• 한국잡초학회지
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• 제30권4호
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• pp.330-339
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• 2010

억새의 식물학적인 분류 및 형태, 선진국의 억새 육종, 재배 및 이용 현황 그리고 우리나라의 억새 연구성과 등을 고찰함으로서 향후 우리나라 에너지 자급율 제고를 위한 억새 연구방향을 제시하고자 국내외 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 억새속 식물에는 17개종이 존재하는데 이 중 바이오 에너지용으로 중요한 종은 한국 등 동아시아가 원산인 참억새(M. sinensis)와 물억새(M. sacchariflorus) 그리고 이들 두 종의 종간 교잡종인 3배체 억새(M. x giganteous) 등이다. 여러 가지 에너지작물 중 억새는 연간 바이오매스 수량이 많고 저온, 염해, 습해 등 열악 환경 적응성과 질소이용효율이 우수하며 에너지 산출/투입 수지가 가장 높고 지상부 줄기와 땅속줄기에 다량의 탄소를 저장하기 때문에 탄수수지가 가장 높다. 유럽, 미국 및 캐나다 에서는 1930년대부터 일본으로부터 3배체 억새를 도입하여 연료용 펠릿 생산, 열병합발전, 양액재배 배지, 건축자재 및 강화 플라스틱 원료로 이용한다. 현재 재배되는 3배체 억새 단점보완을 위한 품종육성연구와 사탕수수와 억새교잡종인 "Miscane" 육성 연구가 진행되고 있다. 우리나라에서는 2007년 억새 유전자원 수집이 착수된 이후 2009년에 바이오매스 수량이 많은 "거대억새1호"와 억새를 증식효율을 높일 수 있는 "억새대량증식방법"을 개발하였다. 향후 우리나라 억새산업 발전을 위해서는 분자육종 등 새로운 육종기법을 활용하여 우리나라뿐만 아니라 해외에서도 재배할 수 있는 우량 신품종을 육성하는 한편 바이오매스의 전처리, 당화 및 발효 등 셀룰로오스계 에탄올 생산공정에 관한 연구도 강화해야 할 것이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권3호
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• pp.158-166
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• 2017

규산 시비가 토마토 플러그 묘소질에 미치는 영향과 묘의 저온저장시 규산의 저온장해 경감효과를 검토하였다. 'Rapito' 품종을 공시하여 30일간 32구 규격의 플러그 트레이에서 육묘한 뒤, 여섯 개의 규산 처리농도구 (8, 16, 32, 64, 128 및 256mM)를 설계하여 20일 동안 주 2회 관주 처리한 뒤, 묘소질을 대조구와 비교하였다. 처리 농도는 16mM과 32mM 처리가 초장, 엽면적, 생체중, T/R율 및 근권부 발육 등 대부분의 생육지표에서 타 처리구에 비해 양호했으며, 특히 16mM의 농도에서 가장 좋은 묘소질을 보였으나, 64mM 이상의 고농도에서는 대조구에 비해 전반적으로 생육이 억제되는 경향을 보였다. 토마토 묘의 생리적 반응에서 엽온에서는 처리구별 차이가 나타나지 않았으나, 증산율은 32mM이상의 농도 처리구에서 기공확산 저항이 증가하면서 증산율이 감소되는 경향을 보였다. 또한, 처리 횟수에 따른 효과를 검토하기 위해 16mM농도의 규산을 20일 동안 6, 10, 20회 관주처리 한 결과, 대부분의 생육지표에서 처리 횟수간에는 큰 차이가 없었으나, 무처리구에 비해 묘소질이 향상되었으며, 특히 뿌리표면적, 근장, root tip수등 근권부의 생육이 현저히 증가하였다. 아울러 규산처리가 저온저장시 토마토 묘의 저온장해를 감소시키는 효과가 있음을 확인하였다.

