본 연구는 새롭게 개발된 무기물인 phenolic foam 배지를 이용한 파프리카 파종용 플러그묘의 생산 가능성을 알아보기 위해 유리온실에서 수행하였다. Grodan 암면, UR 암면, phenolic foam LC, phenolic foam RC, phenolic foam 3813-4의 5종류 펠릿형 배지에 파프리카 'Fascinato'를 파종하였다. 종자는 식물생장상($25^{\circ}C$, 상대습도 90%, 암상태)에서 4-5일 동안 발아시켰고, 발아가 시작된 후에는 유리온실로 옮겨 두상관수로 양액을 관주하였다. 파프리카의 생육은 파종 20일 후에 측정하였다. 배지의 pH를 측정한 결과 Grodan 암면이 가장 높았고, EC는 phenolic foam 3813-4가 가장 높았지만 식물의 독성 증상은 관찰되지 않았다. 모든 배지에서 90% 이상의 발아율을 보였다. 초장, 경경, T/R률, 엽면적, 엽록소 함량은 암면 배지와 비교하였을 때 생육이 유사한 것으로 나타났다. 엽수, 최대근장, 지상부의 건물중은 유의적인 차이가 없었다. 전체적으로 phenolic foam 배지인 LC와 RC는 암면배지와 비교하여 유사한 생육을 보였다. 본 실험결과 파프리카 'Fascinato'의 상업적 규모의 육묘를 위해 암면을 신개발 물질인 페놀릭 폼으로의 대체 가능성을 확인하였다.
사과나무의 과실 부패현상과 가지 사마귀현상의 평원균 및 그 병원성을 조사한 결과 다음과 같다. 1. 사과나무와 배나무의 가지 및 과실, 벚나무${\cdot}$복숭아나무${\cdot}$자두나무${\cdot}$능수버드나무 및 자작나무의 가지 등 7종의 병든식물에시 분리된 것은 Dothierella mali (Botryosphaeria berengeriana 의 불완전세대)가 대부분이었고 사과의 썩은 과실에서는 Alternaria sp.와 Pencicillium expansum도 분리되었으며, 배의 썩은 과실에서는 Phomopsis sp.도 분리되었다. 2. B. berengeriana의 10개 분리균을 4종 재배에 배양한 결과 균사생장, 균총의 모양 및 색깔의 차이에 따라 2가지로 나눌 수 있다. 공시된 분리균은 배지에 특이한 색깔을 나타내지 않았다. 병자각은 자좌속에 형성되었으며, 모양은 구형 또는 편구형으로 흑갈색이었고, 크기는 사과 병조직의 것이 $103.5-287.5\mu\times92.0-287.5\mu$사이었다. 병포자는 보통 무색, 단포, 타원형-방추형으로써 사과나무 가지에서 분리한 균의 크기의 범위는 $4.3-7.2\mu\times20.0-31.5\mu$(평균 $5,9\times25.4\mu$)이었다. 병포자는 발아전후에 1개, 2개 또는 3개의 격막이 생기는 것도 있었다. 배지 또는 접종부위에 형성된 병자각 안에는 소형포자도 형성되었다. 접종식물의 잎과 과실에는 겹무늬의 갈색-흑갈색 병반이 나타났고 사과나무와 배나무의 햇가지에는 사마귀상 돌기가 접종부위에 생기는 것이 있었으며, 복숭아나무 및 벚나무의 가지에는 조피형 동고성 병반이 나타났다.
