• 제목/요약/키워드: Brassica crops

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녹비작물의 토양환원이 상추 및 얼갈이 배추의 수량에 미치는 영향 (The Use of Green Manure Crops as a Nitrogen Source for Lettuce and Chinese Cabbage Production in Greenhouse)

  • 임태준;김기인;박진면;이성은;홍순달
    • 한국환경농학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.212-216
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    • 2012
  • 녹비작물의 토양 환원에 따른 상추 및 얼갈이 배추의 수량과 더불어서 토양의 양분 수지량에 미치는 영향을 평가하고자 여름 휴한기 동안 두과 (네마장황, 세스바니아) 및 화본과(하우스솔고, 수단그라스) 녹비작물을 재배하였으며 화학비료를 시비한 질소 검정시비구 1.0N (130 kg/ha)를 대조구로 하여 비교하였다. 녹비작물의 생육에 있어서 두과인 네마장황과 세스바니아는 화본과인 하우스솔고와 수단그라스와 비교하여 생초량은 적었으나 질소의 양분함량은 높아서 토양으로 환원된 질소량은 네마장황(130 kg/ha) 및 세스바니아(116 kg/ha)가 하우스솔고(93 kg/ha)나 수단그라스 (87 kg/ha) 보다 많았다. 녹비작물의 토양환원 후 상추와 얼갈이 배추의 수량은 질소 무시비구를 제외하고 두과 녹비작물, 두과 녹비작물+화학비료 0.5N, 화본과 녹비작물+화학비료 0.5N 등 다양한 녹비작물 처리는 대조구인 화학비료 1.0N과의 비교에서 유의성 없었지만 수량은 상추에서 170~1,100 kg/ha가 얼갈이 배추에서 2,770~5,210 kg/ha가 증대되었으며, 이러한 수량 증수로 인해서 3,953~5,120 천원/ha에 해당하는 소득증가 효과가 산출되었다. 토양의 질소 양분수지는 녹비작물만 투입한 네마장황과 세스바니아 처리에서는 각각 46과 31 kg/ha를, 네마장황+화학비료 0.5N과 세스바니아+화학비료 0.5N 에서는 각각 109와 99 kg/ha를 보였으며, 하우스솔고+화학비료 0.5N과 수단그라스+화학비료 0.5N 에서는 각각 72와 66 kg/ha의 값을 나타내었다. 이는 화학비료 1.0N 처리에서의 질소 양분수지인 49 kg/ha와 비교하여 볼 때 녹비작물 및 화학비료와의 혼합시비를 통해서도 토양에 안정적인 질소 유지가 가능하다. 그러므로 녹비작물의 토양환원 후 시설 상추와 얼갈이 배추를 재배하는 경우 화학비료의 시비가 필요 없거나 시비추천량의 50%를 절감할 수 있을 것으로 판단되었다.

십자화과 작물의 종속간 교배를 통한 화색변화 경관용 자원식물 개발 (Development of Flower Color Changed Landscape Plant through Interspecific and Intergeneric Crosses of Several Cruciferae Crops)

  • 김광수;박원;이영화;이지은;문윤호;차영록;송연상
    • 한국자원식물학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.77-85
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    • 2018
  • 우리나라에서 유채는 식용유 생산과 경관을 목적으로 매년 재배면적이 증가하고 있다. 하지만 유채 꽃의 색상은 노란색으로 매우 단순하기 때문에 경관효과를 높이기 위해서는 유채 꽃색의 다양화가 필요하다. 유채 꽃색을 다양화하기 위해 유채와 십자화과 식물을 대상으로 종 속간교배를 실시한 결과, 유채와 양배추 종간 인공교배에서 꼬투리 형성율이 65.8%로 비교적 높았으며, 유채와 무, 유채와 소래풀 등 속간 교배조합에서의 꼬투리 형성율은 각각 39.5%와 42.3%로 낮았다. 인공수분 후 꼬투리가 발달하는 시기에 이종간 교잡 불화합성 때문에 종자 결실율이 매우 낮으며 꼬투리 당 생산된 평균 종자수는 유채와 양배추 교배조합에서 0.12개였으며, 유채와 무는 0.40개, 유채와 소래풀은 0.12개였다. 종속간 교배에 의해 생산된 $F_1$ 잡종식물체의 외부 표현형질은 잎의 형태와 꽃의 색은 모계인 유채와 유사하였으나, 잎의 길이와 폭 등이 전반적으로 커진 것으로 나타났다. 유채와 양배추의 종간교배에서 꽃의 색이 양친의 중간인 미색으로 피는 개체가 나타났고, 유채와 소래풀의 속간 교배에서는 꽃의 크기가 커진 개체가 생겨 이 개체들을 육종재료로 이용하면 경관효과를 높일 수 있을 것으로 생각된다. 대부분의 $F_1$ 잡종종자의 올레인산, 리놀레산 및 리놀렌산 등의 지방산 조성은 양친의 중간 정도였으나, 유채와 무의 $F_1$ 잡종종자의 지방산 중 에루진산은 화분친인 무에 비교하여 급격하게 감소하였다.