• 원예과학기술지
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• 제32권6호
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• pp.872-878
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• 2014

이 연구는 생물비료로서 클로렐라(Chlorella vulgaris) 분무처리에 의한 유기농 딸기와 엽채류의 신선도와 저장성 향상을 목표로 하였다. 클로렐라 균주 CHK0008은 유기농 벼재배 논의 담수에서 분리하였으며 형태적 특징과 18S rDNA와 23S rDNA 염기서열 비교에 의해 C. vulgaris로 동정하였다. 실험에 사용한 C. vulgaris CHK0008 균주는 BG11 변형배지(BGMM)에서 잘 배양되었으며 UV/VIS 분광광도계로 680nm에서 흡광도를 측정하였을 때 1 OD의 C. vulgaris CHK0008는 $2.15{\times}10^6cell/mL$ 농도로 개산하였다. 클로렐라(C. vulgaris)의 엽면처리구와 무처리구를 비교하였을 때 '설향'과 '육보' 딸기 품종의 당도가 각각 22.2%, 11.5% 향상되었다. 또한 엽면처리구의 '설향'과 '육보' 딸기 품종의 부패율은 무처리구에 비해 각각 63.8%와 74.4% 감소하였다. 엽채류인 상추, 케일, 붉은 케일, 흰 케일, 비트의 엽색 변화 및 백화현상이 저온저장 10일 후 물만 분무 처리한 무처리에서 관찰되었다. 그러나 25% C. vulgaris 배양액을 엽면 처리한 엽채류를 $4^{\circ}C$에서 저장하는 동안 부패율이 무처리에 비해 현저히 감소하였다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2003년도 춘계 학술발표대회
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• pp.61-62
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• 2003

Clonal propagation of high-value forest trees through somatic embryogenesis (SE) has the potential to rapidly capture the benefits of breeding or genetic engineering programs and to improve raw material uniformity and quality. A major barrier to the commercialization of this technology is the low quality of the resulting embryos. Several factors limit commercialization of SE for Corsican pine, including low initiation rates, low culture survival, culture decline causing low or no embryo production, and inability of somatic embryos to fully mature, resulting in low germination and reduced vigour of somatic seedlings. The objective was to develop a Corsican pine maturation medium that would produce cotyledonary embryos capable of germination. Treatments were arranged in a completely randomized design. Data were analyzed by analysis of variance, and significant differences between treatments determined by multiple range test at P=0.05. Corsican pine (Pinus nigra var. maritima) cultures were initiated on modified !P6 medium. Modifications of the same media were used for culture multiplication and maintenance. Embryogenic cultures were maintained on the same medium semi solidified with 2.5 g/l Gelrite. A maturation medium, capable of promoting the development of Corsican pine somatic embryos that can germinate, is a combination of iP6 modified salts, 2% maltose, 13% polyethylene glycol (PEG), 5 mg!l abscisic acid (ABA), and 2.5 g/l Gelrite. After initiation and once enough tissue developed they were grown in liquid medium. Embryogenic cell suspensions were established by adding 0.951.05 g of 10- to 14-day-old semisolid-grown embryogenic tissue to 9 ml of liquid maintenance media in a 250ml Erlenmeyer flask. Cultures were then incubated in the dark at 2022$^{\circ}$C and rotated at 120 rpm. After 2.53 months on maturation medium, somatic embryos were selected that exhibited normal embryo shape. Ten embryos were placed horizontally on 20 ml of either germination medium ($\frac{2}{1}$strength Murashige and Skoog (1962) salts with 2.5 g/l activated charcoal) or same medium with copper sulphate adjusted to 0.25 mg/1 to compensate for copper adsorption by activated carbon. 2% and 4% maltose was substituted by 7.5% and 13% PEG respectively to improve the yield of the embryos. Substitution of' maltose with PEG was clearly beneficial to embryo development. When 2% of the maltose was replaced with 7.5% PEG, many embryos developed to large bullet-shaped embryos. At latter stages of development most embryos callused and stopped development. A few short, barrel-shaped cotyledonary embryos formed that were covered by callus on the sides and base. When 4% of the maltose was removed and substituted with 13% PEG, the embryos developed further, emerging from the callus and increasing yield slightly. Microscopic examination of the cultures showed differing morphologies, varying from mostly single cells or clumps to well-formed somatic embryos that resembled early zygotic embryos only liquid cultures with organized early-stag. A procedure for converting and acclimating germinants to growth in soil and greenhouse conditions is also tested. Seedling conversion and growth were highly related to the quality of the germinant at the time of planting. Germinants with larger shoots, longer, straighter hypocotyls and longer roots performed best. When mature zygotic embryos germinate the root emerges, before or coincident with the shoot. In contrast, somatic embryos germinate in reverse sequence, with the cotyledons greening first, then shoot emergence and then, much later, if at all, the appearance of the root. Somatic seedlings, produced from the maturation medium, showed 100% survival when planted in a field setting. Somatic seedlings showed normal yearly growth relative to standard seedlings from natural seed.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권2호
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• pp.205-214
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• 2020

