• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.321-321
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• 2017

Water availability in rainfed lowlands (RFL) is strongly affected by climate change. In RFL, rice plants are exposed to soil moisture fluctuations (SMF) but rarely to simple progressive drought as widely believed. Typical RFL field is characterized by a about 5-cm thick high bulk density hardpan layer underneath the cultivated layer at about 20 cm depth that impedes deep root development. Root system has the ability to develop in response to changes in SMF, known as phenotypic plasticity. We hypothesized that genotypes that can adapt to RFL have root plasticity. The roots can sharply respond to re-wetting after drought period and thus penetrate the hardpan layer when the hardpan is wet and so becomes relatively soft, and thus access water under the hardpan. This study aimed to identify CSSLs derived from a cross between Sasanishiki and Habataki which adapted to such RFL conditions. We used 39 CSSLs together with the parent Sasanishiki, which were grown in hydroponics and pot under transient soil moisture stresses (drought and then rewatering), and compared with continuously well-watered (WW) (control) up to 14 days after sowing (DAS), and 20 DAS, respectively. Based on the results of hydroponics and pot experiments, we selected a few lines, which were grown in the soil-filled rootbox with artificial hardpan layer and without artificial hardpan. For the rootbox without artificial hardpan, plants were grown under WW and transient soil moisture stresses for 49 DAS. While the rootbox with artificial hardpan, the plants were grown under WW (control) and SMF (WW up to 21 DAS, 1st drought (22-36 DAS), rewatering (37-44 DAS), and followed by 2nd drought (45-58 DAS)). Among the 39 CSSLs, only CSSL439 (SL39) consistently showed significantly higher shoot dry weight (SDW) than Sasanishiki under transient soil moisture stress conditions as well as SMF conditions in all the experiments. Furthermore, under WW, SL39 consistently showed no significant differences from Sasanishiki in shoot and root growth in most of traits examined. SL39 showed significantly greater total root length (TRL) than Sasanishiki under transient soil moisture stress, which is considered as phenotypic plasticity in response to rewatering after drought period. Such plastic root development was the key trait that effectively contributed to root elongation and branching during the rewatering period and consequently enhanced the root to penetrate hardpan layer when the soil penetration resistance at hardpan layer reduced. In addition, using the rootbox with artificial hardpan layer ($1.7g\;cm^{-3}$, heavily compacted), SL39 showed greater root system development than Sasanishiki under SMF, which was expressed in its significantly higher TRL, total nodal RL, and total lateral RL at hardpan layer as well as at below the hardpan layer. These results prove that SL39 has plasticity that enables its root systems to penetrate hardpan layer in response to rewatering. Under SMF, such root plasticity contributed to its higher gs and Pn.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제7권1호
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• pp.26-42
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• 2020

토양은 식물들이 뿌리 내려 생태계를 조성할 수 있게 하는 근간이자 인류의 삶의 터전으로, 그 생성에 많은 시간을 필요로 하기 때문에 토양의 보존과 관리가 중요하다. 토양 리질리언스는 다양한 종류의 교란으로부터 토양이 본래의 구조와 기능을 유지하는 능력으로, 불확실성과 예측불가능성이 높은 미래에 대비할 수 있는 연구 분야이다. 따라서 본 연구는 국내에서 아직 널리 알려지지 않은 토양 리질리언스의 개념과 필요성, 그리고 기존에 수행된 국외 연구 내용들을 정리함으로써, 토양리질리언스를 처음 접하는 국내·외 연구자들에게 리질리어스 연구의 진입 문턱 (threshold)을 낮추는데 기여할 것을 목적으로 수행되었다. 본 연구 전반부에는 리질리언스와 토양 리질리언스에 대해 소개하였으며, 후반부에는 많은 토양 리질리언스 선행연구들이 관심을 가진 주요 스트레스 원인을 자연적 요인과 인위적 요인으로 구분하여 정리하였다. 지구상에는 모암, 기후, 인간의 활동, 문화가 모두 동일한 지역은 없기 때문에 각 토양마다 고유의 특수성을 갖고 있다. 따라서 본 연구 결과 활용하고자 하는 연구자는 토양 리질리언스를 도입하고자 하는 지역의 특수성을 고려하여 활용해야 할 것이다. 또한 토양 리질리언스 연구자들의 네트워크를 강화하여 연구결과를 공유하고 적극 활용할 수 있는 기반을 만드는 데 노력해야 할 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제46권4호
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• pp.310-317
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• 2019

