본 연구는 미나리의 종자를 이용하여 가정에서 청정재배가 가능한 재배키트를 개발하고자 실시하였다. 미나리 3가지 계통들의 발아율을 조사한 결과 계통 IT 232354의 최초발아율과 최종발아율이 가장 높아 가정용 재배키트에 사용될 종자로 선발하였다. 계통 IT 232354를 이용하여 가정용 재배키트 개발을 위한 실험을 진행한 결과 같은 재배키트에서 생육한 동일한 종근을 이용하여 3회까지 재배 및 수확이 가능하였으며 4회차가 되면서 생육이 급격히 저하되었다. 따라서 1회 파종으로 가능한 수확 횟수는 3회였으며, 양액의 종류에 따른 미나리 생육을 조사한 결과 전체적인 생육은 미나리전용 양액이 가장 저조하였으며, 지상부 생육의 경우에는 엽경채류 전용액비와 아미노산발효부산액이 모두 비슷하였으나 지하부 생육의 경우 아미노산발효부산액보다 엽경채류 전용액비 처리구의 생육이 더 좋았다. 또한 4회 연속 재배 수확을 할 경우 생존율은 아미노산발효부산액이 100% 였으며, 엽경채류 전용액비는 96.4%, 그리고 미나리 양액은 49.8%로 가장 낮았다. 키트 유형에 대한 생육은 초기 생육은 2구형이 3구형에 비해 약간 증가하는 경향을 보이지만 3회차가 되면서 생육차이가 없었다. 또한 재배키트 하나의 전체 수확량의 경우 3구형이 2구형보다 훨씬 높은 결과를 나타내었다. 본 실험 결과를 종합하면 친환경 제재인 아미노산발효부산액과 엽경채류 전용액비를 이용하여 3구형 재배키트에서 미나리를 재배한다면 1회 파종으로 3회까지 재배 수확이 가능할 것이다. 친환경 자제인 아미노산발효부산액만을 이용하여 자체 제작한 미나리 재배키트에 종자를 이용한 미나리 생산이 가능하여 가정용 재배키트로의 개발 가능성을 확인하였다. 이는 미나리 외 채소재배키트의 개발에도 큰 영향을 줄 뿐 아니라 종자 산업의 다양화에 크게 기여할 것으로 사료된다.
본 연구에서는 키다리병에 심하게 감염된 종자를 prochlornz EC와 fludioxonil FS을 혼용하여 종자소독 효과를 증진시키기 위해 혼용처리 시 병원균 균사 및 포자 억제효과를 분석하고 혼용조건을 설정 하였다. 균사생장 억제 검정에서는 단제 사용 시 prochloraz는 $10{\mu}g$/ml 처리에서 100% 억제한 반면 fludioxonil은 $80{\mu}g$/ml 처리에서 33.3%의 억제율을 나타내었고, 두 가지 살균제의 혼용 시 각각 $5{\mu}g$/ml씩 혼용처리에서 100% 억제하였다. 포자발아 억제 검정의 경우 prochloraz $40{\mu}g$/ml 단독 처리에서 81.4% 발아를 억제하였지만 prochloraz와 fludioxonil 각각 $10{\mu}g$/ml 혼용처리에서는 99.2%의 억제율을 보였다. 감염종자를 대상으로 혼용침지소독 시 prochloraz $125{\mu}l$/ml와 fludioxonil $50{\mu}l$/ml 혼용 침지할 경우 발병율이 2.1%로 높은 방제 효과를 보이고 입모율에는 영향을 미치지 않았지만 prochloraz 농도가 높아질수록 입모율이 낮아지는 경향이 있었다. 침지시간이 길고 온도가 높을수록 키다리병 방제효과가 증진된 반면 $35^{\circ}C$ 이상에서는 입모율이 80% 내외로 낮아지는 경향을 보였는데 관행방법인 prochloraz $125{\mu}l$/ml 단독으로 $30^{\circ}C$에서 48시간침지 시 57.6%의 방제가를 나타낸 반면 prochloraz $125{\mu}l$/ml와 fludioxonil $50{\mu}l$/ml를 혼용하여 $30^{\circ}C$에서 48시간 첨지할 경우 방제가 96.7%, 입모율 88.0%로 키다리병 방제에 효과적이면서 식물체에 안정적인 방제효과를 나타내었다.