원형질체 융합으로 주름버섯목 느타리버섯과 민주름버섯목 잔나비걸상버섯과의 이목간 체세포잡종을 36균주 얻어 꺽쇠연결체 clamp connections있는 2균주와 꺽쇠연결체 없는 3균주의 자실체를 형성하였다. 꺽쇠연결체 없는 융합주는 한천배지나 액체배지에서는 자실체를 얻을 수 없었다. 그러나 톱밥배지에서 균사가 완전히 성장한 후 일정한 광과 온도를 유지한 결과 꺽쇠연결체가 있는 균사가 새로이 성장하였으며 거의 완전하게 다시 성장한 후 원기가 유도되고 자실체가 성숙하였다. 버섯자실체 특성은 느타리버섯과 유사하였으며, 갓 색택은 느타리와는 다소 다르게 나타났다. 3균주의 담자포자로 유전형질의 분리와 유전자재조합을 조사한 결과 꺽쇠연결체 있는 2균주는 비정상적인 분리 현상을 보였는데, 양친에 없는 ane, rib, ane rib 표지를 가진 것이 나타났다. 3종류의 random primer를 이용하여 핵산 연쇄 중합반응 polymerase chain reaction(PCR)에 의한 4개 체세포잡종의 염색체 DNA의 다형화현상을 조사한 결과 느타리친과 유사한 양상을 가졌으나 비양친의 밴드를 나타내었으며 primer #87, #125의 1.2kbp, 0.6kbp에서 각각 뚜렷하게 구분되었다. 4개 체세포잡종의 미토콘드리아 DNA의 제한효소 EcoR1과 HindIII의 절단결과 2균주는 느타리와 동일하였으며 2균주는 양친과 다른 양상을 나타내었다. 원형질체 융합주, 융합주 자실체로부터의 조직배양주, 융합주의 담자포자 발아주, 양친주를 포함하여 총16균주를 등전점 전기영동으로 동위효소 esterase를 분석한 결과 융합주 6균주중 5균주는 느타리와 유사하였으며 1균주는 양친과 전혀 다른 새로운 밴드양상으로 이들 모두 양친과 뚜렷이 구분되었다. 융합주와 자실체 조직배양주는 밴드양상이 거의 유사하였으나 $F^2$는 다소 차이가 나타났다.
본 연구는 환경오염 감소와 암면 배지의 대체를 위해 새롭게 개발된 생육배지인 phenolic foam의 토마토 육묘용 배지로써의 이용가능성을 구명하기 위해 수행되었다. 토마토 'Madison' 품종을 4종류의 펠릿형 Grodan rockwool(GRW), UR rockwool(URW), phenolic foam LC(LC), phenolic foam LC-lite(LC-lite) 인공배지에 파종하여 육묘 후 19일 후에 4종류의 큐브형 인공배지에 이식하였다. 종자는 식물생장 챔버에($25{\pm}2^{\circ}C$, 상대습도 $90{\pm}5%$, 암발아) 4일 동안 발아시켰고, 발아가 시작 된 후에는 유리온실로 옮겨 두상 관수로 양액을 관수하였다. 토마토의 초장, 엽수, 엽면적, 생체중 및 건물중은 LC-lite 펠릿에서 육묘한 후 URW 큐브로 이식한 묘에서 생육이 우수하였다. 뿌리 등급은 LC 펠릿에서 육묘 후 LC와 LC-lite 큐브로 이식한 처리에서 가장 우수하였다. 배지의 화학성은 모든 배지에서 토마토의 생육에 안정적인 범위였다. URW의 물리성은 용기 용수량, 기상률, 총 공극에서 높은 값을 나타냈다. 그러므로, 신개발 배지인 phenolic foam은 토마토 묘의 초기 육묘와 뿌리 발달에 적합하여 암면 대체 가능성을 입증하였다.