BSA-Seq Technologies Identify a Major QTL for Clubroot Resistance in Chinese Cabbage (Brassica rapa ssp. pekinesis)

  • Yuan, Yu-Xiang;Wei, Xiao-Chun;Zhang, Qiang;Zhao, Yan-Yan;Jiang, Wu-Sheng;Yao, Qiu-Ju;Wang, Zhi-Yong;Zhang, Ying;Tan, Yafei;Li, Yang;Xu, Qian;Zhang, Xiao-Wei
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.41-41
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    • 2015
  • BSA-seq technologies, combined Bulked Segregant Analysis (BSA) and Next-Generation Sequencing (NGS), are making it faster and more efficient to establish the association of agronomic traits with molecular markers or candidate genes, which is the requirement for marker-assisted selection in molecular breeding. Clubroot disease, caused by Plasmodiophora brassicae, is a serious threat to Brassica crops. Even we have breed new clubroot resistant varieties of Chinese cabbage (B. rapa ssp. pekinesis), the underlying genetic mechanism is unclear. In this study, an $F_2$ population of 340 plants were inoculated with P. brassicae from Xinye (Pathotype 2 on the differentials of Williams). Resistance phenotype segregation ratio for the populations fit a 3:1 (R:S) segregation model, consistent with a single dominant gene model. Super-BSA, using re-sequencing the parents, extremely R and S DNA pools with each 50 plants, revealed 3 potential candidate regions on the chromosome A03, with the most significant region falling between 24.30 Mb and 24.75 Mb. A linkage map with 31 markers in this region was constructed with several closely linked markers identified. A Major QTL for clubroot resistance, CRq, which was identified with the peak LOD score at 169.3, explaining 89.9% of the phenotypic variation. And we developed a new co-segregated InDel marker BrQ-2. Joint BSA-seq and traditional QTL analysis delimited CRq to an 250 kb genomic region, where four TIR-NBS-LRR genes (Bra019409, Bra019410, Bra019412 and Bra019413) clustered. The CR gene CRq and closely linked markers will be highly useful for breeding new resistant Chinese cabbage cultivars.

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RNA Interference 및 T-DNA Integration 방법에 의한 배추 기능유전자 Silencing 효과 비교 (Comparison of RNA Interference-mediated Gene Silencing and T-DNA Integration Techniques for Gene Function Analysis in Chinese Cabbage)

  • 유재경;이기호;박영두
    • 원예과학기술지
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    • 제30권6호
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    • pp.734-742
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    • 2012
  • 본 연구는 배추의 유전자 기능분석을 위한 RNAi 유전자 침묵 기법과 T-DNA 삽입 기법을 비교하기 위해 수행하였다. 두 종류의 형질전환 계통이 이용되었으며 BrSAMS-knockout(KO) 계통은 T-DNA 삽입으로 한 개의 Brassica rapa S-adenosylmethionine synthetase(BrSAMS) 유전자가 기능을 상실한 계통이었으며 BrSAMS-knockdown(KD) 계통은 RNAi 방법을 통해 BrSAMS 유전자들의 발현이 억제된 계통이었다. KO 계통과 KD 계통의 microarray 분석 결과에서는 SAMS 유전자와 관련된 sterol, 자당, homogalacturonan 생합성 및 glutaredoxin-related protein, serine/threonine protein kinase, 그리고 gibberellin-responsive protein 유전자들의 발현 수준이 뚜렷한 차이를 보여 주었다. 그러나 KO 계통의 유전자 발현 양상은 하나의 BrSAMS 유전자가 기능을 상실하였음에도 불구하고 대조 계통과 비교하여 RNAi기법을 적용한 KD 계통에 비해 큰 차이를 보여주지 못했다. 또한 직접적으로 SAMS 유전자와 관련된 폴리아민과 에틸렌 합성 유전자들의 발현 변화도 KD 계통에서 더 잘 나타났다. 본 연구에서 microarray 결과를 이용한 KO 계통의 BrSAMS 기능분석은 배추과식물의 게놈 triplication 발생으로 인하여 다수로 존재하는 SAMS 유전자들 때문에 명확한 결론을 얻을 수 없었다. 결론적으로 배추와 같은 배수체 작물의 유전자 기능 분석은 RNAi silencing에 의한 유전자 knock-down 기법이 T-DNA 삽입에 의한 knock-out 기법보다 더욱 효율적인 것으로 나타났다.

