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제강분진을 이용한 유해물질 처리기술 적용을 위한 안전성 평가 (Environmental Leachability of Electric Arc Furnace Dust for Applying as Hazardous Material Treatment)

  • 이상훈;강성호;김지훈;장윤석
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.329-336
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    • 2006
  • 제철부산물은 슬래그, 슬러지 및 분진 등의 다양한 부산물을 함유하며 이중 제강분진은 중금속 함량이 높아 지정폐기물로 버려지고 있다. 그러나 제강분진의 경우 Fe(0), Fe(II) 함량이 60% 이상으로 이의 활용에 대한 많은 연구가 있어왔다. 이중 최근에 제안되는 것이 제강분진을 이용한 독성 물질 함유 침출수의 처리이다. 이는 투수성 반응벽을 매립장 바닥차수재에 적용한 개념으로 침출수와 제강분진을 반응시켜 침출수의 TCE, PCE, 다이옥신 및 $Cr^{6+}$ 등의 독성물질을 환원, 무독화 시키고자 하는 것이다. 이를 위해 제강분진의 원소용출 특성규명이 선결되어야 하며 특히 제강분진의 장기적이고 다양한 환경에서의 용출특성을 알아보고자 다양한 용출방법을 택하였다. 즉, 가용용출시험, pH 고정 시험 및 연속주상시험 등을 이용하여 제강분진의 중금속 용출특성을 밝히고자 하였다. 중금속 항목 중 Cr과 Zn가 특정 pH 환경에서 우려수준 이상으로 용출되었으나 다른 원소들의 경우 위해성을 나타내는 농도 이하로 용출된다. 이중 Zn의 경우 제강분진 침출수의 pH가 12내외인 점을 고려할 경우 용출 가능성은 매우 낮을 것으로 판단된다. 그러나 Cr의 경우 반대로 알칼리 환경에서 더 용출된다. 따라서 제강분진 재활용에 앞서 Cr 용출을 제어할 수 있는 방법이 선행되어야 할 것이다. 주상시험에서 Cr 농도는 시간이 경과하면서 빠르게 감소하는 것이 관찰되었으며 이는 입자표면에 주로 분포한 Cr이 용출되거나 환원철과 반응하여 $Cr(OH)_3$ 등으로 공침, 제거되는 두 가지 가능성을 시사한다. Cr과 다른 중금속들의 용출제어 방법의 선행이 가능하다는 전제에서 중금속 농도가 매우 높은 폐수나 침출수에 제강분진을 제한적으로 적용이 가능하다고 판단된다.

해조단백질의 추출에 관한 연구 1. 수용성 단백질의 추출 (STUDIES ON THE EXTRACTION OF SEAWEED PROTEINS 1. Extraction of Water Soluble Proteins)

