시켰다.
본 실험은 alfalfa 와 vetch의 추출물과 잔유물의 콩과 옥수수에 대한 타감작용을 검정하기 위해서 실시 되었다. 콩과 옥수수에 대한 타감작용을 검정하기 위해서 영양생장기 때에 수확된 alfalfa 와 vetch를 건조시켜 추출물을 얻었고 또한 이들 잔기를 silica sand와 혼합처리하여 콩과 옥수수의 생육을 검토 하였고, 콩에 대해서는 근류균의 착생정도를 조사 하였다. 1. 발아시험에서는 롱과 옥수수의 발아율, 유근의 생장, 무게 등이 추출물 농도가 증가할수록 억제 되었으며, 최고 억제정도는 추출물 농도 20%에서 발생되었다. 추출물에 대하여 콩이 옥수수보다 더 민감하게 반응하였으며, alfalfa의 추출물이 vetch의 추출물보다 더 억제적이었다. 2. Alfalfa와 vetch를 silica sand에 혼합하여 콩과 옥수수의 간장, 엽면적, 지상부의 생육정도를 비교하였을 때 콩의 간장, 업면적, 지상부 생육은 alfalfa처리에서 더 억제적 이었으며, 옥수수의 생육은 vetch 처리에서 촉진 되었다. 3. Alfalfa와 vetch처리가 모두 콩 뿌리혹의 형성을 억제시켰는데 alfalfa처리가 vetch의 처리보다 뿌리혹의 형성을 더 억제 시켰다. 4. Alfalfa와 vetch의 추출물과 잔기의 처리는 옥수수보다는 콩의 발아와 생육에 더 억제적으로 작용하므로 콩 재배의 경우에는 이들 잔기의 관리가 필요하다고 생각되어진다.
본 연구는 아그로박테리움 공동배양법을 이용한 기능획득 인삼 모상근의 대량생산을 위한 조건 확립에 대한 것이다. 일반적으로, 인삼과 같이 형질전환을 통한종자의 확보가 어려운 식물에서는 loss-of-function을 이용한 기능유전체 연구에 한계가 있다. 한편, 유전자의 기능을 활성화시키는 방법 (gain-of-function)인 activation tagging 기술은 이러한 문제점을 극복할 수 있는 대안이 될 수 있으며, Agrobacterium rhizogenes를 이용한 모상근 생산 시스템은 대량의 돌연변이체를 안정적으로 용이하게 얻을 수 있다는 점에서 최적의 시스템이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 activation-tagging된 효율적인 형질전환 모상근 생산에 있어서의 최적의 아그로박테리움 균주 및 인삼조직, 배지조성 등에 대한 조건을 확립하였으며, 다양한 배지에서의 형질전환 모상근의 생장률 및 분지율, 표현형 등을 조사하였다. 엽병 절편을 activation-tagging vector pKH01을 가지고 있는 A. rhizogenes R1000와 공동배양하였을 때 배양 4주후 85.9%의 빈도로 모상근이 생산되었다. 모상근의 최대 생장과 분지도를 나타내는 배양조건을 조사한 바 엽병절편을 1/2 SH 배지에서 4주 배양하였을 때 왕성하게 생장하였으며 2.6의 분지도를 보여주었다. 최종적으로 1,989개체의 독립적인 형질전환 모상근 line을 생산하였으며, 이들 모상근 line은 인삼 진세노사이드 생합성 관련 유전자의 발굴 및 기능해석에 유용하게 쓰일 것이다.
'백마'의 휴면개시시기와 타파시기를 구명하기 위해 삽목일 및 입실시기에 따른 생육 및 개화특성을 조사하였다. 삽목시시가 늦어질수록 꽃눈 형성일수와 개화소요 일수가 점차 증가하였다. 9월 18일 채취한 삽수는 100% 개화하였으며, 10월 30일 채취한 삽수는 꽃눈조차 형성되지 않았다. 9월 10일 삽목 후 입실시기에 따른 개화특성을 조사한 결과, '백과'는 입실시기가 늦어짐에 따라 분지발생비율이 점차 증가한 반면, '신마'는 입실시기에 관계없이 약 70-80%의 분지가 발생되었다. 또한 '백마'는 12월 20일 입실시 동해에 의해 1.5%가 고사한 반면, '신마'는 11월 30일부터 고사되기 시작하여 12월 20일 21.7%로 '백마'보다 고사율이 약 5-14배 높은 것으로 나타났다. '백마'의 발뢰일수와 개화소요일수는 입실시기가 늦어짐에 따라 감소되었다. 즉 11월 10일 입실시에는 발뢰일수가 67.9일로 가장 길고, 12월 20일에 입실시에는 50.3일이었으며, '신마'는 12월 10일까지는 입실시기가 늦어짐에 따라 발뢰일수와 개화소요일수가 증가하다가 12월 20일 입실시 감소하였다. 이것으로 보아 '백마'는 9월 말부터 휴면에 돌입하여, 10월 하순경에는 완전히 휴면상태에 이르는 것으로 판단된다.
