• 제목/요약/키워드: PCA plot analysis

검색결과 52건 처리시간 0.032초

하천의 생태적 복원을 위한 자연하천변의 목본성 식물군락에 대한 연구 (Studies on the Woody Vegetation in the Edge of Natural River for Ecological Restoration in Korea)

  • 방제용;허은복;김혜주;유영한
    • 한국습지학회지
    • /
    • 제17권2호
    • /
    • pp.124-129
    • /
    • 2015
  • 하천의 복원을 위한 기초자료로 사용하고자 인간의 간섭에 의한 훼손이 없거나 적은 10개의 자연하천을 군집생태학적 방법으로 조사하여 통계적으로 분석하였다. 그 결과 신갈나무군락과 소나무군락, 사시나무군락, 굴참나무군락, 산벚나무군락 등 총 29개의 식물군락으로 확인되었다. 하천식생은 계곡 계반림과 하변림으로 나누어졌다. 계곡 계반림은 경사가 급하고 물에 의한 영향이 적어 경목림이 우점하였고, 하변 연목림은 버드나무류로 대변되었다. 하천 선택시 자연성이 기준이 되어 인간의 간섭이 많은 하류보다 중 상류에 위치한 조사지가 많았고, 그에 따라 출현군락의 92%(44 plot)는 경목림이었고, 8%(4 plot)는 연목림이었다. 전층을 이용한 PCA 분석에서는 신갈나무군락 그룹과 산벚나무군락 그룹, 소나무군락 그룹, 산벚나무군락과 소나무군락 혼합 그룹, 기타군락 그룹으로 크게 5개의 그룹으로 나누어졌다. 교목층을 이용한 PCA 분석은 신갈나무군락 그룹, 산벚나무군락 그룹, 기타군락 그룹으로 크게 3개의 그룹으로 나누어졌다. 하천변에 출현한 식물군락은 경목림과 연목림으로 나누어졌으며, 이를 통해 하천제방권 및 고수위권은 신갈나무, 소나무, 사시나무, 굴참나무와 산벚나무 등의 종을 식재하는 것이 적합하고, 고수부지권 및 저수위권은 버드나무속 식물을 식재하는 것이 적합할 것으로 판단된다. 식재될 목본에 따른 초본의 선택은 통계분석에서 같은 그룹에 속해있고, 높은 빈도로 출현하는 종으로 하는 것이 적합하다고 판단된다.

Evaluation on Soil Characterization in Paddy Treated with Different Green Manure Crops and Tillage Method by Ordination Technique

  • Kim, Kwang Seop;Park, Ki Do;Kim, Suk-Jin;Choi, Jong-Seo;Lee, Yong Bok;Kim, Min-Tae
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제48권4호
    • /
    • pp.285-294
    • /
    • 2015
  • Ordination has been recognized useful method to analyze the effects of multiple environmental factors on dozens of species in vegetation ecology because of summarizing community data by producing a low-dimensional graphics. Main objective of this study was the application of ordination method, especially principal components analysis (PCA), to analyze the soil characterization on paddy treated by different green manure crops and tillage methods. Treatments included the three tillage treatments and two green manure crops as the following; (i) moldrotary + rotary tillage without green manure crop (Con), with (ii) hairy vetch (ConHv), and (iii) hairy vetch + green barely (ConHvGb), (iv) rotary tillage without green manure crop (Rot), with (v) hairy vetch (RotHv), and (vi) hairy vetch + green barly (RotHvGb), and (vii) no-tillage (Notill). Vectorial distance result from PCA of soil properties including physical, chemical, and microbial properties showed the two main difference. Firstly, soil properties among plots without green manure were strongly affected by tillage strength [Vectorial distance: Con-Notil (5.88) > Rot-Notill (4.58)] at PC1 (35.0%) axis. But it was difficult to find the fixed trend among plots when green manure crop was added in plot. Nevertheless, two groups were separated by adding green manure crop at PC2 (29.2%) axis. These results show that PCA ordination methods could be used the research for change of soil characterization.

