• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제63권4호
• /
• pp.347-355
• /
• 2020

기상이변으로 인한 식물 스트레스를 평가하기 위해 토양과 식물에 적용할 수 있는 여러 센서가 개발되었다. 따라서 본 연구의 목적은 식물의 온도 스트레스를 평가하기 위해 다양한 센서를 사용하여 기후 및 토양 상태와 식물 반응을 모니터링하는 것이다. 식물 반응을 평가하기 위한 식물 센서로 식물 줄기의 전기전도도, sap flow rate를 모니터링하였다. 식물 줄기의 전기전도도는 물과 이온 수송을 포함한 식물의 생리적 활성을 반영한다. 완전히 자란 Brassica oleracea var. italica를 온도 20/15 ℃ (낮/밤), 16시간 광주기로 하여 대조구로 설정하였으며 저온 15/10 ℃ 및 고온 35/30 ℃에 노출시키면서 토양 및 식물 상태를 모니터링하였다. 식물 줄기의 전기전도도, sap flow rate는 낮에는 증가하고 밤에는 감소하였다. 저온 스트레스 하에서 Brassica oleracea var. italica 줄기의 전기전도도는 대조구보다 낮았고, 고온 스트레스 하에서는 대조구보다 높아 물과 이온 수송이 온도에 의해 영향을 받았음을 나타낸다. 그러나 엽록소 a와 b 함량은 저온 스트레스를 받은 잎에서 증가했고 고온 스트레스를 받은 잎에서는 대조구와 차이가 없었다. 잎의 프롤린 함량은 저온 스트레스에서는 대조구와 차이가 없는 반면, 고온 스트레스에서는 증가했다. 프롤린 합성은 환경 스트레스 하에서 식물의 방어 메커니즘으로 작용한다. 따라서 Brassica oleracea var. Italica는 저온보다 고온 스트레스에 더 민감한 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.167-172
• /
• 2006

본 연구의 목적은 배지함수율과 EC수준이 시설 착색단고추(적색계 'Special')의 과병무름증과 배꼽썩음과의 발생에 미치는 영향을 구명하는 것이었다. 첫 번째 착과 된 과일의 직경이 3cm정도 되었을 때 배지의 EC와 함수율을 각각 세 수준으로 달리하여 처리하였다. 즉, 함수율은 49, 65, 86%로, EC는 2.4, 4.2, $6.3dS{\cdot}m^{-1}$로 달리하였는데 각각에서 세 수준은 저수준, 중간, 고수준으로 명명하였다. 줄기생장은 함수율이 감소할수록 감소하였고, EC가 고수준이나 저수준일 때 중간수준에 비해서 적었다. 수확 시 과중은 중간수준 이상의 함수율처리가 저수준 함수율보다 더 높았으며 (158g vs 146g), 고수준 EC처리는 중간수준 이하의 EC처리구에 비해서 적었다. 과병무름증 발생은 함수율이 높을수록, EC가 감소할수록 증가하였다. 가장 높은 발생률은 고수준 함수율/저수준 EC 처리구로 약 38%의 발생률을 보였는데, 이는 저수준 함수율/고수준 EC 처리구의 2.4%보다 훨씬 더 높았다. 배꼽썩음과는 대개 배지함수율이 적고 EC가 높았을 때 발생하였다. 이러한 결과들은 동계작형 착색단고추 재배에서 생산성을 저해하는 과병무름증과 배꼽썩음과의 발생을 경감하기 위해서는 생육기별로 배지함수율과 EC를 구분해서 관리할 필요가 있음을 보여준다. 먼저, 과병무름 증상이 나타나기 시작하는 착색기에는 배지함수율은 낮게(49%),그리고 EC는 높게($6.3dS{\cdot}m^{-1}$)관리하여 과병무름증의 발생을 억제하고, 그리고 배꼽썩음과의 발생을 예방하기 위해서는 착과 후 5주까지 배지함수율은 중간(65%) 수준 이상으로, EC는 낮게($2.4dS{\cdot}m^{-1}$) 유지할 필요가 있다.

