본 연구에서는 '장호원황도' 복숭아의 휴면아 동해위험지수를 이용하여 새로운 기후변화 시나리오(RCP8.5) 조건에서 복숭아 주산지 3곳의 동해위험 변화를 전망하였다. 경기 이천시 주변(A)과 충북 충주시 일대(B), 경북 영천과 경산시 지역(C) 등 3곳의 복숭아 주산지에 대해 1km 격자의 월별 미래 수치기후도로부터 농경지에 해당하는 격자점의 공간평균값을 추출하고, 이로부터 확률추정기법에 의해 10년 간격으로 30세트씩 일별 기상자료를 생성하였다. 이들 기온자료를 동해위험도 예측모형에 입력하여 2000년대, 2020년대, 2050년대 및 2080년대의 월동기간(11월 1일~3월 15일) 일별 휴면심도 및 동해위험도를 계산하였다. 계산결과에 따르면 현재(2000년대)의 경우 A와 B지역은 월동기간 내내 동해위험도가 높지만 C지역은 12월 중순에서 1월까지는 상대적으로 위험도가 낮은 것으로 평가되었다. 미래로 갈수록 3개 주산지 모두에서 동해 발생빈도가 줄어들어 2080년대에 이르러서는 현재에 비해 1/4~1/10에 불과할 것으로 예상되었다. 반면 위험도가 80% 이상으로 '심각한' 수준의 동해는 사라지지 않고 미래에도 발생할 것으로 예상되었으며, 발생시기는 전 기간에 걸쳐 발생하는 현재에 비해 미래에는 12월~1월 초순으로 제한될 것으로 전망되었다. 이러한 전망에 대한 가장 유력한 근거는 생리적 내동성 유지기간(최대 휴면심도 지속시간)의 단축이므로 전반적인 온난화 추세에도 불구하고 기후 연차변이 증폭이 예상되는 미래에는 극한기후로 인한 심각한 동해위험이 복숭아 주산지 3곳에서 여전히 높을 것으로 판단된다.
수도품종들의 저온에 대한 생리생태적 반응특성을 구명하여 내냉성 품종육성과 냉해를 경감 수 있는 재배법개선기술을 확립하고저 1975년부터 1980년에 걸처서, 유일형과 일본형 및 인도형 품종들을 공시하여 그들의 생육시기별 시비조건별 저온반응의 특성을 검토하기 위하여 저온처리를 작물시험장 인공기상실에서 그러고 저수온처리에 관한 시험을 작물시험장 춘천출장소 냉수시험지에서 수행한 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 15\circ_C 저온하에서 70% 이상의 실용적 발아율 얻을 수 있는 기간은 일본형품종들은 15\circ_C에서 10 일간, 통일형품종들은 15 일간이었다. 통일형품종들의 저온발아성 검정은 저온에서 장기간 실시하는 것 보다 16\circ_C에서 6일간 치상하는 것이 적당하였다. 2. 유묘의 저온저항성은 3.0~3.5 엽기묘가 가장 낮고 묘영이 진전됨에 따라 점차 높아켰으며 3엽기와 6엽기의 저온저항성간에 는 고도의 정상관을 보였다. 3. 주ㆍ야 15~10\circ_C온도에서는 일본형 및 통일형 품종 모두 42일 처리정도에서 식물체가 고사하고 20~15\circ_C에서는 일본형 품종은 분벽이 잘 이루어지나 통일형품종은 약관 억제되며 25~15\circ_C에서는 양품종군 모두 분벽이 촉진되었다. 그러나 초장신장 속도는 저온일 수록 저하되었다. 4. 이삭의 지경 및 영화분화는 출수전 30일부터 출수기까지 주ㆍ야 25~20\circ_C처리와 30~25\circ_C 처리시에는 모든 품종에서 잘 이루어졌으나 20~15\circ_C 처리구에서는 통일형품종은 지경 및 영화 분화수화수가 전자에 비하여 감소하였고 일본형품종은 큰 차이가 없었으나 이삭의 추출은 억제되었다. 