FT-IR 스펙트럼 다변량통계분석을 이용한 파파야(Carica papaya L.)의 생육온도 변화에 따른 대사체 수준 식별 (Metabolic Discrimination of Papaya (Carica papaya L.) Leaves Depending on Growth Temperature Using Multivariate Analysis of FT-IR Spectroscopy Data)

  • 정영빈;김천환;임찬규;김성철;송관정;송승엽
    • 한국국제농업개발학회지
    • /
    • 제31권4호
    • /
    • pp.378-383
    • /
    • 2019
  • 본 연구는 FT-IR 스펙트럼 데이터를 기반으로 다변량통계분석을 이용하여 생육 온도변화에 따른 파파야(Carica papaya L.)의 대사체 수준 식별을 통해 기후 변화에 대응하여 작물의 육종 연구의 기초자료로 활용하고자 한다. 1. FT-IR 스펙트럼 데이터로부터 PCA(principal component analysis), PLS-DA(partial least square discriminant analysis) 그리고 HCA(hierarchical clustering analysis) 분석을 실시하였다. 2. 파파야 품종은 1700-1500, 1500-1300, 1100-950 cm-1부위에서 대사체의 양적, 질적 패턴 변화가 FT-IR 스펙트럼상에서 나타났다. FT-IR 스펙트럼의 1700-1500 cm-1부위는 주로 Amide I 과 II을 포함하는 아미노산 및 단백질계열의 화합물들의 질적, 양적 정보를 나타내고, 1500-1300 cm-1부위는 phosphodiester group을 포함한 핵산 및 인지질의 정보가 반영이 되고, 1100-950 cm-1부위는 단당류나 복합 다당류를 포함하는 carbohydrates 계열의 화합물들이 질적, 양적 정보가 반영되는 부위이다. 3. PCA score plot 상측으로부터 +0℃(A)에서 +4℃(C)로 변화하는 것을 볼 수 있다. (A) 그룹은 주로 현재 기온에서 재배되는 파파야가 분포되면서 그룹을 형성하고 있고, (B) 그룹은 평년 기온에서 +2℃ 증가한 것을 가정하여 재배된 파파야가 그룹을 형성하였다. 또한, (C) 그룹은 (B) 그룹에서 +2℃, 평년 기온에서 +4℃ 증가한 것을 가정하여 재배된 파파야가 그룹을 형성하였다. 4. PLS-DA 분석의 경우 PCA 분석보다 생육온도에 따른 그룹 간 식별이 뚜렷하게 나타났다. 5. 본 연구에서 확립된 파파야 생육온도에 따른 대사체 수준 식별 기술은 파파야의 품종, 계통의 신속한 선발 수단으로 활용이 가능할 것으로 기대되며 육종을 통한 신품종개발 가속화에 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

미국산 전통품종과 유전자 재조합 땅콩품종의 지방산과 토코페롤의 상관관계 (Relationships between Fatty Acids and Tocopherols of Conventional and Genetically Modified Peanut Cultivars Grown in the United States)