  • 류홍수;이강호
    • 한국수산과학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.151-162
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    • 1977
  • 분포량이 많고 식용되고 있는 중요 해조의 효율적인 이용과 영양학적인 의의를 구명하기 위한 기초자료를 얻기 위하여 동근돌김(Porphyra suborciculata). 잎파래(Enteromorpha linza). 톳(Hizikia jusiforme). 모자반(Sargassum fulvllum), 미역(Undaria pinnatifida), 청각(Codim fragile), 셀만모자반(Sargassum kjellmanianum), 구멍갈파래(Ulva pertusa)등 8종을 선정하여, 이들 해조의 불용성 단백질 추출에 영향을 주는 제요소 즉 조체처리별, 추출온도와 시간별, 시료일추출용매화, pH의 영향등을 검토하고 또한 추출액중의 단백질 심전조건에 대하여 검토하였다. 1. 식용 해조의 조단백질 함량은 둥근돌김(Porphyra suborbiculat) $24.14\%$, 미역(Undaria pinnatifida) $15.7\%$, 톳(Hizikia jusiforme) $7.66\%$, 모자반(Sargasum fulvellum) $12.61\%$, 셀만모자반(Sargassum kjellmanianum) $14.08\%$, 잎파래(Enteromorpha linza) $10.86\%$, 구멍갈파래(Ulva Pertusa) $16.60\%$, 청각(Codium fragile)$9.89\%$이었다. 2. 시료의 처리조건에 따른 추출효과는 dry icemethanol 한제 중에서 동결시켜, 해사를 첨가하여 마쇄한 시료가 수용성 단백질 추출성적이 월등하게 좋아, 막지사발에서 마쇄한 $1.5\~2.5$배의 추출성적을 보였다. 3. 시료일추출용매비는 점질물이 적은 구멍갈파래, 잎파래는 1:20(w/v)에서, 점질물량이 많은 청각,미역, 톳, 모자반, 둥근돌김 등은 1:30(w/v)에서, 셀만모자반은 1:40(w/v)일 때 추출성적이 좋았다. 4. 추출시간은 구멍갈파래, 잎파래는 1시간, 둥근돌김, 톳, 미역, 모자반, 셀만모자반은 2시간, 청각은 3시간 정도에서 가장 효과적이었다. 5. 추출온도는 톳이 $40^{\circ}C, 둥근돌김, 청각, 잎파래 미역, 모자반, 셀만모자반 $50\%$에서, 구멍갈파래는 $60^{\circ}C$에서 최고의 추출성적을 보였다. 6. pH의 영향은 각 시료마다 대동소이하여 $pH9\~12$에서 가장 좋은 결과를 얻었다. 7. 추출 최적조건에서의 수용성 단백질 추출율은 1차 추출에서 전조단백질에 대하여 평균 $63\%$, 2차 유출에서 평균 $8.6\%$ 합계 $74\%$ 정도의 수용성 단백질 추출이 가능했으며, 1차에 대한 2차의 추출비율이 7.5:1이었다. 8. 단백질 침전분리 조작으로는 Barnstein method, methanol 처리법, TCA 처리법, 가열처리법 순으로 침전효과가 있었다.

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CEPA 처리(處理)에 의한 옻나무 칠액(漆液) 채취법(採取法) 개량(改良)에 관(關)한 연구(硏究) (Improvement of Lacquer Collection Method by CEPA Application in Lactree(Rhus verniciflua Stokes))

  • 최태봉;현정오;김만조;나천수;김갑태;이재호
    • 한국산림과학회지
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    • 제89권2호
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    • pp.208-215
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    • 2000
  • 본 연구는 노동집약적인 옻나무 칠액채취방법을 개선하고자 인위적인 CEPA 처리가 칠액분비촉진 및 산칠량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행되었다. 10% CEPA(에틸렌 유도물질) 처리시, 5주 후의 수피두께와 수피내 옻산함량은 처리부위로부터 상하 20-40cm 정도까지 대조구에 비해 유의하게 증가하였고, 아래쪽보다 윗쪽이 더 많은 영향을 받는 것으로 나타났으며, 처리부위로부터의 거리가 가까울수록 처리효과가 더욱 뚜렷하였다. 처리시기에 있어 8월말에 처리한 것은 수피두께와 옻산함량에 변화가 없었으나 6월초에 처리한 것은 수피두께에서 2.5배, 옻산함량에서 3배 정도 증가하였다. 또한 CEPA의 처리 후 1주째 부터 수피내 옻산함량이 증가되었고, 4주째 정점을 이룬 후 5주째는 감소하였다. 이상의 결과를 토대로 인위적인 CEPA 처리를 살소법에 적용하여 산칠량을 조사하였다. 채칠 초기에 CEPA 처리구가 대조구에 비해 3-4배 정도 높았지만, 상대적인 비율이 점차 감소하여 7회 채칠 이후에는 대조구의 산칠량이 약간 많아졌다. 이러한 현상의 원인에 대하여 고찰하였고, 전통적인 살소법의 개량 가능성 여부를 토의하였다.