토양으로부터 분리한 380개체의 균주 중 Fusarium solani에 대해 길항능력이 있는 방선균 및 세균 42개 균주로부터 길항작용이 큰 균주로 CHA 1과 5-PFHR 6을 공시하여 동정한 결과 각각 Promicromonospora sp.와 Pseudomonas pseudoalcaligenes로 동정되었다. PDA 평판배지상에서 두 균주는 모두 F. solani의 저해작용으로 균사의 길이 생장억제, 비정상적인 균사의 분지, 세포벽 분해에 의한 돌기형성 등이 관찰되었다. F. solani 포자발아에 미치는 길항균주의 배양여과액의 작용으로 감자즙액 배지나 nutrient broth에 배양한 여과액은 포자발아 억제력이 높아 14.3%의 낮은 발아율을 보였으며, 토양침출액 단독 또는 두 영양배지에 토양침출액을 첨가하여 준비한 배양 여과액에서의 발아율은 85% 이상으로 포자발아가 촉진되었으나 S-PFHR 6의 경우 두 영양배지에 소량의 토양침출액을 첨가한 배앙여과액에서 4%의 발아율을 보였다. 자연토양에서 대형포자는 19.4%, 후막포자는 17.7%가 발아하였으나 증기살균 토양에서의 발아율은 79.7% 이상으로 증가하였다. 자연토양에 공시길항균 CHA 1과 S-PFHR 6의 균체를 처리하면 토양 정균력이 증가되어 F. solani의 대형 포자 발아율은 각 처리구에서 각각 14.7%, 11.7%로 감소하였다. 길항균을 처리한 토양에 glucose와 asparagine을 처리하면 토양의 정균력이 점차 해소되어 대형포자의 발아율은 48.0% 이상으로 증가하였다. 공시균주의 2차 대사산물에 의한 길항작용으로 두 균주의 배양여과액을 토양에 처리한 경우 CHA 1의 배앙여과액을 처리한 토양에서의 F. solani 대형포자의 발아율은 9.3%, 5-PFHR 6 처리구에서의 발아율은 38.0%가 되었다. F. solani의 후막포자는 공시길한균주의 균체나 배양여과액 처리구에서의 발아율이 자연토양에서의 발아율보다 낮았으며 이러한 현상은 영앙원을 첨가해 주어도 변하지 않았다.
본 연구는 보호수 입지지반별로 각 개체의 생육실태를 분석하여 수세종합판단을 하였고 이 결과와 수관면적 내 지장물 면적비율을 교차분석하여 보호수 수세에 미치는 영향인 인위적 지장물에 대한 관리 방안을 제시하고자 하였다. 대상지는 김포시 보호수 대장에 등재된 68개소를 대상으로 생육실태분석은 자연성, 수목활력도, 수세종합판단을 실시하였으며, 수관면적은 가지가 뻗고 있는 동서남북 방향을 중심으로 실측하여 면적을 산출하였고, 수관면적 내 지장물은 인공지장물인 포장(아스콘, 콘크리트, 블록 등), 건물, 옹벽과 자연지장물인 토사(복토), 석축, 자갈 등으로 구분하여 분석하였으며, 본 연구에서 도출된 결론은 다음과 같다. 자연성 분석에 있어 보호수가 위치한 입지지반은 인공과 인공+준 자연지반이 전체의 72.05%로 나타났으며, 수관면적은 심우경과 신세균(1992)이 보호수 생육에 필요한 수관면적을 제시한 것에 비해 대부분 부족한 것이 많았으며, 수관면적 내 지장물 면적이 차지하는 비율은 김포시 보호수 주변이 도시화 되어감에 따라 높아지고, 수형변형과 수세쇠약으로 이어지고 있어 보호수의 생육 공간 확보와 지장물관리가 절실히 필요한 상태로 분석되었다. 이번 연구에서 수관면적에 지장물이 차지하는 면적이 20% 이하인 것이 수세판단 1-2등급, 21-50% 이하는 2-3등급, 50% 이상은 3-5등급으로 나타났다. 지장물이 많이 차지할수록 생육에 지장을 초래하고 있어, 보호수의 근계관리에 있어서 그 면적비율이 20% 이하를 유지하도록 관리하여야 함을 입증하였다. 보호수 수세에 미치는 영향인 인위적 지장물의 관리방안에 대한 기준에 대하여 다음 사항을 제안하고자 한다. 첫째, 수관면적 내 지장물은 20% 이하로 제한하되 수관면적 밖이 인공지장물이 아닌 경우에는 지장물면적이 차지하는 비율을 다소 상향할 수 있을 것으로 사료된다. 둘째, 보호수 생육 공간 확보를 수관면적만큼 유지 확보하고, 지장물은 수관면적 밖으로 설치되어야 한다. 셋째, 보호수 이식에 있어 생육 공간 확보 시 입지지반 여건을 반드시 고려해야 한다. 넷째, 택지개발 시 보호수 주변을 공원으로 활용하고, 수관면적 내 지장물의 설치 면적은 제한하여야 한다. 다섯째, 선행연구들에서 많이 제시된 노거수, 보호수 주변의 생육환경 개선을 위해, 토지소유자의 세제해택과 보호수 주변 토지매입 등이 필요하며, 보다 효율적인 관리를 위해 지자체의 예산 확보와 전문가의 조언이 필요하다고 사료된다. 또한, 보호수 주변의 지장물 종류별, 두께 등이 수목에 미치는 영향 등에 대한 후속 연구는 계속되어져야 할 것으로 사료된다.