  • 신의철
    • 한국식품영양과학회지
    • /
    • 제42권10호
    • /
    • pp.1618-1628
    • /
    • 2013
  • 미국산 땅콩의 지용성 성분의 연구를 위해 일반 품종과 hioleic 품종이 가지는 지방산과 지용성 vitamin 중 하나인 tocopherol의 구성과 그에 대한 상관관계를 살펴보았다. 두 가지 품종에서 확연한 지방산 조성의 차이를 대표적 지방산인 palmitic acid, oleic acid, 그리고 linoleic acid를 중심으로 상관관계를 확인할 수 있었으며, 포화지방산과 ${\beta}$-T 반비례 관계를 통계적 접근을 통해 확인할 수 있었다. 또한 correlation을 통해서 ${\gamma}$-T와 ${\delta}$-T가 높은 비례관계를 가지는 것을 확인하였다. 다변량 분석을 위한 통계기법 중 대표적인 PCA를 통해서 땅콩의 지용성 성분에 대한 해석을 시도하였고, 그 결과 변수로 분류한 지방산과 tocopherol과의 관계를 loading plot을 통해서 확인하였고, score plot을 통해 개별 땅콩 품종들이 보이는 그룹간의 유의성과 차이를 확인할 수 있었다. 통계적 접근을 통해서 일반적인 분석 데이터에서 보여주는 정보 이외의 숨은 결과를 수학적 계산을 근거로 얻을 수 있다는 점에서 PCA를 이용한 통계적 접근법은 앞으로 여타의 땅콩품종이 가진 지용성 및 수용성 성분의 상관관계 및 품종간 그룹별 분류에 좀 더 체계적인 수단으로써 이용될 것으로 판단된다. 그리고 우수한 영양 및 기능성 성분을 가진 땅콩이 육종이라는 과정을 통해서 개량된 high-oleic 품종은 더욱 우수한 영양성분 및 식품으로서의 가공 안정성을 가지고 있어, 식품소재로서의 high-oleic 품종은 전통 품종보다 더욱 유리한 위치에 있다고 판단된다. 또한 연구에서는 선행 연구들에서 발견한 fatty acid와 tocopherol 함량의 유의적인(P<0.05) 상호관계가 나타나지는 않았으나 향후 땅콩을 포함한 식품소재의 성분 분석에 대한 연구 과정에서 잠재적으로 발생 가능한 영양 및 기능성 성분에 대한 상호관계를 탐색 연구하는 연구가 계속적으로 시도되어야 할 것이다.

UPLC-QTOF-MS분석를 이용한 국내산 더덕 주산지의 표지물질 선정 (Selecting marker substances of main producing area of Codonopsis lanceolata in Korea using UPLC-QTOF-MS analysis)

  • 안영민;장현재;김두영;백남인;오세량;이대영;류형원
    • Journal of Applied Biological Chemistry
    • /
    • 제64권3호
    • /
    • pp.245-251
    • /
    • 2021
  • 더덕(Codonopsis lanceolata)은 주로 한국, 중국 등 동아시아 지역에 재배되고 있으며, 더덕의 뿌리는 기침, 기관지염, 천식, 결핵, 소화 불량의 증상을 치료하기 위한 기능성 식품 및 전통 의학으로 사용되어져 왔다. 보고된 바에 의하면 phenylpropanoids, polyacetylenes, saponins, flavonoids와 같은 다양한 식물 천연물 성분들이 항비만, 항염, 항암, 항산화, 항미생물 활성과 같은 약리학적 작용에 관여한다고 보고되어 있다. MS기반 대사체학 분석을 이용한 주산지의 마커 성분을 선정하는 것은 다른 지역에서 재배된 약용 식물의 안전성뿐만 아니라 화학적 조성과 생물학적 효능의 변화와도 관련이 있기 때문에 부작용 없이 더덕의 유익한 효과만을 보장하는데 중요하다. 본 연구에서는 국내산 더덕의 주산지 특성을 구별하기 위해 UPLC-QTOF-MS를 기반으로 하는 대사체 프로파일링과 다변량 통계분석 기법인 PCA 분석을 수행하여 판별모델을 확립하였다. 그 결과 인제(강원도), 횡성(강원도), 무주(전라북도)의 3개 그룹이 PCA와 loading plot 분석결과 tangshenoside I, lancemaside A, lancemaside G는 더덕 주산지를 구별하기 위한 잠재적 대사체 마커들로 제안하였다.