유채의 녹비 환원에 의한 질소무기화 및 옥수수의 질소 흡수 (Incorporation of Winter Rapeseed (Brassica napus) as Green Manure on Mineralization and Uptake of Nitrogen to Succeeding Corn (Zea mays L.))

  • 최봉수;홍기찬;성좌경;남재작;임정은;이현용;양재의;옥용식
    • 한국유기농업학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.381-391
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    • 2009
  • 녹비 작물의 이용은 화학비료의 사용을 대체하고 물질순환에 의한 안전한 농작물 생산을 가능하게 할 수 있다. 이에 본 연구는 바이오디젤 생산의 원료로 이용되는 유채 종자의 유채의 녹비 환원에 의한 질소무기화 및 옥수수의 질소 흡수 389 수확 후 잔유물의 녹비 이용 가능성을 평가하였다. 유채 수확 후 잔류물의 질소함량은 0.53%로 낮았으며 탄질율은 63으로 나타났다. 유채 잔유물의 부숙기간 없이 환원 직후 파종한 처리구는 옥수수의 질소 흡수를 지연시켰으며, 생육에서도 30일간 부숙기간을 설정한 처리구의 옥수수보다 억제되어 유채 잔유물의 녹비 환원 직후 후작물의 파종은 주의해야 할 것으로 판단되었다. 유채 잔유물의 녹비 환원 90일 후 질소무기화는 암모늄태 질소(24.2mg/kg)보다 질산태 질소(58.4mg/kg)에서 높았으며, 방출된 무기태 질소에 대한 옥수수의 흡수 및 이용량은 부숙기간 없이 환원 직후 파종한 처리구와 30일간 부숙기간을 설정한 처리구에서 각각 86%와 88%로 나타났다.

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Analyses of Inter-cultivar Variation for Salinity Tolerance in Six Korean Rapeseed Cultivars

  • Lee, Yong-Hwa;Lee, Tae-Sung;Kim, Kwang-Soo;Jang, Young-Seok;Nam, Sang-Sik;Park, Kwang-Geun
    • 원예과학기술지
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    • 제30권4호
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    • pp.417-425
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    • 2012
  • Salinity stress is one of the most serious factors limiting the productivity of agricultural crops. The aim of this study was to assess inter-cultivar (intraspecific) variation for salinity tolerance in six Korean rapeseed (Brassica napus L.) cultivars at the seedling stage. The effect of three different salinity stress levels (EC 4, 8, and 16 $dS{\cdot}m^{-1}$) on seedlings of six cultivars was investigated through leaf size, leaf dry weight, and leaf chlorosis. At the highest salinity level (16 $dS{\cdot}m^{-1}$), the mean decrease of leaf dry weight in 'Sunmang', 'Tammi', 'Tamla', 'Naehan', 'Youngsan', and 'Halla' was about 56.2, 56.9, 78.4, 79.3, 77.4, and 80.9%, respectively. 'Tammi' and 'Sunmang' showed much less reduction in leaf dry weight than all the other cultivars. In addition, diluted seawater treatments increased the occurrence of leaf chlorosis in six cultivars. At EC 8 and 16 $dS{\cdot}m^{-1}$, 'Naehan', 'Youngsan', and 'Halla' showed a higher level of leaf chlorosis than 'Tammi' 'Sunmang', and 'Tamla'. On the basis of these results, six cultivars were placed into salinity-tolerant and sensitive groups. 'Tammi' and 'Sunmang' were the salinity-tolerant cultivars, while 'Naehan', 'Halla', 'Youngsan', and 'Tamla' were the salinity-sensitive cultivars. 'Tammi' and 'Naehan' rated as the most tolerant and most sensitive cultivar, respectively. To further analyze protein expression profiles in 'Tammi' and 'Naehan', 2-D proteomic analysis was performed using the plants grown under diluted seawater treatments. We identified eight differentially displayed proteins that participate in photosynthesis, carbon assimilation, starch and sucrose metabolism, amino acid metabolism, cold and oxidative stress, and calcium signaling. The differential protein expressions in 'Tammi' and 'Naehan' are likely to correlate with the differential growth responses of both cultivars to salinity stress. These data suggest that 'Tammi' is better adapted to salinity stressed environments than 'Naehan'.