애기똥풀(Chelidonium majus L. subsp. asiaticum H.Hara)의 지상부는 백굴채라고 불리며 항암, 항균 등의 효능을 가지고 있어 예로부터 약용으로 이용되었다. 그러나 천연 약용소재로 개발가치가 높음에도 불구하고 실생묘의 대량 확보를 위한 종자번식 관련 연구가 전무한 실정이다. 본 연구에서는 애기똥풀의 발아 및 휴면 특성을 분석함으로써 추후 종자번식을 위한 기초자료를 제공하기 위해 수행되었다. 실험재료로 사용된 애기똥풀 종자는 2019년 6월 경상북도 봉화군에서 채종하였으며 정선 후 건조상태로 실온(25℃)에 보관하였다. 종자의 1000립중은 0.57±0.01g이며, 배종비는 0.21±0.12로 조사되어 형태적으로 미성숙한 배를 가지고 있다. 종자의 활력은 테트라졸륨 검정을 통해 79%로 확인되었다. 종자의 기본 함수율은 7.64±0.25%였으며, 침지 2일 차에 최대함수율(32.6±0.34%)에 도달하였다. 초기 발아검정은 25/15℃ (light/dark, 16/8h)챔버에서 명조건과 암조건으로 구분하여 30일간 진행하였으며, 암조건은 알루미늄 호일로 광을 완전히 차단하고 최종 발아율만 조사하였다. 발아율을 조사한 결과, 명조건은 0.75±0.80%, 암조건은 5.50±1.55%로 조사되어 형태적인 휴면과 생리적인 휴면을 모두 갖는 것으로 판단하였다. 애기똥풀의 생태적인 환경을 고려하여 12주의 Summer temperature(S12, 25/15℃, 16/8h)로 층적하고 연속하여 Autumn temperature(A, 15/10℃, 16/8h)를 4주(A4)와 8주(A8)로 달리하여 종자의 휴면타파를 유도하였다. 층적 후 발아율은 모두 증가되었으며, S12-A4(54%)는 S12-A8(24.5%)에 비해서 휴면타파에 효과적이었다. 휴면타파 효과의 증진을 위해 층적처리한 종자를 500ppm의 GA3와 GA4+7에 각 24시간동안 4℃에서 침지시킨 뒤 동일한 조건에 파종하였다. GA3가 처리된 S12-A4는 발아율이 82.0%, S12-A8는 30.8%로 유의적으로 증가하였으나 GA4+7 처리는 S12-A4(48.5%)와 S12-A8(21.3%)에서 발아율 향상 효과가 없었다. 결론적으로 애기똥풀의 휴면타파를 위해서 12주의 Summer temperature와 4주의 Autumn temperature 변온층적과 추가 GA3 처리가 휴면타파를 위한 효과적인 처리방법으로 판단된다.
브로콜리의 새싹 발아와 생리활성에 효과적인 영향을 미치는 LED 광질 종류를 구명하기 위해 청색, 녹색, 적색, 백색, 황색, 적색+청색광을 조광 14시간, 암조건 10시간, 온도는 주간 25, 야간 18로 조절하여 종자 발아와 새싹을 생장을 시켰다. 생리활성 조사는 새싹을 메탄올로 추출한 것을 이용하여 실시하였다. 종자 발아율은 광의 종류에 관계없이 3일 만에 100%의 발아율을 나타냈다. 파종 후 8일째의 신선중은 청색광처리구에서 0.389g/10plants로 가장 높았다. 총페놀화합물 함량은 백색광 처리구에서 $83.0mg{\cdot}L^{-1}$으로, 총플라보노이드 함량은 청색광 처리구에서 $72,6mg{\cdot}L^{-1}$로 가장 많았다. 전자공여능은 추출물 $2,000mg{\cdot}L^{-1}$일 때 백색광 처리구에서 93.5%로 가장 높게 나타났다. 아질산염 소거능은 추출물이 $500mg{\cdot}L^{-1}$일 때 황색광 처리구에서 66.9%로 가장 높게 나타났다 Tyrosinase 저해 활성은 추출물이 $2,000mg{\cdot}L^{-1}$일 때 적색광 처리구에서 14.5%로 가장 높게 나타났다.