소규모 생태연못(원흥이 방죽)의 부영양화 평가 (Evaluation of Trophic State of a Small-scale Pond (Wonheung) in Ecological Park)

  • 이흥수;정세웅;최정규;신상일
    • 한국물환경학회지
    • /
    • 제24권6호
    • /
    • pp.741-749
    • /
    • 2008
  • Many small-scale ponds that serve as ecological habitat, recreation and irrigation are faced to eutrophication problem, which causes aesthetic nuisance and ultimately loss of their functions. Thus accurate evaluation of the trophic state of these ponds is essential to provide rational information to the stakeholders so that they can develop effective management actions. In this study, the trophic state of a small pond (Wonheung) that experiencing water quality degradation due to vicinity land development was assessed using various Trophic State Indexes (TSIs) and statistical analysis including Principal Components Analysis (PCA) based on the field monitoring data obtained from May to December, 2007. The results showed that the pond is under eutrophic state with average total nitrogen (T-N) and total phosphorus (T-P) concentrations of $708.1{\mu}g/L$ and $59.3{\mu}g/L$, respectively. The factor loading plot obtained from PCA showed distinct two influencing factors, PC 1 and PC 2. PC 1 was grouped by T-P, Chlorophyll a (Chl-a), suspended solids (SS), TN/TP ratio, and transparency that all strongly related to the eutrophication state, while PC 2 by temperature, conductivity, dissolved oxygen (DO) and turbidity that explains the seasonal water quality variations. The limiting factor was identified as light rather than phosphorus by both T-N/T-P ratio and TSI indexes analysis. The results and methodology adopted in this study can be used for water quality assessment for other small ponds and lakes.

Evaluation for anaerobic germinability of rice germplasm for direct-seeding cultivation under submerged conditions

  • Rauf, Muhammad;Choi, Yu-Mi;Lee, Sukyeung;Lee, Myung-Chul;Oh, Sejong;Hyun, Do Yoon
    • 한국작물학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
    • /
    • pp.71-71
    • /
    • 2017
  • Stable stand establishment is pre-requisite in direct rice seeding system for obtaining optimal yield of rice crop in rain-fed and waterlogged areas. Anaerobic condition on waterlogged soil causes low germination which significantly reduces crop yield. Due to low availability of tolerant genetic material for anaerobic germination, there is urgent need to evaluate rice germplasm for better germinability under anaerobic conditions. Seeds of the 185 rice accessions were evaluated for germination vigor and coleoptile length under anaerobic conditions. The variation among germplasm was tested for significance using analysis of variance and various multivariate components. Significant level of variation was observed among all accessions for germination vigor and coleoptiles length. Although highest mean values for coleoptiles length (2.1cm) and germination rate (60%) were observed in japonica accessions but maximum coleoptile length (4.68cm) and germination rate (96%) was found in indica genotype CO18. A highly significant and positive correlation was also observed between germination vigor and coleoptiles length, which signify the importance of elongated coleoptile under anaerobic conditions. The PCA analysis illustrated that 97.24% variation was accounted by PC1 while PC2 and PC3 explained 2.54% and 0.24% variation for germination vigor and coleoptile length. PCA scattered plot divided the accessions in four various groups. All AG tolerant accessions were included in group I. Likewise in the case of cluster analysis, two major clades (I and II) were formed. All accessions showing >40% germination rate were included in clade I, whereas all other accessions with <40% germination rate were grouped in clade II. Further more highly tolerant accessions (>80% germination) were grouped in sub-cluster IA.

  • PDF

Analysis of polyphenolic metabolites from Artemisia gmelinii Weber ex Stechm. and regional comparison in Korea