남세균은 수계나 토양 생태계에서 질소 고정 능력으로 인해 질소순환 과정에 중요한 역할을 하는 미생물로 다양한 산업분야에서 활용될 수 있는 유용 물질을 생산할 수 있다. 또한 일부 종은 수생태계에서 유해조류 번성을 일으켜 수자원의 이용을 제한한다. 일반적으로 생물소재은행은 관련 연구를 위해 남세균 배양주를 제공하는 역할을 한다. 하지만 국내 생물소재은행에서는 남세균의 체계적인 보존이 미비한 실정이다. 본 연구에서는 국내에서 분리한 Trichormus variabilis (syn. Anabaena variabilis)를 대상으로 알긴산 마이크로캡슐을 이용한 동결보존기술을 개발하였다. 동결보존제만 사용하는 일반 동결보존법과 세포를 마이크로캡슐에 포집한 후 동결보존제를 혼합하는 두 가지 방법으로 실험을 수행하였고 각각의 효율을 비교하였다. T. variabilis 동결보존 후 35일간 재배양하여 세포수를 비교한 결과 두 가지 동결보존법 모두 재생에 성공하였으며, 초기 농도 1.0 × 10⁵ cells에서 마이크로캡슐 방법은 6.7 × 10⁶ cells로, 일반 동결 보존법은 1.1 × 10⁷ cells로 증가되었다. 또한 배양 14일 후 T. variabilis 세포의 부정형 형태를 발견하였다. 세포 소기관을 관찰하기 위해 투과전자현미경(TEM) 분석을 하였고 lacunae와 lipid body의 크기가 줄어든 것을 확인하였다. 세포 형태와 관련된 mreB 유전자가 동결보존 전에 비해 동결 보존 후 발현량이 54.7%로 감소된 것을 확인하였다. 본 연구결과를 통해 향후 사상성 남조류에 대하여 보존제와 마이크로캡슐을 이용한 동결보존이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국산림과학회지
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• 제62권1호
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• pp.24-42
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• 1983

