Park, Chan Young;Song, Seon Hwa;Sin, Jong Mu;Lee, Hyeon Young;Kim, Jin Baek;Shim, Sang In
한국작물학회:학술대회논문집
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한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.240-240
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2017
Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) is one of the ancient crops cultivated in the Andes region at an altitude of 3,500-4000m in Chile and Bolivia from 5000 BC. It contains a large amount of protein, minerals and vitamins in comparison with other crops. The cultivation area has been increasing worldwide because of its excellent resistance to various abiotic stress such as salinity, drought and low temperature. ${\gamma}$-Ray radiation of high dose is often used as a tool to induce mutations in plant breeding, but it has a deleterious effect on organisms. However, the radiation may have a positive stimulatory effect of 'hormesis' in the low dose range. This experiment was carried out to investigate the optimum dose range for creating the quinoa genetic resources and to investigate the hormesis effect at low dose on the quinoa. This experiment was performed for 120 days from November, 2016 to February, 2017 in the greenhouse of Gyeongsang National University. ${\gamma}$-Ray radiation was irradiated to seeds at 0 Gy, 50 Gy, 100 Gy, 200 Gy, 300 Gy, 400 Gy, 600 Gy, 800 Gy and 1000 Gy for 8 hours. (50 Gy) using the low level radiation facility ($Co^{60}$) of Cooperative Research Institute of Radiation Research Institute, KAERI. Fifty seeds were placed on each petri dish lined with wet filter paper and germination rate was measured at a time interval of 2 hours for 40 hrs. The length of the root length was measured one week after germination. Each treatment was carried out in 3 replicates. The growth of seedlings were investigated for 10 days after transplanting of 30 day-old seedlings. The plant height, NDVI, SPAD, Fv/Fm, and panicle weight were measured. The germination rate was highest at 50Gy and 0Gy and the rate of seeds treated with 400Gy or higher rate decreased to 25% of the seeds treated with 50Gy. The emergence rate of seedling in pot experiment was higher at the dose of 200 Gy, 300 Gy and 400 Gy than at 0 and 50Gy. However, the rate was lower at strong radiation higher than 600Gy at which $1^{st}$ leaf was not expanded fully and dead due to extreme overgrowth at 44 days after treatment (DAT). The highest value of panicle weight was observed at 50Gy (6.15g) and 100Gy (5.57g). On the other hand, the weight at high irradiated dose of 300Gy and 400Gy was decreased by about 55% compared to low dose (50 Gy). NDVI measurement also showed the highest value at 50 Gy as the growth progressed. SPAD was the highest at 400 Gy and showed positive correlation with irradiation dose except 0 Gy. Fv/Fm was high at 50 Gy up to 30 DAT and no difference between treatments was observed except for 400 Gy from 44 DAT. The plant height was the highest in 50Gy during the growing period and was higher in the order of 50Dy, 100Gy, 0Gy, 200Gy, 300Gy and 400Gy in 88 DAT. In this experiment, the optimal radiation dose for hormesis was 50Gy and 100Gy, and the optimal radiation dose for mutagenesis seems to be 400 Gy.
1. 경과습성 1) 수원지방에 있어서 뽕나무 순집이혹파리(Diplosis mori Yokoyama)는 5세대를 마친다. 제 1세대는 6월 하순경 제 2세대는 9월 하순경에 출현한다. 2) 성충은 오후 7~8시경에 출현하며 그 수명은 2~5일이며 ♀(자)가 ♂(웅)보다 약간 긴 듯하다. 3) 유충은 제 2~제 3 탁엽 AB 내면과 제 2~제 3 미개엽 이면에 기생한다. 따라서 생장점 부근에 피해를 준다. 4) 변태별 기간은 기상조건에 따라서 차가 심하며 특히 용은 한발시는 우화하지 못한다. 5) 유충부화시는 유백색이지만 등홍색으로 변하여 고숙하며 고숙유충은 15~20cm의 도요능력을 가지고 토중 15~30cm에 잠입화용한다. 그 크기는 0.3mm로부터 2.0mm 내외까지 발육한다. 6) 용기간은 하계는 7~8일 내외이며 조잡한 견에 쌓여있다. 7) 월동상태는 원칙적으로 용태월동을 하나 때에 따라서 유충월동도 있다. 2. 방제법 1) B.H.C. 분제 토양살포는 고숙유충이 입토 4~5일 후나 우화하기 전에 반당 2%액 400~600$\ell$(20~30두) 이상을 시용함이 효과적이라고 생각된다. 2) 매몰시험에 있어서는 심도 5cm 이상이면 성충우화를 방지할 수 있다고 인정된다.