본 연구에서는 F-T 공정을 통해 합성하여 제조한 바이오항공유(Bio-7629, Bio-5172)와 기존에 사용 중인 석유계항공유(Jet A-1)의 점화특성을 비교하여 분석하였다. Combustion research unit (CRU) 장비를 활용하여 각 항공유의 점화지연시간을 측정하였고, 그 결과를 연료의 물성 및 구성 화합물에 대한 분석을 통해 해석하고자 하였다. 점화지연시간은 Bio-5172가 가장 짧게 측정되었으며 Jet A-1이 가장 길게 측정되었다. 이는 물리적 점화지연시간에 영향을 줄 수 있는 연료의 물성 측면에서 Jet A-1이 가장 큰 표면장력을 가지며 Bio-5172가 가장 낮은 점도를 갖기 때문인 것으로 해석된다. 또한, 각 연료를 구성하는 화합물의 종류 및 비율에 대하여 분석한 결과, 실험 대상 바이오항공유에 없는 방향족화합물이 Jet A-1에는 약 22.8%의 비율로 존재함을 확인하였다. 이는 산화 과정 시에 비교적 반응성이 낮은 benzyl radical을 생성하여 점화지연시간이 길게 측정되는 데에 영향을 주는 것으로 판단된다. Bio-7629와 Bio-5172는 paraffin으로만 구성되어 있으며, n-/iso-의 값은 각각 0.06, 0.80으로 큰 차이를 보였다. 가지화 된 정도가 낮은 paraffin일수록 산화 시에 생성되는 peroxy radical의 이성질화가 빠르게 진행되어 점화의 전파속도 또한 빨라진다. 따라서 n-paraffin의 함량이 비교적 높은 Bio-5172의 경우에 점화지연시간 또한 짧게 측정된 것으로 해석된다.
본 실험은 예취높이와 질소시비수준이 sorghumsudangrass hybrid(Sordan 79)의 고사주, 신지발생(측지+분벽경), 고지의 건물비솔, 총건물수량 등에 미치는 영향을 규명하기 위하여 예취높이(5cm, 10cm, 15cm, 20cm)를 주구로 하고 질소시비수준(150kg,250kg,350kg/ha)을 구로 하여 1988년 5월부터 9월 까지 건국대학교 자연과학대학 사료포장에서 실시한 결과를 요 하면 다음과 같다. 1. 초장은 예취높이와 질소시비수준이 높은 구에서 높게 나타났으며, 특히 고온시에 큰 차이를 나타냈다. 2. 예취후 소사주는 예취 높이가 낮아질수록 증가하였으며 (P<0.01) 질소시비수준에 있어서는 증가될수록 고사주 발생도 높게 나타났다. 3. 예취후 측지의 발생은 예취 높이가 높아질수록 증가하였으며 (P<0.01) 신지의 발생은 질소시비수준이높은 구에서 높은 경향을 보였다. 4.예취높이가 높아질소록 재생건물수량에 있어서 측지가 차지하는 비솔은 증가하였으며(P<0.05), 예취높이가 낮은 구의 재생건물수량은 대부분 분벽경이 차지하였다. 5. 건물수량은 질소시비수준이 높아질수록 모든 구에서 유의적으로 증가하였으며 (P<0.01) 예취높이 20cm구가 대부분 건물수량이 높았다.량이 높았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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