사과 '후지'의 잎 절편체로부터 신초 기관형성을 통한 효율적인 식물체 재생 시스템을 확립하기 위하여 배지조성 중 식물생장조절제, 기본배지와 당의 종류 및 농도를 달리하여 실험을 실시하였다. 식물생장조절제 NAA가 첨가된 상태에서 기본배지 중 N6와 LS, cytokinin 중 BA와 TDZ를 비교하였을 때, N6 배지에 BA 5.0 mg/L를 사용하는 것이 신초 형성율과 절편체당 재생 신초수에서 효과적이었다. BA보다 신초 형성에 효과적인 것으로 알려진 TDZ는 본 실험에서는 전반적으로 신초 형성율이 낮았다. 탄소 공급원과 식물생장조절제의 조합 처리에서는 sorbitol 40 g/L의 처리가 신초 형성율 67.3%, 절편체당 신초수 4.3개로 가장 좋았고, 식물생장조절제는 BA 5.0 mg/L와 NAA 0.1 mg/L의 혼합처리가 가장 효과적이었다. 암조건에서 3주간 배양한 후 명조건으로 옮겨 총 8주간 배양하여 재생된 신초는 1/4MS에 IBA 0.2 mg/L가 첨가된 배지에서 발근을 유도한 후 활착시켜 온실에서 재배하였을 때 정상적인 표현형을 보여주었다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제18권1호
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• pp.1-6
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• 2001

본 연구는 음나무의 증식을 위해 근삽을 이용하여 대량번식방법의 체계를 확립하고자 실시하였다. 조사된 결과는 다음과 같다. 1. 음나무의 근삽시 생장조절물질의 처리는 고농도보다 저농도가 효과적인 것으로 나타났으며, 생장조절물질 처리에 따른 부정아 발생율은 IBA, NAA 300mg/L 처리구에서 96.6%로 가장 높게 나타났으나 무처리 역시 90.0%로 높은 부정아 발생율을 나타내었다. 또한 엽의 특성(엽수, 엽신, 엽폭)은 무처리와 생장조절물질 처리간에 큰 차이를 나타내지 않았다. 2. 근의 방향에 따른 근삽은 가로근삽(100%)과 세로근삽 (92.5%) 이 모두 90% 이상의 부정아 발생율을 보여 두 처리 모두 높은 부정아 발생율을 나타내었고, 부정아 발생수 및 엽 특성(엽수, 엽병, 엽신 및 엽폭)에 있어서 세로근삽이 가로근삽보다 모두 높게 나타났다. 3. 바로묻기 한 것이 거꾸로묻기 한 것보다 부정아 발생율, 부정아 발생수 및 엽특성(엽수, 엽신, 엽폭)에서 높은 값을 나타냈으며, 거꾸로묻기 한 경우 세근의 발달이 없거나 미약하며, 부정아 발생의 경우 기극 부근에서 발생하여 지면으로 올라오는 경우를 나타냈다.

• 한국산림과학회지
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• 제77권2호
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• pp.208-215
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• 1988

현사시(Populus alba ${\times}$ glandulosa) 기내배양(器內培養)한 엽육조직(葉肉組織)에서 원형질체(原形質體)를 분리(分離), 배양(培養)하여 식물체(植物體) 재분화(再分化) 과정(過程)에 관(關)해 조사(調査) 검토(檢討)하였다. $NH_4NO_3$를 뺀 MS배지(培地)에 BAP 0.5mg/l와 2.4-D 2.0mg/l를 첨가(添加)하여 liquid plating 법(法)으로 원형질체(原形質體)를 배양(培養)하였을때 비교적(比較的) 높은 세포분열(細胞分裂)이 일어났다. colony 형성율(形成率)은 gauze를 넣은 semi-solid agar plating 법(法)에서 가장 높게 일어나서 배양(培養) 5주후(週後)에는 micro-callus가 형성(形成)되었다. gauze를 제거(除去)한 후(後)에는 원형질체(原形質體) 분리배양후(分離培養後) 8주(週)가 되었을때 mini-callus가 형성(形成)되었으며 이들 callus는 2, 4-D 0.5mg/l와 BAP 0.1mg/l를 첨가(添加)한 MS배지에서 증식되었다. shoot 형성(形成)은 zeatin 1.0mg/l를 첨가(添加)한 배지에서 이식한지 3주(週)만에 일어나기 시작했으며 6주후(週後)에 뿌리발달을 도모하고져 생장조절물질(生長調節物質)이 첨가(添加)되지 않은 1/2MS배지로 이식하였다. 이식한지 4주후(週後)에 많은 뿌리가 형성(形成)되었다. 발근(發根)이 된 개체(個體)는 온실(温室)에 이식(移植)하였는데 원형질체(原形質體)를 분리(分離)하여 완전식물체(完全植物體)로 분화(分化)시켜 온실(温室)에 이식(移植)하기 까지는 22주(週)가 걸렸다.