5. 저기온에 의한 출종지연은 감수분열기에 저온처리한 것이 분얼최성기에 저온처리한 것 보다도 1~3일 이 지연되였으며 같은 시기에서는 저온처리 일수가 길수록 출수지연도가 컸다. 6. 벼 생육기간별로 17\circ_C냉수를 10일간 처리한 경우에 출수지연도는 분얼기 > 감수분열기 > 수잉기의 순이였고 품종별로는 수원26004 > 수원23005 > Lengkwang의 순이있다 냉수처리에 의한 출수지연도는 간장단축률 및 불임율과 유의한 정의 상관을 보였다. 7. 감수분열기의 저기온(15\circ_C)과 고기온(25\circ_C)처리는 고기온(25\circ_C)과 저기온(17\circ_C) 처리보다 간장단축율이 켰으며 이삭 추출도도 낮았고 장간종인 Lengkwang은 단간종인 수원26004에 비하여 저기온에서의 간장단축율이 낮은 경향이었다 이삭 추출도는 출수기에 저온처리를 하였을 때 가장 낮았으며 통일형품종은 일본형품종보다 이삭 추출도가 현저히 낮았고 저온에 의하여 간장단축도 심한 품종은 이삭 추출도도 매우 낮았으며 이들 간에는 고도의 유의한 정의 상관이 있었다. 8. 분벽기의 냉수처리는 수수를 증대시키고 감수분열기의 냉수처리는 수수를 감소시켰다. 생육시기별로 냉수처리시기가 빠를수록 간장단축율이 크고 이삭 추출도도 낮아졌다. 9. 감수분열기의 17\circ_C 저온처리에 의한 불임유발은 3일간 처리로서는 크게 나타나지 않으나 9 일간처리에서는 심하게 나타났으며 수원26004와 밀양4002가 저온처리에서 불임율이 가장 낮았다. 저온처리가 임실장해를 가장 크게 유발한 것은 출수전 15일부터 출수전 5일까지 사이의 처리였으며 일본형인 진흥은 통일형인 통일, 수원26004보다 임실장해가 현저히 적었다. 그러나 감수분열기의 저온처리에 의한 임실장해정도와 출수기의 저온처리에 의한 임실장해정도간에는 유의한 정의 상관을 보였으며 또한 저온에 의하여 이삭 추출도가 낮거나 간장단축율이 큰 품종은 임실율도 떨어지는 경향이었다. 10. 냉수처리에 의한 임실장해는 감수분열기처리(엽이간장-15~10cm)에서 가장 크고 품종별로는 수원26004, 조생통일 > 농백, Towada > 저온저항성이 강한 Lengkwang순이었다. 냉수처리시의 수심과 유수의 위치는 임실비율과 매우 밀접한 관계가 있으며 수심이 20~40cm로서 유수의 위치가 물속에 있면 수원26004는 불임율이 높았고 유수의 위치가 물위에 있었던 Lengkwang은 불임율이 낮았다. 11. 수전기에 3 일간 15\circ_C의 저온처리를 한 경우 등숙에 큰 영향이 없었으나 6 일간 처리한 경우에는 수원287호와 수원 26004만이 60% 이하의 임실율을 보였으며 9 일간 처리한 경우에는 모든 품종에서 임실율이 60^ 이하로 떨어겼다. 그러나 출수 10일 후부터 17\circ_C로 20일간 처리한 경우에는 등숙장해가 크지 않았다. 12. 질소, 인산, 가리, 칼슘, 마그네지움 및 아연등의 양분흡수는 19$^{\circ}C$$\pm$ 5보다 $25^{\circ}C$$\pm$ 5에서 흡수가 증대되었으나 망간은 반대로 평균 25\circ_C보다 19$^{\circ}C$에서 흡수가 더욱 많았다. 13. 냉수답에서 질소, 인산, 규산 및 퇴비시용은 분벽 및 수수를 증가시키고 임실율을 향상시키며 수량을 증대시켰다.