본 연구는 왕도깨비가지(Solanum viarum Dunal) 군반 형성에 따른 하부식생에 미치는 영향을 파악하기 위해 연접식생법(belt-transect)을 이용한 종 다양성 변화와 제초제와 항균제에 대한 자원화방안의 기초자료로 제공하고자 왕도깨비가지의 수용성 추출액에 대한 알레로패시 효과를 조사하였다. 왕도깨비가지 군반에 근접할수록 1번 조사구($7.7{\pm}2.0$종, $1.5{\pm}0.2$), 2번 조사구($5.3{\pm}1.2$종, $1.2{\pm}0.2$), 3번 조사구($4.0{\pm}1.7$종, $0.9{\pm}0.1$) 순으로 출현종수, 종 다양도가 감소하는 경향을 보였고 조사지역의 토양 내 총 페놀 함량은 1번 조사구($0.16{\pm}0.01mg\;g^{-1}$), 2번 조사구($0.17{\pm}0.01mg\;g^{-1}$), 3번 조사구($0.22{\pm}0.02mg\;g^{-1}$) 순으로 증가되어 토양 내 총 페놀 함량과 조사지역의 종 다양도는 부의 상관(r = -0.692, P<0.05)을 보이는 것으로 분석되었다. 왕도깨비가지의 수용성 추출액에 대한 검정식물의 상대발아율, 평균발아일수, 상대신장율, 생중량, 건중량은 추출액 농도가 증가할수록 전반적으로 감소되었고 검정식물의 종류에 따라 다소 차이를 보였다. 수용성 추출액 동일 농도에서는 시료의 처리 상태에 따라 생전초, 건전초, 종자의 수용성 추출액 순으로 감소되었고 검정식물의 지하부가 지상부보다 억제의 경향이 높았다. 따라서 뿌리털의 발생도 농도가 증가함에 따라 현저하게 뿌리털의 길이와 단위면 적당 뿌리털 수가 감소되었다. 부위별 왕도깨비가지의 총 페놀함량은 줄기(생(生) $0.56{\pm}0.02mg\;g^{-1}$, 건(乾) $1.58{\pm}0.08mg\;g^{-1}$), 뿌리(생(生) $1.77{\pm}0.07mg\;g^{-1}$, 건(乾) $2.64{\pm}0.06mg\;g^{-1}$), 잎(생(生) $6.01{\pm}0.14mg\;g^{-1}$, 건(乾) $7.04{\pm}0.29mg\;g^{-1}$), 종자(생(生) $6.21{\pm}0.17mg\;g^{-1}$, 건(乾) $9.08{\pm}0.73mg\;g^{-1}$) 순으로 증가하고 유식물의 발아율, 유식물의 생장이 반비례함을 보였다. 이들 결과를 종합하면 왕도깨비가지는 자생식물과의 경쟁함에 있어 알레로패시 효과를 나타내는 페놀 화합물을 초관하부 토양으로 방출하여 하부식생에 대한 발아 및 생장 등에 영향을 주기 때문에 경쟁적 우위를 점하고 있으며, 천연제초제로서의 활용 가능성을 가지고 있는 것으로 판단된다.
후자린산(FA)는 Fusarium 속 균이 생성하는 독소로서 다른 곰팡이독소보다 독성은 낮으나 다른 독소와 중복 오염시 전체 독성을 증진시키는 것으로 알려졌다. 현재까지 FA 생합성 관련 효소나 유전자가 Fusarium oxysporum에서 밝혀지지 않았기 때문에 본 연구에서는 관련 생합성 유전자의 발굴을 위해 제한효소를 통한 무작위 삽입 형질전환방법인 REMI를 이용하여 FA 생성 F. oxysporum 균주의 생합성유전자의 결손을 시도하였다. F. oxysporum 균주 2주를 대상으로 REMI를 시도한 결과, 평균 3.2주 ($1{\mu}g$ DNA 당)의 효율로 7,100주 이상의 형질전환체를 육성하였다. FA 미생성 형질전환체를 스크리닝 하기 위해 FA가 함유된 배양액에서 다양한 식물종자의 발아여부를 조사한 결과, 11종의 종자 중 가장 감수성인 배추종자를 선발하였다. 각 형질전환체는 Czapek-Dox broth에서 3주간 배양한 후 배양여액을 배추종자의 발아여부 검정에 사용하였다. 검정결과 총 5,000여 주의 REMI 형질전환체 중 53주의 배양여액에서 종자가 발아하지 않아, 이들을 FA 미(저) 생성 추정 형질전환체로 선발하였다. 이중 26주의 FA 생성량을 HPLC로 분석한 결과, 2주의 형질전환체에서 모균주 생성량의 1% 이하의 FA가 검출되었다. 이 중 형질전환체 1주로부터 REMI 벡터 삽입 부위 게놈 DNA의 염기서열(252 bp)을 확보하였으며, 이 부위는 F. fujikuroi의 미동정 게놈부위와 93% 유사성이 있음을 확인하였다. 이 부위의 FA생성 관련성 증명을 위해서는 추후 연구가 필요하다.