• 한국산림과학회지
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• 제84권1호
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• pp.41-47
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• 1995

기내발아된 치묘를 사용하여 아까시나무의 기내대량증식 시스템을 확립하고, 미성숙 접합배로부터 체세포배발생에 미치는 요인을 조사하였다. 기내줄기 대량증식에는 MS기본배지에 1.0mg/l BAP와 0.01mg/l NAA를 첨가해 주었을 때 평균 10.5개의 줄기가 발생되었다. 같은 생장조절물질이 첨가된 MS배지에 침으로 자극한 잎을윤 치상하였을 때 13.5개의 줄기가 탄생하였다. 에틸렌 발생을 억제하는 효과를 가지고있는 $AgNO_3$을 50mg/l 첨가해 주었을 때 줄기기부에 callus발생을 줄여 정상적인 줄기생장을 유도할 수 있었다. 이들 줄기는 생장조절물질이 첨가되지 않은 1/2MS 기본배지에 이식하였을 때 완전한 식물체로 자랐다 LS배지에 2, 4-D와 BAP를 단용 또는 혼용한 배지에 발육단계가 다른 여러 가지 접합배를 이식하여 체세포배를 유도하였다. 그 결과 수정 4주된 접합배를 1.0mg/l 2, 4-D를 첨가한 LS 배지에 배양했을 때 14.3%의 체세포배를 얻었다. 이들 체세포배는 매우 낮은 빈도로 완전한 식물체로 발전하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제82권3호
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• pp.227-234
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• 1993

식(食) 약용수종(藥用樹種)으로 이용가치(利用價値)가 높은 초피나무 종자(種子)의 발아율(發芽率)을 높이는 발아촉진방법(發芽促進方法)을 찾기 위하여 종자(種子)를 Pon-Pon에 세척(洗滌)하고 4가지 방법(方法)으로 10월(月) 초순(初旬)에 처리(處理)한 후(後) 1991년(年) 4월(月) 포지(圃地)에 파종(播種)하여 발아생장(發芽生長)한 묘목(苗木)을 당년(當年) 10월(月) 중순(中旬)에 거취(据取), 발아율(發芽率)과 묘목생장량(苗木生長量)을 조사(調査)한 결과(結果)와 삽목증식법(揷木增殖法)을 개발(開發)하기 위하여 삽목시기(揷木時期) 및 발근촉진제(發根促進劑)의 종류별(種類別) 농도(濃度)에 따른 삽목묘(揷木苗)의 발근율(發根率)과 묘목생장(苗木生長)을 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約하면 다음과 같다. 1. 종자발아촉진처리(種子發芽促進處理)에 따른 포지발아율(圃地發芽率)은 Pon-Pon 처리(處理) 후(後) 노천매장(露天埋藏)한 처리구(處理區)에서 74.3%로 가장 높았으며, 처리간(處理間)에 1% 수준(水準)에서 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 2. 묘목(苗木)의 신장생장형(伸長生長型)은 춘기(春期)부터 추기(秋期)까지 연속신장형(連續伸長型)이었고 종자발아(種子發芽) 후(後) 48일(日)째인 7월(月) 1일(日)부터 7월(月) 31일(日) 사이에 당년(當年) 총(總) 생장량(生長量)의 40.3%가 생장(生長)하여 가장 왕성(旺盛)한 생장량(生長量)을 보였다. 3. 삽목묘(揷木苗)의 발근율(發根率)은 발근촉진제(發根促進劑) 종류간(種類間)에는 뚜렷한 차이(差異)를 보이지 않았으나 농도간(濃度間)에 1% 수준(水準)에서 유의적(有意的)인 차이(差異)를 보였다. 4. 삽목묘(揷木苗)의 일차근수(一次根數)와 T/R율(率)은 발근촉진제(發根促進劑) 처리구(處理區)가 무처리구(無處理區)보다 양호(良好)한 생장(生長)을 보여 주였다. 5. 삽목묘(揷木苗)의 T/R율(率)은 일차근수(一次根數)와 높은 부(負)의 상관(相關)(r=-0.7164)을 나타내었다.