신품종 "진주찰" 쌀보리는 취반 후 백도가 좋고, 베타글루칸 함량이 높은 소립, 내재해, 양질, 다수성 쌀보리 신품종이다. 1996년에 호남농업연구소에서 도복과 내한성이 강하고 찰성으로 립백도와 정맥율이 높으며 취반특성이 우수한 특성을 지닌 "진미찹쌀보리"와 "수원333호"를 인공교배한 후 계통육종법으로 육성하였다. 2003년부터 2년간 생산력검정시험을 실시한 결과, 수량성이 높고 도복이 강한 우수 계통으로 판명되어 "익산79호"로 계통명을 부여, 2005년부터 3년간 전작재배 수원 등 3개 지역, 답리작재배 익산 등 4개 지역에서 지역적응시험을 실시하였다. 그 결과, 답리작 적응성이 높으며, 도복 등 내재해성에 강한 특성과 $\beta$-glucan 함량이 높고, 총페놀과 proanthocyanidin 함량이 낮아 취반 후 갈변화가 적고 백도가 높은 계통임이 입증되어 2007년 농작물 직무육성 신품종선정심의회에서 신품종 "진주찰"로 등록하게 되었으며 그 특성은 다음과 같다. 1. 진주찰쌀보리는 새찰쌀보리에 비해 보리호위축병, 내한성 및 도복에 강하다. 2. 출수기는 전작 5월 4일로 새찰쌀보리보다 2일 늦었으며, 답리작은 4월 27일로 새찰쌀보리와 같았다. 성숙기는 전작 6월 6일, 답리작 6월 1일로 새찰쌀보리에 비해 1~3일 늦은 품종이다. 3. 간장은 81 cm로 중장간, 수장 4.9 cm, 일수립수 56개로 새찰쌀보리보다 적었고 $m^2$당 수수는 673개로 많았고 천립중은 27.0 g으로 소립종이었다. 4. 품질의 조곡특성은 단백질 함량은 11.9%로 새찰쌀보리와 비슷하였으며, $\beta$-glucan 함량은 8.4%로 새찰쌀보리 보다 높았으며, 정곡특성은 정맥율이 76.4%로 높았으며, 립백도 36.1로 새찰쌀보리에 비해 2.1정도 낮았다. 5. 취반 시 수분 흡수율은 249%로 높았으나 퍼짐성은 새찰쌀보리보다 다소 낮았고 총페놀과 프로안토시아니딘 함량 은 정곡에서 4.2와 0.2 mg/g으로 새찰쌀보리 보다 낮았으며 보리밥 백도는 취반 24시간 후와 53시간 후에서 24.8, 20.3으로 새찰쌀보리 보다 높았다. 6. 수량성은 전작재배 3.79 MT/ha으로 새찰쌀보리보다 1% 감수하였으나 답리작 재배 3.73 MT/ha으로 3% 증수하였다. 7. 적응지역은 대전이남 1월 평균 최저기온이 $-6^{\circ}C$ 이남지역과 쌀보리 재배지, 보리호위축병이 상습 발생하는 지역에 권장된다.