당근($Daucus$$carota$ L. var. $sativa$)은 세계적으로 널리 이용되는 작물 중 하나이다. 또한 Vitamin A의 전구체인 ${\beta}$-carotene의 함량이 높아 영양적으로도 주요한 작물이다. 하지만 종자 표피세포에서 생성되는 종자모는 종자발아시 흡수를 저해하며 발아를 억제하여 기계적인 제모작업을 거쳐 상품화되고 있다. 이러한 과정에서 발생하는 여러가지 단점을 보완하기 위해 무모종자 당근 품종의 육종이 필요하다. 따라서 본 연구는 단모종자 표현형 CT-ATR615 OP 666-13 개체와 control 유모종자 표현형 CR-ATR615 OP-CK1-9개체의 종자 cDNA library를 작성하여 EST sequence비교를 통해 표현형의 차이에 따라 종자모 형성에 관련하여 발현양상을 비교 분석하였다. BlastX 결과를 바탕으로 개체간 동일한 결과를 제외한 EST sequence를 각각 FunCat 기능별 category로 분류하였다. Metabolism category에서 단모종자 표현형 개체가 오히려 유모종자 표현형 개체보다 높은 발현량을 보이는 것을 확인하였으며, 단모 및 장모종자 개체간의 protein folding and stabilization, subcellular localization category에서 나타난 뚜렷한 발현량 차이는 종자모 형성에 많은 영향을 미치는 것으로 예측되었다. 또한 분석된 EST sequece를 바탕으로 개체별로 각각 50개 및 59개의 SSR site를 확인하였으며, 각각 2개씩의 SNP site를 확인하였다. 이들 SSR 및 SNP site의 primer 작성하여 마커로 개발하였으며, 이를 종자모 형성에 관련된 분자마커 개발에 이용하는 것은 물론 당근의 계통 분류 및 여러가지 형질 관련 분자 마커 연구에 활용 가능할 것으로 기대된다.
밭경작지는 건조한 환경조건과 지속적인 인간의 교란을 받는 곳으로서 국외에서 인위적 또는 자연적으로 국내에 유입된 외래식물들이 정착하여 귀화식물이 될 수 있는 좋은 장소를 제공한다. 따라서 본 연구에서는 현재 국내 밭경작지에 출현하는 귀화식물의 목록을 작성하고 이들의 생활형 특성, 귀화도, 귀화시기 등을 분석하였다. 식물상은 전국을 대상으로 2013년 5~6월과 8~9월에 전국 각 도별 4지역을 선정하여 총 222개 필지를 대상으로 조사하였다. 그 결과, 총 103과 320속 448종 2아종 74변종 15품종을 포함하는 539분류군의 식물종이 확인되었고 이 중 귀화식물은 23과 64속 91종 8변종으로 총 99분류군이었다. 전국 밭경작지의 도시화지수는 30.65%이며, 귀화율은 18.37%를 나타냈다. 밭경작지 귀화식물 중 국화과가 30분류군으로 가장 많았고, 다음으로 벼과가 14분류군이었다. 휴면형으로 구분하면 귀화식물 99분류군 중 78분류군이 일년생식물이었다. 번식형 중 지하 기관형은 $R_5$식물이 86분류군으로 가장 많았고, 다음으로 $R_3$식물이 11분류군으로 많이 출현하였다. 산포기관형은 $D_4$를 가진 것이 63분류군으로 가장 많았고, 다음으로 D1을 가진 것이 26분류군으로 많았다. 생육형은 직립형 (e)이 26분류군으로 가장 높게 나타났다. 상대적으로 최근에 귀화하였지만 귀화도가 높은 귀화식물을 중심으로 그들의 생활형을 분석한 결과, 다음과 같은 특성을 가진 식물들은 국내 유입 후 정착 및 전국적 확산 가능성이 높을 것으로 판단되었다. 그 특성은 풍수산포형 종자를 가진 것, 종자생산력이 높은 것, 종자의 수명이 긴 것, 종자의 발아율이 높은 것 및 휴면하지 않고 바로 발아하는 것이다. 이러한 특성을 가지는 귀화식물들은 향후 국내에서 분포지 확산을 주의 깊게 관찰할 필요성이 있을 것이다.
