• 원예과학기술지
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• 제29권5호
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• pp.420-432
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• 2011

방울토마토(Lycopersicon esculentum cv. Koko) 재배 온실에 피해를 주는 온실가루이 개체군(Trialeurodes vaporariorum (Westwood))의 온도 발육 모형과 암컷 성충 산란 모형을 작성하여 시설 내 대기 중 온도와 미기상 온도인 잎 뒷면 온도를 적용한 DYMEX 프로그램(호주 CSIRO에서 개발한 미리 탑재된 모듈들을 사용하는 모의 실험 프로그램)으로 밀도 변동을 모의 실험하였다. 온도에 따라 상이한 발육 기간과 산란수를 각각 표준화시킨 발육 완료 분포 모형과 연령 특이적 산란수와 생존율을 비선형 회귀 모형에 적합시켜 밀도 변동 모의 실험을 하였다. 실제 줄내림 방식의 방울 토마토에서 토마토 식물체를 3위치(상단: 지상 1.6m 이상, 중단: 지상 0.9-1.2m 사이, 하단: 지상 0.3-0.5m 사이)로 나누어 각 위치별로 온실 내 대기 중 온도와 잎 뒷면 온도를 기록하였다. 온실 내 대기 중 온도와 잎 뒷면 온도간의 상관 관계를 비선형 회귀로 적합하여, 온실 내 미기상 온도 자료를 만들었다. 온실 내 미기상 온도 자료인 잎 뒷면 최대 온도는 대기 중 최대 온도보다 항상 낮게 유지되고 있었으며, 하단, 상단, 중단의 순으로 온도가 낮아지는 현상을 보였다. 모의 실험을 위한 시기와 초기 이입 밀도의 설정은 황색 점착 트랩을 이용하여 실제 온실에서 이입되는 시기(6월초)에 유인된 암컷 성충 10마리를 사용하였다. 온실 내 대기 중 온도 자료와 잎 뒷면 온도 자료를 각각 이용하여 온실가루이 유충의 발육 모형과 성충의 산란 모형을 DYMEX 프로그램으로 모의 실험하였다. 모의 실험 결과 검증을 위해 대기 중 온도와 잎뒷면 온도를 조사한 온실에서 토마토 식물체 3위치별, 각태별 온실가루이 밀도의 육안 조사도 실시하였다. 알의 경우 크기로 인해 육안 조사 대상에서 제외되었다. 육안 조사 결과와 육안 조사 시기의 DYMEX 모의 실험 결과값을 상관 분석하였다. 육안 조사 온실가루이 밀도와 잎 뒷면 온도를 이용한 모의 실험 결과 밀도가 모든 발육태에서 항상 양의 상관 관계를 보였다. 육안 조사 결과 밀도 변동 패턴도 방울토마토 잎 뒷면 온도를 이용한 모의 실험 결과 밀도 변동 패턴과 유사하였다. 본 연구 결과 방울토마토 온실에서 온실가루이 개체군 밀도 변동의 적절한 예측을 위해서는 잎 뒷면 온도를 고려해야 하는 것으로 나타났다.

• 원예과학기술지
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• 제29권6호
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• pp.633-640
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• 2011