원전 시설 주변 및 심지층 폐기물 처분장 인근 환경은 우라늄으로 오염될 가능성이 높으며, 오염된 우라늄은 지하수를 따라 먼 곳까지 이동 및 확산될 수 있다. 이러한 오염 우라늄의 이동 및 확산을 효과적으로 제어하기 위해서는 지하 환경에서 우라늄의 생지화학적 거동을 이해할 필요가 있다. 일반적으로 토양 및 지질 매체 내에 다양한 종류의 미생물이 생존하고 있으며, 이들의 활동은 핵종들의 산화 환원 반응 및 그에 따른 용해도 변화와 밀접히 연관되어 있다. 우리는 유기물 대신 수소 가스를 전자공여체로 사용하여 고체 매질에 대한 용존 우라늄의 수착 및 침전 거동을 살펴보았다. 화강암을 고체 매질로 사용한 회분식 실험에서는 수소의 영향이 관찰되지 않았으나, 벤토나이트를 사용한 조건에서는 수소의 영향으로 5~8% 우라늄 농도 감소가 관찰되었다. 이러한 결과는 벤토나이트 토착미생물이 수소를 전자공여체로 활용하여 우라늄 거동(감소)에 영향을 준 것으로 보인다. 또한, 폐기물 처분환경의 고열 및 고방사선 조건에서도 벤토나이트 토착미생물은 강한 내성을 보였으며, 이는 향후 자연산 벤토나이트가 처분장 완충재로 사용될 경우 핵종-생지화학 반응이 주요 기작 중의 하나가 될 것으로 예상된다.
Listeria sp. is one of the pathogenic bacteria causes the infection listeriosis, through mainly raw food such as fishery food, dairy food and vegetables. Listeria sp. is a Gram-positive, non-spore-forming, motile, and facultative anaerobic bacterium. Because of the tolerance of Listeria sp. to low temperature and high salt concentration, it is very difficult to prevent them contaminated in the food, which do not require heating, especially, such as raw fishery products. So prevention and removal of bacterial contamination at the food manufacturing stage is the best method. In this study, therefore, several natural products including Psidium guajava and Geranium thunbergii were screened to investigate the antibacterial activity against Listeria sp., with expectation of fewer side effects and fewer resistance problems. Significant effects of two extracts were confirmed by well diffusion assay, MIC assay, and growth inhibition assay. P. guajava and G. thunbergii showed MIC values at 64-256 ㎍/mL meaning strong antibacterial activities against 6 kind of Listeria sp. tested. And the growth of Listeria sp. in the liquid media was actually inhibited by the addition of these two extracts.
Seedlot disinfection techniques to control mung bean sprout rot caused by Colletoricum acutatum and C. gloeosporioides were evaluated for commercial production scheme. Soaking seedlots in propolis (100 X) and ethanol (20% for 30 min) appeared promising with control values of 85.5 and 80.8 respectively, but still resulted in up to 20% rot incidence. None of the C. acutatum conidia survived through hot water immersion treatment (HWT) for 10 min at temperatures of 55, 60 and $65^{\circ}C$, whereas the effective range of the dry heat treatment (DHT) was $60-65^{\circ}C$. Tolerance of mung bean seedlot, as estimated by hypocotyl elongation and root growth, was lower for HWT than for DHT. Germination and growth of sprouts were excellent over the range of $55-65^{\circ}C\;at\;5^{\circ}C$ intervals, except for HWT at $65^{\circ}C$ for 5 min. At this marginal condition, heat damage appeared so that approximately 2% of seeds failed to sprout to normal germling and retarded sprouts were less than 5% with coarse wrinkled hypocotyls. These results suggested that DHT would be more feasible to disinfect mung bean seedlots for commercial sprout production. Heat treatment at above ranges was highly effective in eliminating the epiphytic bacterial strains associated with marketed sprout rot samples. HWT of seedlot at 55 and $60^{\circ}C$ for 5 min resulted in successful control of mung bean sprout rot incidence with marketable sprout quality. DHT at 60 and $65^{\circ}C$ for 30 min also gave good results through the small-scale sprouting system. Therefore, we optimized DHT scheme at 60 and $65^{\circ}C$ for 30 min, considering the practical value of seedlot disinfection with high precision and accuracy. This was further proved to be a feasible and reliable method against anthracnose incidence and those bacterial strains associated with marketed sprout rot samples as well, through factory scale mung bean sprout production system.