• 원예과학기술지
• /
• 제34권6호
• /
• pp.818-829
• /
• 2016

염처리(electrical conductivity, EC 1.0, 4.0, $8.0dS{\cdot}m^{-1}$)에 따른 감자 품종들의 생장, 수량성 및 염 저항성을 이해하고자 국내외 감자 18품종을 각 처리 수준별 염상토 및 염수로 관수 재배하였다. 경, 엽, 뿌리 및 chlorophyll, 수량성, proline 함량을 조사하여 ANOVA 및 상관성을 분석하였다. 경수와 경두께는 염처리의 영향이 없었던 반면, 경장과 지상부 무게는 염에 매우 민감하였다. 특히, 지상부 무게는 대부분 품종에서 고염일수록 감소하였으나 일부 품종('대지', '고운', '하령', 'LT-8')에서는 오히려 더 증가하여 품종 간 차이가 컸다. 엽수, 엽면적, 엽중은 염처리 및 품종${\times}$염의 교호작용에 의해 매우 민감한 영향을 받았으며, 뿌리 생장은 염처리 단일 요인에 대해서는 유의성이 높았으나 품종${\times}$염의 교호작용에 대한 유의성은 없었다. 총 chlorophyll과 chlorophyll a 함량은 염에 민감하였던 반면 품종${\times}$염의 영향은 없었으며, chlorophyll b는 이와 상반된 경향을 나타내었다. 괴경수, 평균괴경무게, 괴경수량 모두 염에 매우 민감하였으며, 괴경수량의 경우, '수미', '크로다', '로마나', '두백'이 지상부 생장이 왕성했던 품종들보다 더 양호하였다. Proline 함량은 염처리로 모든 품종에서 증가하였으며, 지상부 생장이 양호한 품종에서 함량 증가가 두드러졌다. 염 저항성 평가 지표로써 엽수, 엽면적, 엽중 및 뿌리길이는 괴경수량과 밀접한 상관성이 있어 유용할 것으로 여겨졌으나, proline 함량은 염수준이 높을수록 괴경수량과 부의 상관성이 높아 활용 지표로의 효용성이 낮았다. 결론적으로 감자 품종들 간 염 저항성은 매우 다양하였으며, 염수준이 높을수록 지상부 생장과 괴경 수량성 간 상관성이 낮아 수량이 중요한 농업적 측면에서는 염 저항성 판단 시 지상부 생장보다 상대적인 수량감소율을 활용하는 것이 더 실용적일 것으로 생각되며, '수미', '크로다', '로마나', '두백' 등이 염 저항성 감자 육성을 위한 교배재료 및 염이 문제되는 경작지에서 감자의 지속생산을 위하여 유망할 것으로 생각된다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
• /
• 한국자원식물학회 2002년도 심포지엄
• /
• pp.29-30
• /
• 2002

The goal of this research was to develop the effectiveness of in vitro culture method for A. formosanus and study the environment in vitro conditions affecting on growth. The first series of experiments were examined to investigate the response of three different basal media, MS (Murashige and Skoog, 1962), Knudson (KC; Knudson, 1946) and modified hyponex on growth and multiplication during in vitro culture. Multiple shoot proliferation was induced in shoot tip explants on Hyponex (H3) media supplemented with BA (1 mg1$\^$-1/) or TDZ (1-2 mg1$\^$-1/). Addition of activated charcoal (1%) to the TDZ containing medium promoted rapid shoot tip proliferation (11.1 shoots per explant) but the same medium had an opposite effect resulting in poor proliferation in the nodal explants. However, the regenerated shoots had slow growth rate and failed to elongate. This problem was overcome by transferring the shoot clumps to a hormone free H3 media supplemented with 2% sucrose and 0.5% activated charcoal. Using bioreactor culture for scaling up was also shown the best way for multiple shoot induction and growth of this plant. The second series of experiments was studied to investigate the effect of physical environment factors on growth of in vitro plantlets. The Anoectochilus formosanus plantlets were cultured under different air exchange rate (0.1, 0.9, 1.2h$\^$-1/), without sucrose or supplement 20g.1$\^$-1/ (photoautotrophic or photomixotrophic, respectively), and different photosynthesis photon flux (40, 80, 120 ,${\mu}$mol.m$^2$.s$\^$-1/- PPF). Under non-enrichment CO$_2$ treatment, slow growth was observed in photoautotrophical condition as compared with photomixotrophical condition on shoot height, fresh weigh and dry weight parameters; High air exchange (1.2.h-l) was found to be inadequate for plant growth in photomixotrophical condition. On the contrary, under CO$_2$, enrichment treatment, the plant growth parameters were sharply (visibly) improved on photoautotrophic treatments, especially on the treatment with air exchange rate of 0.9.h-1. The growth of plant in photoautotrophic condition was not inferior compared with photomixotrophic, and the best growth of plantlet was observed in treatment with low air exchange rate (0.9.h-1). Raising the PPF level from 80 to 120${\mu}$mol.m$\^$-2/.s$\^$-1/ decreased the plant height, particularly at 120${\mu}$mol.m$\^$-2/.s$\^$-1/ in photoautotrophic condition, fresh weight and dry weight declined noticeably. At the PPF of 120${\mu}$mol.m$\^$-2/,s$\^$-1/, chlorophyll contents lowed compared to those grown under low PPF but time courses of net photosynthesis rate was decreased noticeably. Light quality mainly affected morphological variables, changes of light quality also positively affected biomass production via changes in leaf area, stem elongation, chlorophyll content. Plant biomass was reduced when A. formosanus were grown under red LEDs in the absence of blue wavelengths compare to plants grown under supplemental blue light or under fluorescent light. Stem elongation was observed under red and blue light in the present experiment. Smaller leaf area has found under blue light than with other lighting treatments. Chlorophyll degradation was more pronounced in red and blue light compared with white light or red plus blue light which consequent affected the photosynthetic capacity of the plant. The third series of experiment were studied to investigate the effect of physical environment factors on growth of ex vitro plants including photosynthesis photon flux (PPF), light quality, growing substrates, electrical conductivity (EC) and humidity conditions. In the present experiments, response of plant on PPF and light quality was similar in vitro plants under photosynthesis photon flux 40${\mu}$mol.m,$\^$-2/.s$\^$-1/ and white light or blue plus red lights were the best growth. Substrates testing results were indicated cocopeat or peat moss were good substrates for A. formosanus growth under the greenhouse conditions. In case of A. formosanus plants, EC is generally maintained in the range 0.7 to 1.5 dS.m-1 was shown best results in growth of this plant. Keeping high humidity over 70% under low radiation enhanced growth rate and mass production.