배추는 배추속 식물의 A genome을 대표하는 모델로서 다양한 배추과 작물의 유전학 및 유전체학과 육종연구의 기반이 되는 중요한 작물이다. 최근 들어 배추 유전체 해독이 완료됨에 따라 유전체의 기능 연구가 보다 활발히 진행될 것으로 기대된다. 유전체 정보로부터 유전자의 구조를 예측하고, 기능을 분석하여 프로모터를 포함한 유용 유전자를 개발하기 위한 필수 재료로 이용되는 것이 다양한 조직 또는 실험 처리로부터 생성된 발현 유전자 데이터이다. 2011년 7월 현재 공공 데이터베이스에는 39개의 cDNA library로부터 분석된 147,217개의 배추 발현유전자가 보고되어 있다. 그러나 이들 발현 유전자들은 체계적으로 분석되거나 데이터베이스 형태로 정리되어 있지 않기 때문에 연구자들이 유전자 서열로부터 유용한 정보를 추출하여 사용하기 어려운 문제점이 있다. 따라서 해독 완료된 배추 유전체와 함께 발현 유전자 정보를 보다 잘 활용하기 위하여 배추의 조직 특이적 발현유전자 데이터베이스인 BrTED를 개발하였다. 데이터베이스는 EST 서열 처리-정보 검색 단위와 조직특이성 발현 특성 분석 단위로 이루어져 있으며, 각 정보들은 상호 연결되어 유기적인 검색 환경을 제공하게 하였다. BrTED는 23,962개의 단일 조합 유전자서열을 포함하고 있으며, 각 서열들의 유전자 주석과 암호화하고 있는 단백질의 기능을 동시에 제공한다. 또한 각 단일 조합 유전자서열들의 조직별 발현 특이성을 통계 분석을 통해 조사하여 연구자의 검색 기준에 따라 제공한다. BrTED의 실효성을 검증하기 위하여 데이터베이스를 통해 조직 특이적 발현 유전자 29개를 선발하고, 이들의 발현 특성을 RT-PCR로 확인한 결과, 선발한 유전자 모두 목표한 조직에서 특이적이거나 강한 발현을 보였다. BrTED는 조직 특이적 발현유전자를 신속하게 선발할 수 있는 공공 데이터베이스로서 배추의 기능 유전체 연구뿐만 아니라 근연 배추속 작물의 유전학과 유전체학 연구에 유용한 공공 연구 자원으로 이용될 수 있을 것이다.

• 원예과학기술지
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• 제31권4호
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• pp.473-482
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• 2013

효율적인 선발방법으로서 분자표지는 실제적인 고추(Capsicum annuum L.) 육종 과정에 사용되어 왔다. 최근에는 고추의 양적 형질로 알려진 매운맛, 색소 및 당 함량 등에 관한 다수의 유전분석 연구가 세계적으로 수행되고 있다. 또한 양적형질과 연관된 분자표지를 개발하기 위해서는 QTL mapping이 필수적이라고 보고되고 있다. 본 연구에서는 하나의 새로운 방법으로, 양친의 NGS resequencing을 통해 고추 유전자지도 상의 위치가 알려져 있는 분자표지를 일부 선발하여 SNP(HRM) 분자표지로 개발한 후 이를 이용하여 고추 유전체 전체를 포함하는 유전자지도 작성을 제안하고자 하였다. 식물재료는 C. annuum 'NB1'(모친)과 C. chinense 'Jolokia'(부친) 및 이들의 $F_2$ 세대 94개체를 사용하였다. 양친에 대해 NGS resequencing을 수행하여 각각 4.6Gbp와 6.2Gbp의 염기서열을 얻었다. 'NB1'과 'Jolokia' 간의 총 SNP 수는 429만개였으며, 그 중 확실한 SNP 수는 176만개였다. 이 중에서 고추 유전자지도 내 위치를 고려하여 145개의 SNP(HRM) 분석용 프라이머를 디자인하였으며, 그 중 116개가 성공적으로 다형성을 보여 유전자지도 작성에 사용되었다. 총 연관거리는 1,167.9cM였고, 연관군 수는 고추의 기본염색체 수와 일치하는 12개였다. 결과적으로 본 연구에서 제시된 방법은 시간적인 효율성과 예측의 정확성 면에서 새로운 고추 유전자지도 작성에 매우 적합함은 물론 작성된 유전자지도는 양친에서 차이를 보이는 특정 형질에 대한 QTL 분석을 하는데 바로 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 원예과학기술지
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• 제31권2호
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• pp.186-193
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• 2013