고온 내성 오차드그라스를 개발하기 위하여, 재조합 DgP23 유전자에 CaMV 35S 프로모터를 붙여 발현벡터를 제작, Agrobacterium 형질전환 방법으로 오차드그라스 형질전환체를 생산하였다. Genomic DNA를 분리하여 PCR 및 Southern blot 분석을 실시한 결과, PCR 분석에서 DgP23 유전자의 DNA band가 관찰되었고, Southern blot 분석에서도 X-ray film 상에 hybridization signal이 관찰되어, 오차드그라스 genome에 DgP23 유전자의 도입이 확인되었으며, wild type 및 empty vector control에서는 DNA band 및 hybridization signal이 관찰되지 않았다. 또한 RT-PCR 및 이들 산물의 Southern blot 분석 결과, DgP23 유전자의 정상적인 발현이 확인되었다. 형질전환 오차드그라스를 온실 및 포장에서 재배하며 생육특성을 조사한 결과, 비형질전환체와 비교하여 형태적 차이는 나타내지 않았다. 실험실 조건에서 고온내성을 조사한 결과, 고온내성이 확인되지 않았기 때문에 형질전환 종자를 생산하여 포장조건에서 고온내성을 검정할 계획이며, 재배시험에서는 내성이 강한 개체를 선발할 수 있을 것으로 예상된다.
고온 단백질 heat shcok protein 70 (HSP70)은 분자샤페론으로써 환경스트레스와 발달단계 동안 단백질을 보호하고 합성하는 다양한 과정에 관여하는 기본적인 단백질이다. 하지만 그 생물학적 기능이 식물에서 아직 정확하게 밝혀지지 않았다. 이에 본 연구에서는 담배에서 고온에 의해 유도된 HSP70인 NtHSP70-1 (AY372069)를 분리하여 그 기능을 연구하였다. NtHSP70-1의 고온 내성 기능을 분석하기 위해 NtHSP70-1이 식물 형질전환용 벡터인 pBKS1-1에 sense 또는 antisense 방향으로 도입되어 형질전환된 식물체와 pBKS1-1만 도입된 형질전환 식물체들을 제조하였다. 형질전환체에 있어서 NtHSP70-1의 발현량은 western blot 분석법을 사용하여 수행하였고 확인된 형질전환체들은 고온 내성 기능분석에 이용되었다. 그 결과 고온 환경에 있어서 NtHSP70-1이 과다발현된 형질전환체들은 그 클로로필의 함량과 생존율이 정상환경 일 때와 유사하였고 반대로 벡터 또는 벡터인 pBKS1-1에 antisense 방향으로 도입되어 형질전환된 식물체들은 클로로필의 파괴로 인한 감소된 생존율을 나타내었다. 고온 처리된 형질전환 식물체에서 클로로필의 함량비교 결과로 NtHSP70-1이 클로로필을 보호함으로써 식물의 고온내성에 기여함을 알 수 있었다.
사과 재배포장에서 점박이응애(Tetranychus urticae Koch)의 월동은 사과나무의 여러 장소에서 5~15마리의 성충 암컷이 개체군을 형성하여 월동하는 것으로 밝혀졌다. 월동중인 암컷들은 대부분 복숭아순나방(Grapholita molesta) 유충의 고치가 있는 조피사이의 갈라진 틈에서도 발견되었으며, 부주지 상에 형성된 좁은 조피틈과 과실 수확 후 남아있는 꽃자루에서도 발견되었으나 월동 개체수는 매우 적었다. 또한, 월동중인 암컷들은 결과지의 기부에 형성된 거친껍질 및 눈의 기부, 여러 작은가지의 분지부위 좁은틈에서도 발견되었다. 한편, 수체상에 형성된 일부 점박이응애 월동장소로 죽은 개각충속, 깍지벌레 빈껍질속, 진딧물의 미라속에서도 발견되었는데, 이들 장소에서의 월동 응애수는 매우 적었다. 2년에 걸쳐 수행된 본 연구에서 점박이응애의 월동중 암컷 성충의 사망률은 평균 72~80%로 매우 높았으며, 이는 이들 응애가 겨울 동안 추위에 견디는 저항력이 낮기 때문으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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