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소나무류(類) 침엽내(針葉內)의 salicylic acid에 의한 솔잎혹파리의 방제효과(防除效果) (Effects of Controlling the Pine Needie Gall Midaes by Salicylic Acid Content in Needles of Some Pinus spp.)

  • 손두식;엄태진;최장옥;장약명
    • 한국산림과학회지
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    • 제88권1호
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    • pp.31-37
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    • 1999
  • 소나무, 해송의 솔잎혹파리 충영형성율(蟲廮形成率)은 35~40%이나 버지니아소나무, 리기다소나무에는 산란(産卵)은 하나 충영(蟲廮)이 형성(形成)되지 않으므로 침엽내(針葉內)에 솔잎혹파리에 대한 저항성물질(抵抗性物質)이 존재(存在)함을 알 수 있었다. 솔잎혹파리의 감수성(感受性) 수종(樹種)인 소나무, 해송의 침엽내(針葉內) free phenol상태의 salicylic acid는 소량(小量) 함유(含有)되어 있으나 내충성(耐蟲性) 소나무인 버지니아소나무, 리기다소나무에는 37~50ppm이 함유(含有)되어 있어 salicylic acid는 솔잎혹파리에 대한 저항성물질(抵抗性物質)로 추정(推定)된다. 솔잎혹파리에 감수성(感受性) 수종(樹種)인 소나무와 해송에 salicylic acid의 용액(溶液)을 관수(灌水) 혹은 분말(粉末)을 뿌리에 주어 침엽내(針葉內) salicylic acid의 함량(含量)을 높여 줌으로써 무처리구(無處理區)에 비하여 충영형성율(蟲廮形成率)을 17~19배(倍)로 감소(減少)시킬 수 있었다. Salicylic acid에 의한 솔잎혹파리의 방제(防除)는 유충(幼蟲)이 알에서 부화(孵化)하기 전(前)에 처리(處理)하는 것이 효과적(效果的)이며, 해송과 버지니아소나무 교잡종(交雜種)의 충영형성율(蟲廮形成率)은 양친수종(兩親樹種)의 중단수치(中間數値)인 24%이나 교잡종중(交雜種中) 선발(選拔)한 개체(個體)에 따라 2.8%, 11.5%의 충영형성율(蟲廮形成率)을 나타내므로 침엽내(針葉內)salicylic acid의 함량(含量)에 의해서 솔잎혹파리에 대한 내충성(內蟲性) 개체(個体)를 선발(選拔)할 수 있을 것으로 기대된다.

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USGA 지반 및 약식지반에서 난지형과 한지형 잔디의 대취축적 비교 (Comparison of Thatch Accumulation in Warm-Season and Cool-Season Turfgrasses under USGA and Mono-layer Soil Systems)