  • Park, Mi Hyeon;Kim, Doo-Young;Jang, Hyun-Jae;Jo, Yang Hee;Jeong, Jin Tae;Lee, Dae Young;Baek, Nam-In;Ryu, Hyung Won;Oh, Sei-Ryang
    • Journal of Applied Biological Chemistry
    • /
    • 제62권4호
    • /
    • pp.433-439
    • /
    • 2019
  • Artemisia species are widely used as food ingredients and raw material in traditional medicine. However, to date, the secondary metabolites of Artemisia gmelinii Weber ex Stechm. have not been sufficiently investigated. The secondary metabolites of A. gmelinii, which was collected from representative regions in Chungbuk, Gangwon, and Gyeongbuk, were analyzed using ultra-performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometry (UPLC-QTof MS) combined with an unsupervised principal component analysis (PCA) multivariate analysis. In the loading scatter plot of PCA, significant changes in metabolites were observed between the regions, ten metabolites (3: 5-O-caffeoylquinic acid, 4: 4-O-caffeoylquinic acid, 8: trans-melilotoside, 12: quercetin 3-O-hexoside, 15: 3,4-O-dicaffeoylquinic acid, 17: 3,5-O-dicaffeoylquinic acid, 18: 4,5-O-dicaffeoylquinic acid, 19: syringaldehyde, 20: caffeoylquinic acid derivative, and 23: icariside II) were evaluated as key markers among twenty-five identified metabolites. Interestingly, the contents of the identified marker significantly differed between the three groups. This is the first study to report the presence of marker metabolites and their correlating geographical cultivation in A. gmelinii.

율무밭에 발생하는 잡초 양상 (The Occurrence of Weed Species in Coix lacryma-jobi var. mayuen Fields)

  • 이인용;김창석;이정란;한정아;김경훈;김미선;송희근;김덕환
    • Weed & Turfgrass Science
    • /
    • 제3권2호
    • /
    • pp.102-109
    • /
    • 2014
  • 율무밭에 발생하는 잡초발생양상과 잡초로 인한 피해정도를 파악하여 율무밭 잡초방제의 기초자료로 활용하기 위하여 2013년 5월부터 9월까지 3회 조사하였다. 율무밭에 발생하는 잡초는 33과 98종으로 일년생잡초가 58종(59.2%), 월년생잡초 21종(21.4%) 그리고 다년생잡초가 19종(19.4%)이었다. 이 중 외래잡초는 31종이나 덩굴성 외래잡초인 둥근잎유홍초, 미국나팔꽃, 둥근잎나팔꽃 등의 발생이 많았다. 우점도가 높은 잡초로는 바랭이, 깨풀, 돌피, 쇠비름, 미국가막사리 등이었으며, PCA 분석한 결과, 3개 그룹(미국개기장 군락, 돌피-털진득찰 군락, 깨풀 군락)으로 나눌 수 있었다. 잡초방임구에서 율무의 수량감소는 잡초관리구에 비하여 60% 감소하였다.

Morphometric Characterisation of Root-Knot Nematode Populations from Three Regions in Ghana

  • Nyaku, Seloame Tatu;Lutuf, Hanif;Cornelius, Eric
    • The Plant Pathology Journal
    • /
    • 제34권6호
    • /
    • pp.544-554
    • /
    • 2018
  • Tomato (Solanum lycopersicum) production in Ghana is limited by the root-knot nematode (Meloidogyne incognita, and yield losses over 70% have been experienced in farmer fields. Major management strategies of the root-knot nematode (RKN), such as rotation and nematicide application, and crop rotation are either little efficient and harmful to environments, with high control cost, respectively. Therefore, this study aims to examine morphometric variations of RKN populations in Ghana, using principal component analysis (PCA), of which the information can be utilized for the development of tomato cultivars resistant to RKN. Ninety (90) second-stage juveniles (J2) and 16 adult males of M. incognita were morphometrically characterized. Six and five morphometric variables were measured for adult males and second-stage juveniles (J2) respectively. Morphological measurements showed differences among the adult males and second-stage juveniles (J2). A plot of PC1 and PC2 for M. incognita male populations showed clustering into three main groups. Populations from Asuosu and Afrancho (Group I) were more closely related compared to populations from Tuobodom and Vea (Group II). There was however a single nematode from Afrancho (AF4) that fell into Group III. Biplots for male populations indicate, body length, DEGO, greatest body width, and gubernaculum length serving as variables distinguishing Group 1 and Group 2 populations. These same groupings from the PCA were reflected in the dendogram generated using Agglomerative Hierarchical Clustering (AHC). This study provides the first report on morphometric characterisation of M. incognita male and juvenile populations in Ghana showing significant morphological variation.