한국(韓國)의 서남부(西南部)에 천연분포(天然分布) 되어 있는 호랑가시나무를 조경수(造景樹)로 개발(開發)하고저 분포(分布)와 생태적(生態的) 특성(特性)을 조사(調査) 연구(研究)하여 그 결과(結果)를 다음과 같이 요약(要約)하였다. 1) 한국(韓國)에 있어서의 호랑가시나무의 천연분포(天然分布) 지역(地域)은 한반도(韓半島)의 서남부(西南部) 북위(北緯) $35^{\circ}$43', 동경(東俓) $126^{\circ}$44'과 제주도(濟州道)의 북위(北緯) $33^{\circ}$20', 동경(東俓) $126^{\circ}$15'의 위치(位置)에 있고 해안(海岸)에서 20 km 이내(以內), 해발고(海拔高) 100 m 이하(以下)의 지역(地域)이며 년평균(年平均) 기온(氣温) $12^{\circ}C$ 이상(以上), 한랭지수(寒冷指數) $-12.7^{\circ}C$ 이내(以內), 년평균(年平均) 상대습도(相對濕度) 75~80%, 적설일수(積雪日數) 20~50일(日)과 일치(一致)되는 지역(地域)에 분포(分布)하며 주(主)로 동남향(東南向)에서 좋은 군집(群集)을 이루고 있다. 2) 곰솔, 소나무 등(等)을 상층목(上層木)으로 호랑가시나무, 사스레피나무, 모새나무 등(等)을 중층목(中層木)으로 그늘사초, 새 등(等)을 지표식생(地表植生)으로 구성(構成)된 3계층(階層) 군집식생(群集植生)으로 종다양도(種多樣度)가 높은 발전기(發展期)의 식생(植生)이다. 곰솔, 소나무 등(等)의 침엽수(針葉樹)와 사스레피나무, 모새나무, 호랑가시나무 등(等)의 상록활엽수(常綠闊葉樹)가 혼생(混生)하는 온대(温帶) 남부형(南部型)이고 난대형(暖帶型)까지 천이(遷移)되고 있다. 3) 호랑가시나무의 천연군락(天然群落) 지역(地域)은 편마암(片麻岩), 유문암(流紋岩) 등(等)의 산성계(酸性系) 모암(母岩)으로 pH 4.5~5.0이며 유효인산(有效燐酸)의 함량(含量)이 적은 경식질(輕埴質) 및 중식질(重埴質) 토양(土壤)이었다. 4) 장령수(壯齡樹)의 년평균(年平均) 수고생장(樹高生長)은 $10.48{\pm}0.23cm$ 이고 근원경(根元徑) 생장(生長)은 년평균(年平均) 0.43 cm였다. 평균(平均) 착엽수(着葉數)는 $11.34{\pm}0.28$ 매(枚)였다. 수고(樹高)와 엽수(葉數)는 정(正)의 상관(相關)이며 직선적(直線的)인 관계(關係)가 있었다. 5) 유묘(幼苗)의 년평균(年平均) 묘고(苗高)는 $10.66{\pm}1.37cm$, 착엽수(着葉數)는 $12.21{\pm}0.34$ 매(枚)이고 근원경(根元徑)은 $2.24{\pm}0.067mm$였고, 고온기(高温期)에 주기적(週期的)인 생장(生長)을 한다. 묘고(苗高)와 엽수(葉數), 묘고(苗高)와 근원경(根元徑), 엽수(葉數)와 근원경간(根元徑間)에 모두 정(正)의 상관(相關)인 동시(同時)에 직선적(直線的)인 관계(關係)가 있다. 6) 개화기간(開花期間)은 4월(月) 하순(下旬)부터 5월(月) 상순(上旬)이며 4수성(數性) 화관(花冠)이고 황록색(黃綠色)으로 산방화서(繖方花序)이다. 향기(香氣)가 있고 양성화(兩性花)이지만 자웅(雌雄) 생식기관(生殖器管)의 한 성(性)만 발육(發育)시키는 자웅(雌雄) 이예성(異蕊性)이고 성비(性比)는 1:1이다. 7) 과실(果實)은 5월(月) 상순(上旬)에 장(長) 0.87 cm(0.61~1.31), 폭(幅) 0.8 cm(0.62~1.05)로 완전(完全)히 크며 10월(月) 하순(下旬)부터 11월(月) 상순(上旬)에 주홍(朱紅)으로 성숙(成熟)한다. 성숙과(成熟果)는 익년(翌年) 5월(月) 하순(下旬)까지 변색(變色)되지 않고 있다가 6월(月) 상순(上旬)부터 부분적(部分的)으로 흑갈색(黑褐色)으로 변색(變色)되면서 낙과(落果)되지만 3년차(年次)까지 부착(附着)되는 것도 있다. 8) 종자(種子)의 취득율(取得率)은 중량(重量)으로 평균(平均) 24.7 % 용적중(容積重) 114.2 gr 실중(實重) 24.56gr, 이고 1 과당(果當) 평균(平均) 3.9 립(粒)이 들어 있다. 9) 종자(種子)는 보습매장(保濕埋藏)하여 4월(月) 중순(中旬)에 파종(播種)하면 10월(月)에 뿌리가 내리고 익년(翌年) 4월(月) 중순(中旬)에 발아(發芽) 완료(完了)되지만 미발아(未發芽)한 종자(種子)는 광선하(光線下)에 있거나 건조상태(乾燥狀態)에 있게 되면 휴면(休眠)이 계속된다.