• 한국약용작물학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.294-302
• /
• 2016

Background: Crop rotation plays an important role in improving soil chemical properties, minimizing the presence of disease pathogens, and assists in neutralizing autotoxic effects associated with allelochemicals. Methods and Results: Five rotation crops of sudan grass, soybean, peanut, sweet potato, and perilla were cultivated for one year with an aim to reduce yield losses caused by repeated cropping of ginseng. In 2-year-old ginseng grown in the same soil as a previous ginseng crop, stem length and leaf area were reduced by 30%, and root weight per plant was reduced by 56%. Crop rotation resulted in a significant decrease in electrical conductivity, $NO_3$, and $P_2O_5$ content of the soil, whereas organic matter, Ca, Mg, Fe, Cu, and Zn content remained-unchanged. Soil K content was increased following crop rotation with sudan grass and peanut only. Rotation with all alternate crops increased subsequent ginseng aerial plant biomass, whereas root weight per plant significantly increased following crop rotation with perilla only. A significant positive correlation was observed between root rot ration and soil K content, and a significant negative correlation was observed between ginseng root yield and the abundance of actinomycetes. Crop rotation affected the soil microbial community by increasing gram negative microbes, the ratio of aerobic microbes, and total microbial biomass whereas decreases were observed in actinomycetes and the ration of saturated fatty acids. Conclusions: In soil exhibiting crop failure following replanting, crop rotation for one year promoted both soil microbial activity and subsequent ginseng aerial plant biomass, but did not ameliorate the occurrence of root rot disease.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.158-165
• /
• 2019

본 실험은 물냉이 수경재배 시 양액 내 발생 시킨 마이크로버블이 물냉이의 생육과 glucosinolate 축적에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행되었다. 본엽 4매의 물냉이 유묘(파종 2주 후)를 마이크로 버블과 비-마이크로버블을 발생시킨 오오츠카 배양액을 이용하여 환경조절룸에서 3주간 재배하였다. 물냉이 초장은 대조구처리가 마이크로버블처리보다 41% 증가하였으며, 유의적으로 높게 나타났다. 그러나, 지상부 생체중과 건물중, 근장, 엽장, 엽폭, SPAD, 량자수율값은 두처리간 유의적 차이는 나타나지 않았다. Glucosinolate 함량을 분석 결과 4-methoxygluco-brassicin을 제외한 glucoiberin, glucobrassicin, gluconapin, gluconasturtiin의 경우 마이크로버블 처리구가 대조구보다 유의적으로 높게 나타났으며, 물냉이 한주 당 총 glucosinolate 함량은 마이크로버블 처리구가 대조구 보다 $85%({\mu}mol/g\;DW)$와 $65%({\mu}mol/plant)$ 더 높게 나타났다. 본 연구 결과는 담액재배시 양액 내 마이크로버블이 물냉이의 glucosinolate 함량을 증가시킬 수 있을 것으로 나타났다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제42권1호
• /
• pp.144-157
• /
• 2009