큰느타리버섯 수출과정에서의 운송 포장방법으로서 현지 판매에 바로 적용할 수 있는 소포장 기술의 적용 가능성을 조사하였다. 5월 하순에 수확하여 $4^{\circ}C$로 예냉한 버섯을 2kg 단위 PE 필름봉지 대포장과 판매용 소포장 3개 방식을 적용한 후 4주 및 5주 모의운송 기간을 거쳤다. 기존의 2kg 대포장 버섯은 운송 후 소포장을 하였고 운송 단계에서부터 소포장을 적용한 버섯은 그 상태로 각각 7일간 저온유통 후 품질을 비교하였다. 소포장 방법은 400g 폴리프로필렌 봉지(PPB), 200g 스티로폼 트레이 + 랩핑(STW) 및 200g PET용기(PETC) 포장으로 구분하였다. 운송 조건은 $0.5^{\circ}C$로 설정한 소형 저장실에서 수행하였고 현지 저온유통은 $7^{\circ}C$로 설정한 저온 챔버를 활용하여 모의하였다. 모의 운송 중 포장 내부 MA 환경은 2kg 봉지 대포장의 경우 $O_2$ 2% 이하 + $CO_2$ 10% 이상으로써 장해 발생이 우려되는 수준까지 조성된 반면, PPB, PETC 소포장 운송 시에는 $O_2$ 농도가 상대적으로 높은 경향이었고 STW 소포장에서는 MA 조성 효과가 미미하였다. 유통 7일간 적용한 소포장의 내부 MA 환경은 짧은 기간임에도 불구하고 PPB, PETC 포장에서 $CO_2$ 농도가 매우 높은 수준으로 상승하는 경향을 보였다. 이취, 갈변 정도를 반영한 전반적인 상품성은 2kg 대포장 운송 후 현지에서 재선별을 거쳐 소포장을 하는 방식과 운송초기부터 PPB, PETC 소포장 방식을 적용한 경우 모두에서 우수 수준 이상의 품질이 유지되었고 처리 간 뚜렷한 차이는 없었다. 다만, MA 조성 효과가 낮았던 STW 포장에서는 품질 저하가 빠르게 진행되어 운송 포장으로는 부적합한 것으로 판단되었다. 현장 적용 시 작업 효율과 안정적인 품질유지를 고려할 때, 큰느타리버섯의 5주 운송 + 현지유통 7일로 설정한 수출과정에서 운송에 적합한 포장방법으로는 기존 방식인 $30{\mu}m$ PE 2kg 대포장 방식보다는 $30{\mu}m$ PP 필름 백이나 PET 용기 소포장 방식이 보다 실용적인 것으로 판단되었다.

• 식물병연구
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• 제28권4호
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• pp.221-230
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• 2022

Erwinia amylovora에 의해 발생하는 화상병은 2015년에 국내에서 처음으로 보고된 이후 2021년 기준으로 전국 22개 지역으로 전파되었다. 우리나라는 식물방역법에 따라 화상병이 발생한 사과 및 배 과원은 발생주율을 기준으로 모든 기주식물들을 완전히 제거하여 구덩이에 매몰처리한다. 이후, 3년간 화상병균 전파를 막기 위해 매몰지 위에 기주식물 식재를 금하고 있다. 매몰처리법에 의한 화상병균 박멸 효과를 확인하기 위하여, 화상병 감수성 식물을 미끼식물로 이용하여 매몰지에 식재 후 화상병 재발 유무를 확인하였다. 이를 위해, 2019년부터 2021년에 매몰처리한 경기도 안성시와 충북 충주시 소재 매몰지 3곳을 선정하여 미끼식물 감시시설을 설치하였다. 화상병 감수성 식물인 사과(부사)를 미끼식물로 선정하고, 각 감시시설당 5주를 식재하였다. 감시시설은 울타리와 그물로 격리하였다. 또한, 실시간 모니터링을 위한 CCTV와 동작감지기, 그리고 현지 기상상황을 기록하는 센서를 설치하였다. 감시시설을 주기적으로 방문하여 육안으로 화상병 발병 유무를 확인하였다. 미끼식물로부터 화상병 의심 증상을 나타내는 표본을 채취하고 화상병균 특이적 프라이머를 이용하여 loop-mediated isothermal amplification polymerase chain reaction (PCR)과 conventional PCR을 통해 화상병균 감염 유무를 확인하였다. 그 결과, 현재까지 어떠한 미끼식물에서도 화상병균은 검출되지 않았다. 따라서, 현재 시행되고 있는 매몰 후 화상병 기주식물 3년 식재 금지 조항을 완화하는 근거로 본 연구 결과를 제시하고자 하며, 이를 통해 국내 과수산업과 농가의 피해를 최소화하는 데 기여할 수 있을 것이라 생각된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권1호
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• pp.20-26
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• 2018