Benfuresate와 Oxolinic Acid의 작물체중 잔류량 평가 (Assessment of the Residues of Benfuresate and Oxolinic Acid in Crops)

  • 박동식;양재의;한대성
    • 한국환경농학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.312-318
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    • 1995
  • 본 실험은 수도체중의 benfuresate 잔류량과 배추중의 oxolinic acid 잔류량을 정량하여 이들 농약의 안전사용 기준설정및 최대 잔류 허용량 설정을 위한 기초자료를 얻기위하여 수행하였다. 논 토양에 benfuresate 입제를 0.6 kg a.i./ha의 수준으로 처리한 후 수도체를 재배, 수확한 후 현미와 볏짚 시료 중 benfuresate 잔류량을 정량하였으며, 배추 중 oxolinic acid의 잔류량 측정을 위해 각 처리구 당 15 kg a.i./ha의 수준으로 수확전 45, 30, 21, 15, 7, 3일에 배추에 직접 경엽 살포하였다. 본 실험에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 수도체와 배추 중의 benfuresate와 oxolinic acid의 회수율은 각각 $87{\sim}89%$, $90{\sim}951%$이었다. 2. 수도체 중 benfuresate의 잔류량은 $0.27{\sim}0.46mg/kg$이었다. 배추중의 oxolinic acid 의 잔류량은 $0.23{\sim}1.53mg/kg$의 범위였다. 3. 두 가지 공시약제의 잔류량은 처리횟수가 많을수록, 또 처리일수가 수확일에 가까울수록 증가하는 경향을 보여주었다. 4. 배추 중에 잔류하는 oxolinic acid는 first-order kinetics에 따랐으며, 잔류량은 시간이 경과함에 따라 감소하는 경향이었다. 5. 배추 중에 잔류하는 oxolinic acid의 잔류량은 6회 처리 또는 수확 3일전에 처리하였을 경우에도 FAO/WHO에서 설정한 최대 잔류 허용량인 5mg/kg에 미치지 않았다.

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Enhancement of Drought-Stress Tolerance of Brassica oleracea var. italica L. by Newly Isolated Variovorax sp. YNA59

  • Kim, Yu-Na;Khan, Muhammad Aaqil;Kang, Sang-Mo;Hamayun, Muhammad;Lee, In-Jung
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제30권10호
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    • pp.1500-1509
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    • 2020
  • Drought is a major abiotic factor and has drastically reduced crop yield globally, thus damaging the agricultural industry. Drought stress decreases crop productivity by negatively affecting crop morphological, physiological, and biochemical factors. The use of drought tolerant bacteria improves agricultural productivity by counteracting the negative effects of drought stress on crops. In this study, we isolated bacteria from the rhizosphere of broccoli field located in Daehaw-myeon, Republic of Korea. Sixty bacterial isolates were screened for their growth-promoting capacity, in vitro abscisic acid (ABA), and sugar production activities. Among these, bacterial isolates YNA59 was selected based on their plant growth-promoting bacteria traits, ABA, and sugar production activities. Isolate YNA59 highly tolerated oxidative stress, including hydrogen peroxide (H2O2) and produces superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and ascorbate peroxidase (APX) activities in the culture broth. YNA59 treatment on broccoli significantly enhanced plant growth attributes, chlorophyll content, and moisture content under drought stress conditions. Under drought stress, the endogenous levels of ABA, jasmonic acid (JA), and salicylic acid (SA) increased; however, inoculation of YNA59 markedly reduced ABA (877 ± 22 ng/g) and JA (169.36 ± 20.74 ng/g) content, while it enhanced SA levels (176.55 ± 9.58 ng/g). Antioxidant analysis showed that the bacterial isolate YNA59 inoculated into broccoli plants contained significantly higher levels of SOD, CAT, and APX, with a decrease in GPX levels. The bacterial isolate YNA59 was therefore identified as Variovorax sp. YNA59. Our current findings suggest that newly isolated drought tolerant rhizospheric Variovorax sp. YNA59 is a useful stress-evading rhizobacterium that improved drought-stress tolerance of broccoli and could be used as a bio-fertilizer under drought conditions.