파종심도별(播種深度別) mesocotyl신장(伸長) 차이(差異)에 의한 벼와 피의 생장(生長) 및 제초제(除草劑) 반응차이(反應差異)을 구명(究明)하여 직파재배시(直播栽培時) 잡초방제체계구축(雜草防除體系構築)을 위한 기초자료(基礎資料)를 삼고자 온실내(溫室內) pot 시험(試驗)으로 수행(遂行)되었다. 식물재료(植物材料)로서 자포니카형(型) 품종(品種) 동진벼와 피중강피가 공시(供試)되어 파종심도별(播種深度別), 담수심별(湛水深別) 생장반응(生長反應)이 검토되었다. 또한 건답조건(乾畓條件)에서 파종심도(播種深度) 0cm, 1cm, 2cm 및 3cm 깊이로 파종(播種)하여 파종(播種) 후(後) 5일째 butachlor를 1800g, thiobencarb를 2100g 및 4200g ai/ha로 각각 처리(處理)하여 처리후(處理後) 10일째 벼와 피의 생장(生長) 및 제초제(除草劑) 반응(反應)을 측정(測定)하여 LSD검정(檢定)에 의해 비교(比較) 해석(解析)하였다. 무처리(無處理)된 파종심도별(播種深度別) 벼의 초장(草長)은 파종심도(播種深度)가 깊을수록, 근장(根長)은 1cm 깊이에서, 지상부생체중(地上部生體重)은 3cm 깊이에서 가장 컸으며, mesocotyl신장(伸長)은 거의 이루어지지 않았다. 한편 피의 초장(草長)은 파종심도(播種深度) 및 담수심(湛水深)과 무관한 생장(生長)을 보였고, 근장(根長), 지상부(地上部) 및 지하부생체중(地下部生體重)은 건답조건(乾畓條件)에서 1cm 깊이에서 가장 컸고 근장(根長)은 담수심(湛水深)이 클수록 감소(減少)하였고 mesocotyl신장(伸長)은 건답조건(乾畓條件)에서만 파종심도(播種深度)가 클수록 컸으나 담수심(湛水深)과는 무관하거나 큰 차이(差異)가 없었다. 건답직파재배조건(乾畓直播栽培條件)에서 두 약제(藥劑)에 대한 벼의 지상부(地上部)경우 0cm 파종심도(播種深度)에서 약해발생(藥害發生)이 불가피하나 1cm 이상 파종심도(播種深度)에서와 지하부생장(地下部生長)은 무처리(無處理)보다 큰 생장(生長)을 보였으며 파종심도(播種深度)가 클수록 큰 생장(生長)을 보였고, 배량(倍量)에서도 큰 차이(差異)가 없었다. 한편 피의 mesocotyl 신장(伸長)은 약량(藥量) 및 파종심도(播種深度)가 클수록 감소경향(減少傾向)이 뚜렷하게 인정되었으나 제초제(除草劑)에 대한 지상부(地上部), 지하부생육(地下部生育) 및 엽신장(葉伸長) 반응(反應)은 파종심도(播種深度)와 파종심도(播種深度) 차이(差異)에 다른 mesocotyl 신장(伸長) 차이(差異)와는 무관하게 무처리(無處理)에 비해 급격히 감소(減少)하였으며 지하부(地下部)보다는 지상부생장(地上部生長)의 감소(減少)가 더 크게 나타났다.