작물생육의 품질 및 생산량에 중요한 영향을 미치는 온실 내 환경관리에 대한 연구는 활발히 진행되고 있다. 주로 온실 내 환경분포를 측정하는 방법으로는 한 두 지점에 대해서만 측정하여 온실 전체를 관리하는 시스템으로 이루어졌으며 기존 환경데이터 측정방식은 각각의 데이터 로거 및 센서간의 배선들로 인하여 복잡한 시스템으로 구성되었다. 본 연구에서는 온실 내 설치 된 각 환경센서들로부터 지점별 데이터를 획득하고 획득된 데이터는 모니터링 프로그램을 통하여 공기유동흐름을 측정하는 장치를 개발하였다. CAN 네트워크 통신을 통하여 환경센서들의 배선 토폴로지를 간소화 했으며 프로토콜의 견고함으로 온실 내 모니터링을 안정적으로 데이터를 수집할 수 있도록 구현되었다. 온실 내 공간의 환경요인 분포(온 습도 및 풍속 등)들을 12개 지점에 배치하고 온 습도 및 풍속의 환경 데이터는 상세히 파악할 수 있도록 X, Y, Z 축으로 다수의 측정점(총 36점)을 선정하였다. 데이터 손실 및 다양한 온실조건을 고려하여 비트레이트를 저속 125kbit/s로 구현하여 온실 내 100m 구역내에서 센서를 추가적으로 연장(총 90개)할 수 있도록 구축되었다. 온도, 습도, 일사량, 풍향, 풍속, 대기압 및 강우량 등 측정된 데이터는 LabVIEW에 연동되어 실시간으로 센서 정보 출력이 가능하도록 구현되었다. 온실 내 환경 분포는 사용자의 편의에 따라 환경분포를 수평(XZ), 수직(YZ)축으로 가시화 할 수 있으며, 보간의 범위를 원하는 값으로 설정하여 보간 할 수 있도록 구현되었다. 추후에 온실 내의 공간에 따라 온도, 습도, 풍속, $CO_2$ 등의 환경 측정 실험을 통하여 CFD 모델링과의 검증 및 비교에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 농약과학회지
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• 제19권2호
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• pp.93-100
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• 2015

거창지역에서 사과재배 50농가를 대상으로 2012년부터 2013년까지 2년간 사용농약 및 사용량, 선택방법, 살포실태 등을 분석한 결과, 연간 살균제는 $13.9{\pm}3.5$회, 살충제 $12.6{\pm}3.2$회, 살비제 $2.6{\pm}1.3$회를 살포하였으며, 살균제는 갈색무늬병, 탄저병, 점무늬낙엽병, 살충제는 복숭아순나방, 복숭아심식나방, 응애류 등을 방제하기 위하여 주로 사용되었다. 농약판매상은 병해충의 발생을 현장에서 직접 파악하지 않고 농약을 판매하였으며, 적용작물에 등록되어 있지 않은 농약을 판매하는 경우도 있었다. 대부분의 농민들은 농약을 스스로 선택하지 못하는 등 판매상에 대한 의존도가 82.5%로 매우 높았다. 병해충종합관리(IPM)체계와 관련하여 거창지역의 사과원에서 살포되는 살균제, 살충제, 살비제의 성분조사를 통해 실질적으로 빈번하게 살포되는 농약을 분석하고, FAO의 권장기준에 부합하는지 비교한 결과 대부분의 약제가 권장기준에 부합하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권2호
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• pp.142-147
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• 2009