현삼의 기내배양에서 낮은 농도의 2,4-D(0.01, 0.1mg/l) 와 TDZ(0.01, 0.1, 2.0mg/l)이 조합처리시 shoot 분화가 좋았으나, 2,4-D의 농도가 높아질수록 TDZ과 조합처리시 shoot 분화가 저조 하였다. 형질전환 확인을 위한 PCR 분석에서 선발표지 유전자로 사용되는 NPT II gene의 확인하였는데 형질전환되지 않은 식물체에서는 나타나지 않는 DNA 절편이 형질전환 식물체에서 나타났으며 kanamycin 50 mg/ l 첨가된 배지에서 선발된 식물체에서 NPT II gene(700bp)이 plant genome 안으로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 식물체의 항균활성 검정에서는 Asperigillus awamori에 대해 대조구 식물체와 같이 항균성이 없는 것으로 나타났으나 항바이러스성 단백질인 PAP가 도입된 식물체에서는 $IC_{50}$의 값이 Asperigillus awamori에 대해서 각각 $320\;{\mu}g/ml$ 과 $300{\mu}g/ml$, C. herbarum에 대해서도 $IC_{50}$ 값이 $80{\mu}g/ml,\;100{\mu}g/ml$로 높은 항균성을 나타내었다. 형질전환 식물체와 형질전환되지 않은 식물체를 대상으로 SDS-PAGE를 수행하여 본 결과 감염된 형질전환되지 않은 잎과 감염되지 않은 잎에서는 나타나지 않는 30kDa의 분자량을 가지는 새로운 band가 PAP유전자에 의하여 형질전환된 식물체에서 각각 확인되었다. Asperigillus awamori의 경우에 PAP 형질전환체의 단백질을 첨가한 경우 모두 포자가 발아가 억제 되었고 균사생장이 지연되었으며 균사가 생장되더라도 포자와 생장하는 균사가 투명하여졌으며 생장하는 균사의 굵기도 가늘어지는 특성을 나타내었다. 병원균 접종 후 생육조사에 의하면 형질전환 식물체가 초장과 지상부, 지하부의 생체 중에서 모두 형질전환 되지 않은 식물체보다 다소 높게 나타났다. Fusarium에 의한 전형적인 병징인 뿌리썩음 병과 유관속 시들음 증상이 형질전환 되지 않은 식물체에서 병징의 scale은 3.2와 3.0으로 나타나는 반면 형질전환된 식물체에서는 2.0과 2.5으로 비교적 낮게 나타났다.
'만백'은 농촌진흥청 국립식량과학원에서 벼흰잎마름병에 대한 저항성이 증진된 고품질 중만생 벼 품종을 개발하고자 육성되었다. 최고품질 중만생 벼 '호품'을 반복친으로하고 벼흰잎마름병 저항성 유전자가 집적된 육성계통 'SR30075'를 수여친으로 하여 작성된 여교배 $BC_1F_1$ 식물체를 약배양하여 계통육성과정, 생산력 검정시험 및 지역적응성 검정시험을 거쳐 육성되었다. '만백'은 벼흰잎마름병 저항성 유전자 Xa3와 xa5 두 개가 집적되어 있어 병원성이 강한 벼흰잎마름병 K3a 균계에 저항성이면서 국내 수집 16개 균주에도 모두 강한 광범위 저항성을 나타냈다. '만백'의 출수기는 평균 8월 19일로 '남평'보다 5일 늦은 중만생종이다. '만백'은 엽색이 진한 녹색을 띄며 간장이 '남평'보다 작은 단간 내도복 품종이다. 또한 수발아 내성을 가지고 있어 수발아에 대한 안정성 확보를 위한 육종소재로 활용될 수 있을 것으로 생각된다. 벼흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병에는 저항성이나 도열병, 기타 바이러스병 및 해충에 대한 저항성은 없다. 쌀의 수량성은 '남평'과 비슷한 수준을 나타냈다. 쌀의 외관품위가 좋고 밥맛이 양호하여 벼흰잎마름병 저항성 품종의 품질 향상에 기여하였다. '만백'은 벼흰잎마름병에 대한 저항성이 증진된 고품질 벼 품종으로 벼흰잎마름병 발병상습지 재배에 접합하며 벼흰잎마름병 저항성 향상을 위한 육종사업에 활용되고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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