Evaluation of Glucosinolate Content and Composition Contained in Korean Leaf Mustard (Brassica juncea var. integrifolia) Germplasm Using Liquid Chromatography Electrospray Ionization Mass Spectrometry(LC-ESI-MS/MS)

  • Kim, Jung-Bong;Kim, Heon-Woong;Ko, Ho-Cheol;Kim, So-Young;Kim, Se-Na;Jin, Yong-Xie;Kim, Jae-Hyun
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2010년도 정기총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.18-18
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    • 2010
  • Glucosinolates(GSLs) are major secondary products($\beta$-thioglucoside N-hydroxysulfates) containing sulfates that are found mainly in Cruciferae family such as cabbage, broccoli, radish, turnip, kale, mustard and rapeseed as the important crops in agronomic and economic aspects. Especially, isothiocyanates(ITCs) have been shown to inhibit carcinogenesis with regulation cancer cell development followed by regulating target enzymes, inducing cell cycle arrest and apoptosis against various human cancer cell lines. Total desulfo(DS)-GSLs of nine type in 210 Korean leaf mustard accessions were isolated and confirmed using electrospray ionization mass spectrometric(ESI-MS/MS) method and DS-GSLs powerful library maked from several reference data. The isolated individual DS-GSLs were identified by removed $\beta$-D-glucopyranose residue ($C_6H_{11}O_5$, MW 163) from MS/MS data. Among them sinigrin(41.7%), glucoiberverin(21.7%) and gluconasturtiin(12.6%) were major components, Especially, despite gluconapin was minor component, accession K046197-1 and K046197-2 showed higher content of 4.11 and 3.31 mg/g(DW), respectively. The total GSLs contents in 210 accessions were ranged from 5.3 to 23.2 mg/g(DW) with a mean value of 13.0 mg/g(DW). As a result of principal component analysis(PCA), the individual GSLs loading plots were composed of three groups and components belonged to each group showed correlationship in quantitative pattern.

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Effects of different densities of wild oat (Avena fatua L.) and nitrogen rates on oilseed rape (Brassica napus L.) yield

  • Kazemeini, Seyed Abdolreza;Naderi, Ruhollah;Aliabadi, Hadis Karimi
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제36권3호
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    • pp.167-172
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    • 2013
  • A Two-year field experiment was carried out in 2009 and 2010 to evaluate the effects of different densities of wild oat and nitrogen (N) rates on oilseed rape yield and yield components. Experimental design was split plot with three replications. Increased nitrogen rates up to 150 kg N/ha caused an increase in oilseed rape grain yield in weed-free plots (4.26 t/ha; 1t = $10^3kg$), while even at the lowest density of wild oat (15 $plants/m^2$), increasing N fertilizer only up to 50 kg/ha led to a significant increase in grain yield. Wild oat growth was favored by high levels of N. Intraspecific competition reduced biomass, 100-seed weight and number of tillers of wild oat. Both lower N rate and intraspecific competition had negative effect on wild oat growth but the weed was still able to produce a considerable number of tillers and vigorous seeds. It showed that wild oat possess a notable adaptive plasticity and can allocate a greater proportion of its resource toward reproductive organs even under resource shortage conditions and, thus, it may increase the competitive ability of the weed over the crop.Our results suggest that effective weed management should be done to prevent wild oat seed production in crops preceding oilseed rape as well as to control the weed at early season in oilseed rape fields.