노거수에 큰 피해를 주지 않고 나무의 활력과 내부 부후도를 알아내는 방법에는 목질부의 전기저항치 측정, 음파전달속도 측정(초음파 측정법), 미세천공저항력 측정, 자외선의 이용 등 몇 가지 방법이 있다. 이 중 초음파 측정법은 나무에 전혀 상처를 남기지 않으며, 굵기가 매우 굵은 나무도 측정할 수 있다는 점에서 다른 방법들보다 더 뛰어나다. 그러나 초음파측정기는 아직까지 많이 보급되어 있지 않으며 값이 비싼 것도 단점이다. 반면에 식물조직의 전기전도도를 측정하는 Shigometer는 나무의 활력이나 내부 부후 여부를 진단하는 데 아주 유용하게 사용할 수 있는 도구이며 매우 정확한 결과를 얻게 하여 준다. 나무의 활력은 형성층의 전기저항치로써 알 수 있으며, 내부의 부후여부는 목질부의 전기전도도를 보고 알 수 있다. 형성층 전기저항을 측정하여 나무의 활력을 판정하고자 할 때는 판정하고자 하는 것과 같은 수종을 적어도 수 십 그루 이상 미리 조사하여 표준식(standard equation)을 만들어 두어야 한다. 나무의 전기저항을 변화시킬 수 있는 요인들은 모두 포함하여야 하며, 특히 수종과 나무의 크기, 온도 요인들은 필수적이다. 현재 우리가 보호하여야 할 노거수의 수종들에 대한 표준식을 만들어 놓는다면 필요할 때에 아주 유용하게 사용할 수 있을 것이다. 또한 특정 나무의 형성층 전기저항치를 정기적이고 지속적으로 조사하면 누적된 조사치들과 비교하여 나무의 상태를 판정할 수 있다. 부후 여부를 진단하기 위한 목질부 전기저항 측정에서는 표준식이 필요하지는 않지만 수종별로 건전한 목질부 전기전도도를 확인해 두어야 하며, 줄기의 굵기가 굵을 때는 초음파 측정기를 함께 사용하는 것이 좋다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.385-391
• /
• 2013

본 실험은 SCB(slurry composting and biofiltration) 액비의 방울 토마토(Solanum lycopersicum L. 'Unicon') 수경재배 이용가능성을 알아보기 위해 실시 되었다. 배양액처리 대조구로는 방울 토마토 전용 배양액(Control 1N)을 사용하였고, 이 배양액의 질소량($218.32mg{\cdot}L^{-1}$)을 기준으로 시판양액 1N(CNS 1N), SCB 1/2N, SCB 1N, SCB 2N을 타이머 제어에 의해 하루에 440~520mL을 공급하였다. 31일 동안 재배한 후 지상부 생체중과 건물중, 엽면적, 초장, 줄기직경, SPAD값, 마디수를 조사하였으며, 그 후 주 1회 총 7번의 과실을 수확하여 총 생산량과 상품성 과실 비율, 과실중, 당도와 산도, 과실의 총 페놀 농도 및 항산화도, 배꼽썩음병 발생률을 조사하였다. 그 결과 SCB처리 중에는 SCB 1/2N은 지상부 생체중 건물중, 엽면적, 줄기직경, 마디수 및 SPAD값에서 Control 1N 및 CNS 1N과 유의적 차이를 보이지 않으면서 우수한 생육을 유도하였다. SCB는 질소 농도가 증가하면서 점차로 생육의 저해현상을 보였다. 과실의 총 생산량은 Control 1N에서 가장 높았으며, SCB 처리중 생장이 가장 좋았던 SCB 1/2N 처리구는 Control 1N 총 생산량의 47%를 기록하였다. 상품성 과실 비율도 SCB 1N과 SCB 1/2N 처리구는 약 57~58%로 낮게 나타났다. 당도와 산도, 총 페놀 농도와 항산화도에서는 SCB 2N에서 가장 높은 수치를 보였고, 나머지 처리구와 대조구에서는 유의적으로 차이를 보이지 않았다. 배꼽썩음병은 Control 1N, CNS 1N에서는 발생하지 않았지만, SCB 2N, 1N, 1/2N 처리구는 각각 약 7, 13, 19%의 발생률을 나타내었다. 결론적으로 SCB 1/2N 처리는 Control 1N와 CNS 1N과 비교해서 방울 토마토의 영양생장에는 양호한 결과를 보였지만, 과실의 수량과 품질을 유지하지는 못했다. 따라서 SCB 액비는 방울토마토 시설 수경 재배에서 배양액으로의 가능성은 확인하였지만, 과실의 생산량과 상품성을 고려한다면 개화기 및 과실 비대기에 추가적인 무기 양분의 공급이 필요할 것으로 판단되었다.