재배양식별(栽培樣式別)로 발생전토양표면처리(發生前土壤表面處理)된 pyrazolate는 처리후(處理後) 10일째 피에서는 건답조건(乾畓條件)의 경우 twist현상(現像)이, 담수조건(湛水條件)에서는 백화현상(白化現像)이 현저하게 나타났다. 처리후(處理後) 20일째 표면직파(表面直播) 벼의 초장(草長) 및 근장(根長)은 무처리(無處理)와 유사하였으나, 토중(土中) 직파(直播)벼는 근장(根長)보다 초장(草長)이 더 억제(抑制)되었으며 피는 벼보다 심하게 억제(抑制)되었다. 담수조건(湛水條件)에서는 건답조건(乾畓條件)보다 더 심한 억제경향(抑制傾向)을 보였으나 벼와 피간의 뚜렷한 차이(差異)는 인정(認定)되지 않았다. 한편 이앙(移秧)벼의 초장(草長)과 근장(根長)은 무처리(無處理)에 비해 증가(增加)되는 생장(生長)을 보였다. 표면직파(表面直播)벼의 지상부(地上部) 및 지하부(地下部) 생체중(生體重)은 무처리(無處理)에 비해 오히려 증가(增加)되었고, 토중직파(土中直播)벼는 무처리(無處理)와 유사한 생장(生長)을 보였으나 피는 무처리(無處理)에 비해 각각 42% 및 41% 억제(抑制)되었다. 그러나 담수조건(湛水條件)의 표면직파(表面直播)벼에서는 지하부생장(地下部生長)이 치명적으로 억제(抑制)되었고 피는 완전히 생장(生長)이 억제(抑制)되었다. 이앙(移秧)벼는 무처리(無處理)와 유사한 생장(生長)을 보였다. 해부학적(解剖學的) 반응(反應)에 있어서 건답직파조건(乾畓直播條件)의 피에서만 엽록소(葉綠素) 파괴(破壞)에 의한 엽육조직(葉肉組織)의 위축(萎縮)과 엽초 및 엽시원체(葉始原體)의 위축(萎縮)으로 인한 두께감소가 관찰되었으나, 담수(湛水) 및 이앙조건(移秧條件)에서 벼와 피는 뚜렷한 해부학적(解剖學的) 변화(變化)는 관찰되지 않았다.
본 연구는 마늘을 온도구배터널에서 재배하면서 생육기간 동안 인편의 발아, 지상부 생육과 광합성 특성, 인경 발달 등을 조사함으로써 기후변화에 대응하여 마늘 생육 전반에 미치는 기온상승의 영향을 살펴보고 이를 최소화 할 수 있는 방안을 모색하고자 하였다. 터널 중앙부 온도(Tamb+3℃)와 후미부 온도(Tamb+6℃)는 입구의 대기온도(Tamb)를 기준으로 각각 3.2℃, 5.8℃가 높게 유지되었다. 인편의 발아는 터널 입구보다 중앙부와 후미부에서 더 늦었다. 그러나 추대기간과 개체당 최대 엽수에 도달하는 기간이 터널 입구에서 보다 중앙부와 후미부에서 짧게 나타났다. 지상부의 생장은 터널 입구에서 생육하였을 때 전반적으로 높고 중앙부와 후미부에서 감소하는 양상을 보였으며, 인경은 터널 내부의 온도 간에 큰 차이를 보이지는 않았으나 생육후기에 인경 생체량과 건체량은 터널 입구와 중앙부에서 생육하였을 때 다소 높았다. 광합성률(A), 기공전도도(gs), 증산률(E)은 터널 입구에서 보다 중앙부에서 재배하였을 때 증가하였다. 또한 최대 광합성률(Amax)은 중앙부에서 생육하였을 때 높았으며, 호흡률(Rd)은 낮았다. 터널 입구 및 중앙부에서 인경발달이 더 왕성하여 크기가 크고 상품성이 높은 인경을 수확할 수 있었으나 터널 후미부인 대기온도 +6℃에서는 인경의 크기가 작아지고 소인편들이 생겨서 상품성이 낮았다. 따라서 대기온도보다 기온이 상승하였을 때에는 파종 전에 인편 발아에 필요한 저온요구도를 미리 충족시키거나 파종시기를 늦춘다면 인편 발아율을 높이면서 생산량도 증가시킬 수 있을 것으로 보인다. 그리고 인경 발달 단계에서 고온에 의한 상품성 하락을 최소화하기 위하여 수확시기를 앞당겨 수확하는 것도 고려할 필요가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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