단기간 침수처리에 의한 유채의 영양생장과 생식생장기의 생리적 반응, 지방산 조성과 수확량에 관하여 조사하였다. 영양생장 단계에서 10일과 생식생장 단계에서 4일 침수한 결과를 영양생장과 생식생 장기 모두 광합성, 기공전도도와 증산량은 침수처리 기간과 회복시기에 현저하게 감소하였다. 침수처리가 끝난 처리구에서 광합성과 기공전도도는 $2{\sim}3$일 내에 대조구와 비슷한 경향을 보였다. 침수처리된 작품의 지방산 조성은 대조구에 비해 통계적 유의성의 차이를 보이지 않았지만 수확량과 관련된 요인들에서 현저하게 감소함으로 생식생장 단계에서의 단기간 침수처리가 수확량 요인에 큰 영향을 줌으로서 종자 수확량에 영향을 미칠 것으로 사료된다.

• 식물병연구
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• 제18권2호
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• pp.93-100
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• 2012

농업유전자원센터에 보존하고 있는 896점의 고추(C. annuum 430점, C. baccatum 219점, C. chacoense 14점, C. frutescens 70점, C. pubescens 2점, 미동정 8점)에 C. acutatum을 접종 후 $28^{\circ}C$에서 14일간 배양 후 탄저병 발병 정도를 평가하였다. 무상처 분무 접종에서 총 49점이 C. acutatum에 저항성을 나타내었으며, 그 중 9점은 고도의 저항성을 나타내었다. 고도의 저항성을 나타내는 자원들은 C. baccatum 4점, C. chacoense 1점, C. frutescens 4점이었다. 무상처 분무 접종에서 탄저병 저항성을 나타내는 자원 중 42점을 상처 접종법으로 탄저병균을 접종하였다. 그 중 5점은 접종 5일 후에도 병반의 크기가 3%미만으로 나타나 저항성을 나타내었으며, 이들은 모두 C. baccatum이었다. 저항성을 보이는 5점은 탄저병 저항성 육성을 위한 자원으로 이용가능 할 것이다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제32권3호
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• pp.111-117
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• 2014

고추 역병은 그 병원균의 토양전염성 때문에 약제에 의한 방제효과가 낮아 저항성 품종의 개발이 기대되어 왔다. 고추 역병에는 CM334, AC2258, PI201234 등 다수의 저항성 유전자원이 보고되었으며, 이들의 저항성의 유전에 관한 연구로 진행되었다. 그러나 저항성의 유전양식은 실험에 사용한 재료와 연구자에 따라 1개, 2개, 혹은 3개 이상의 유전자, 다수의 유전자에 의한 양적 유전 등 다양하였다. 최근에는 분자적 방법으로 양적형질유전자좌(QTL)를 구명하는 연구가 보고되고 있으며, 분자표지를 이용한 선발 기술도 이미 육종 현장에서 활용되고 있다. 최근 저항성 품종이 다수 출시됨에 따라 새로운 병원형(pathotype), 즉, 레이스(race)의 출현에 관심이 높아지면서 이에 대한 연구가 보고되고 있다. 모두 품종과 병원균주간에 특이적 변이가 있으며, 이를 토대로 몇 개의 병원형(race)으로 분류할 수 있었다. 그러나 판별품종이 통일되지 않았고 시험에 사용한 품종들의 저항성 유전자의 조성도 달라 세계적으로 통일된 레이스분류체계는 아직 없는 실정이다. 이러한 배경에서 보다 안정된 저항성 품종의 육성을 위해서는 한 가지 저항성 재료보다는 다수의 저항성 유전자원에서 저항성을 도입하고, 육성과정에 육성품종의 보급 대상지역의 여러 균주를 사용하여 선발하는 것이 필요할 것이다.