발아율을 증가시키기 위하여 실험실에서 수행된 초롱꽃과 약용작물의 종자처리(種子處理)가 출아율(出芽率)과 유묘생장(幼苗生長)을 촉진할 수 있는가를 검토하기 위하여 도라지, 더덕 및 만삼 종자를 파종 전 증류수에 2일간 침지하거나, $Ca(NO_3)_2$ 150 mM에 2일간 priming 또는 $GA_3$ 0.1 mM에 3일간 침지한 3개(個) 처리(處理)로 구분하여 유묘 출아율(幼苗 出芽率)과 파종 38일 후에 유묘생장(幼苗生長)을 조사하였으며 만삼의 출아율(出芽率)이 낮은 원인을 구명하기 위하여 전자현미경으로 종자의 내부구조를 관찰하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 유묘 출아율(幼苗 出芽率)에서 도라지는 Priming과 $GA_3$ 처리, 더덕은 $GA_3$ 처리, 만삼은 priming처리에서 증류수로 침지 처리하는 것보다 높았고, 출아소요일수(出芽所要日數)도 도라지와 더덕은 대조구(對照區)에 비하여 $GA_3$처리로 단축되었다. 2. 공시종(供試種) 모두 하경축장(下經軸長)은 처리간 차이가 없었던 반면, 도라지와 더덕은 priming처리로 초장(草長)은 짧고 주당엽수(株當葉數)도 적었으나 만삼은 차이가 없었다. 3. 지상부중, 근중(地上部重, 根重) 또는 주당 건물중(株當 乾物重)은 대조구(對照區)에 비하여 $GA_3$ 처리에서 높은 반면, priming 처리에서 낮았다. 4. 만삼의 출아율저조원인(出芽率低調原因)은 무경(無經), 천(賤)의 형태적(形態的) 결함(缺陷) 등 종자구조에서 비롯되는 것으로 분석되었다.
I. 보리 발아시 과습조건이 될 때 그 발아에 미치는 영향을 알고져 건토(LiC) 100g당 30cc, 40cc, 50cc, 60cc의 비율로 물을 가하여 수분함량을 각각 다르게 한 조건을 만들어 Check에 대비하여 Machete(Butachlor), TOK(Nitrofen)을 각각 150g, ai/10a 비율로 처리하였던바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 보리 발아시 수분함량이 포장용수량 이상의 과습이 유지될 때는 무처리구에 있어서도 발아율이 급감하거나 발아되지 아니하며 일단 발아된 후에도 근신장 및 생육이 제대로 되지 못하였다. 2. Machete, TOK 등 약제처리구에 있어서도 1)과 경향은 같으나 무처리구 보다는 그 해가 더욱 증대되였다. II. 토성이 다른 4종류의 토양을 대상으로 하여 Machete (제형별 180 g ai/10a), TOK (약량별 150g, 200g ia/10a), saturn(150g ai/10a), HE314, (250g ai/10a)의 4약제를 사용하여 1cm 복토심하에서 완주 봄보리에 대한 약해차이실험을 실시하였든바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. Machete 제형별(180g ai/10a 수준) 약해는 토양의 종류에 따라 심한 차이가 있었으며 식양토에서는 제형에 관계없이 거의 안전하나 사질 식양토<화산회양토<사양토 순위로 약해가 증대되었다. 유제의 약해의 입제의 약해보다 더욱 심하였다. 2. TOK 수화제 150g-200g ai/10a Machete와 거의 동일의 경향이며 약량이 높을 때 약해는 더욱 심하였다. 3. Saturn 150g ai/10a 토성에 따른 약해차이가 있기는 하나 그 차가 심하지는 아니하였다. 4. HE314. 250g ai/10a 250g 시용수준에서는 토성에 따른 약해차가 거의 없었다. III. 2종류의 토양을 대상으로 9개약제(TOK. MO. HE314, Machete, Saturn, Simetryne, Simazine, Gesaran Lorox)을 사용하여 복토심별(4단계)로 약해발생차이를 구명하였던바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 경식ㅌ조건 : 1) Check에 있어서 복토심별 생육상황은 1cm>1.5cm>0.5cm>0cm의 순위였으며 0-0.5cm 복토구에 있어서는 보리 생육이 매우 불량하였다. 2) 약제처리구에 있어서도 0-0.5cm구에 있어서는 심한 해를 나타내고 있으며 1cm 이상의 복토가 유지될 때 보리에 비교적 안전한 약제는 Saturn, Machete, MO, TOK의 100-150g ai/10a, HE314 375-205g ai/10a구 등이었다. 3) 1.5 cm 복토에 있어서도 징해를 나타낸 약제는 Simazine, Lorox, Simetryne 등이었다. 2. 사질토조건 : 1) Cheick에 있어서 생육상황은 1.5cm>0.5cm>0.5cm>3cm>5cm의 순위이었다. 2) 약제처리구에 있어 MO는 1.5 cm 구에서 안전하였고 TOK의 약해는 1.5cm인때 가장 가벼운 편이다. 3) 3cm이상 복토가 될 때 비교적 안전한 약제는 Machete, Saturn 100g ai/10a, HE314 250g ai/10a 이었다. 4) 복토심에 구애없이 불안전한 약제는 Simazine, Lorox, Simetryne Gesaran 등이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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