• 한국산림과학회지
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• 제40권1호
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• pp.43-50
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• 1978

본(本) 연구(硏究)는 천연식용색소(天然食用色素)와 고급주(高級酒)및 천연과실(天然果實) 음료(飮料) 개발(開發)의 중요자원(重要資源)이 되는 Elder berry의 다량증식(多量增殖)과 보급(普及)을 위(爲)하여 각처리별(各處理別)로 삽목실험(揷木實驗)을 실시(實施)한 결과(結果)다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 삽목상(揷木床)은 온실내(溫實內)에 온도(溫度)와 습도(濕度)를 완전자동화(完全自動化) 할때에 100%의 활착(活着)을 높일 수 있었고 처리간(處理間)에는 1%의 높은 유의성(有意性)이 있었다. 2. 품종간(品種間) 비교실험(比較實驗)에 있어서는 평균(平均) 93.8%의 삽목활착율(揷木活着率)을 보였고 품종내(品種內)에는 유의성(有意性)이 없었다. 3. 삽수(揷穗)의 각기관별(各器管別) 실험(實驗)에서는 평균(平均)57.5%의 삽목활착율(揷木活着率)을 냈으며 휴안지(休眼枝) 2 마디를 쓰는 것이 가장 좋았으며 처리간(處理間)에는 1%의 유의성(有意性)을 보였다. 4. 휴안아(休眼芽)의 삽목(揷木)이 가능(可能)하여 17.66%의 활착(活着)이 되었다. 5. 조직(組織)의 분화별(分化別) 및 경화도(硬化度)에 따른 삽목활착(揷木活着)에는 1% 이상의 유의성(有意性)이 있었고 6月 15일경(日頃)의 반숙지(半熟枝)인 경우가 54%로서 가깅 좋은 결과(結果)를 얻었다.

• 한국작물학회지
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• 제14권
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• pp.47-51
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• 1973

수도 분얼 기간의 기온의 고저 및 교차가 수도 생육에 미치는 영향을 알고저 분얼기를 활착후 10일간씩 초기, 중기, 후기로 나누어 주간 온도를 $25^{\circ}C$, $30^{\circ}C$, 야간 온도를 10,15,20,$25^{\circ}C$로 7조합을 하여 작물시험장 인공 기상실에서 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 최고 분얼수는 조기, 중기 처리에서 많고 후기 처리에서 영향이 적었다. 2. 온도 처리 완료후의 초장$\times$경수의 적은 조, 중기에서 주간 $30^{\circ}C$, 야간$25^{\circ}C$에서 컸으며 후기 처리는 차이가 적었다. 3. R.G.R(g/g/day)는 조기 처리에서 높았다. 4. 성숙기 엽중은 조기 처리에서 가장 많고 후기 처리에서 적었다. 5. 따라서 수도 생육에 미치는 온도의 영향은 분얼 초기에 크다고 하겠다.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제2권2호
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• pp.163-169
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• 2008

Roots of Ophiorrhiza prostrata D. Don serve as a rich source of camptothecin (CPT), an anticancer drug. Because of the large-scale collection of its roots, the plant has become a threatened species. The present study accomplishes the induction of adventitious roots as a means for the production of CPT as well as for the large-scale propagation of this anticancer drug plant using leaf and internode explants. The biomass yield and CPT content of adventitious roots induced from different explants were compared to roots developed on ex vitro rooted stem cuttings. Adventitious roots were produced on half-strength Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with $10.74{\mu}M$ ${\alpha}-naphthaleneacetic$ acid and $2.32{\mu}M$ kinetin at mean fresh weights of 0.753, 0.739 and 0.748 g roots from leaf, internode and shoot, respectively. CPT yield from in vitro derived roots after 50, 80 and 120 days of incubation (0.028, 0.06 and 0.1% dry weight, respectively) was not significantly different from those harvested at the same age from ex vitro rooted (0.03, 0.06 and 0.13%, respectively) stem cuttings. CPT from subcultured roots derived from solid (0.08%) medium was lower than from suspension culture medium (0.12%). Subsequent cultures of the adventitious roots showed a stable production of CPT (0.16%). The yield of CPT from 360-day-old plant-derived roots was 0.19%. Elicitation using methyl jasmonate and acetyl salicylic acid exhibited no enhancement in CPT yield. In vitro propagation through direct shoot regeneration was achieved from the adventitious roots upon transfer to MS medium with $8.87{\mu}M$ $N^6-benzyladenine$ (BA) and $2.46{\mu}M$ indole-3-butyric acid (IBA) with a mean of 21.2 shoots per culture in 50 days. The shoots upon subculture on medium having the same level of BA and IBA underwent rapid proliferation. The shoots transferred to field conditions after in vitro rooting exhibited 95% survival. Adventitious root induction, from leaf and internode explants, enables the feasible production of CPT as well as the large-scale rapid propagation of this species which can safeguard it from extinction.