  • 김경남;김병준
    • 한국조경학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.129-136
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    • 2010
  • 본 연구는 다층구조의 USGA 지반 및 단층구조의 약식지반에서 난지형 및 한지형 잔디의 대취축적 차이를 평가하고자 시작되었다. USGA 지반은 전체 45cm 깊이로 이루어진 구조로 식재층 30cm, 중간층 5cm, 배수층 10cm로 조성하였고, 약식지반은 전체가 30cm 깊이로 식재층으로만 조성된 지반이다. 공시 초종은 9종류(난지형 3, 한지형 6)의 처리구를 각 지반에 사용하였으며, 시험구 배치는 9종류의 처리구를 난괴법 3반복으로 배치하였다. 통계분석 시 처리구 평균간 유의성 검정은 Duncan의 다중범위검정으로 실시하였다. 잔디지반에 따라 대취축적 정도는 달랐으며 USGA 지반에서 대취층은 약식지반에 비해 9% 정도 높았다. 초종별 대취축적은 대체적으로 난지형 들잔디가 한지형 잔디에 비해 높았지만, 그 차이는 지반에 따라 다소 다르게 나타났다. 한지형에 비해 난지형 들잔디의 대취층은 USGA 지반에서 34~87% 그리고 약식지반에서 16~75% 정도 더 높게 나타났다. 들잔디 품종간 차이는 USGA 지반 및 약식지반에서 모두 중지 품종이 각각 3.58cm 및 3.21cm로 대취축적이 가장 크게 나타났다. 한지형 잔디 초종 간 차이를 보면 USGA 지반에서는 켄터키 블루그래스가 2.53cm로 가장 높았으며, 톨 훼스큐와 퍼레니얼 라이그래스는 각각 2.05cm 및 1.98cm로 나타났다. 약식지반에서도 한지형 잔디의 대취축적은 USGA 지반과 비슷한 경향으로 나타났다. 켄터키 블루그래스의 대취층이 가장 높았던 것은 켄터키 블루그래스가 지하경 생장(R-type)을 하기 때문에 주형생장(B-type)을 하는 퍼레니얼 라이그래스 및 톨 훼스큐 보다 왕성한 생장으로 인해 유기물 생성속도가 더 빠르기 때문이라 판단되었다. 잔디그라운드에서 적정 수준의 대취는 내마모성 증가 및 쿠션효과 등의 이점이 있기 때문에 켄터키 블루그래스는 잔디품질, 환경적응력 및 물리적 특성뿐만 아니라 선수 보호차원에서도 우수한 초종이라 판단되었다. 하지만, 잔디대취의 과다 축적 시 건조 피해, 환경스트레스 내성 저하, 병충해 피해 증가 등 여러 가지 문제점이 나타날 수 있어 적정 수준의 두께를 유지하는 것이 중요하므로 잔디관리 시 지반 및 초종에 따라 차별화 된 관리방법이 필요한 것으로 판단되었다.

인공광 및 차광스크린을 이용한 온실의 일일적산 광합성유효광량자속 조절 (Control of Daily Integral PPE by the Artificial Lighting and shading screen In Greenhouse)

  • 이현우
    • 생물환경조절학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.45-53
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    • 2003
  • 본 연구의 목적은 차광스크린 및 인공광을 이용하여 온실에 적절한 일일적산 광합성유효광량자속을 공급하는 기술을 개발하는 것이다. 차광율이 55%와 85%인 두 가지 종류의 차광스크린을 이용하여 목표광량을 얻는데 필요한 차광시간대를 분석한 결과, 조절하고자 하는 목표광량의 크기에 따라 적절한 차광율을 가진 차광재를 선택할 필요가 있는 것으로 판단되었다. 기상조건에 따라 광량변화가 많은 7월과 8월에 대하여 55%의 차광재를 이용하여 광조절 실험을 실시한 결과 무차광시의 실측값과 계산값의 차이가 최대 5 mol$.$ $m^{-2}$ $.$$d^{-1}$ 정도로 나타났다. 이러한 차이는 기상조건에 따라 일일적산 광량이 큰 차이가 있음을 감안하면 대체로 만족할 만한 결과로 판단된다. 광분포 시뮬레이션을 이용하여 적절한 광배치를 찾을 수 있었기 때문에 실제 인공광을 배치하는데 소요되는 시간을 많이 단축할 수 있었지만, 정확하게 목표한 광강도를 고르게 분포하도록 할 수 있는 광배치를 찾기가 쉽지 않았으며, 이에 대한 보다 더 많은 분석이 요구되었다. 목표한 일일적산 광합성유효광량자속을 얻는데 필요한 보광강도별 보광시간을 기상조건 및 월별로 계산하여 분석한 결과 보광강도는 필요보광량의 크기에 따라 적절한 값을 선택하여야 할 것으로 판단되었다. 55%차광재 및 300$\mu$mol$.$ $m^{-2}$ $.$ $s^{-1}$의 보광강도를 이용하여 5월말에서 6월초까지 광량 제어실험을 실시한 결과 최대 3mol$.$ $m^{-2}$ $.$$d^{-l}$ 정도의 오차를 보여주었다. 이러한 차이는 동일한 달에 같은 기상조건에서도 일일적산 광량의 차이가 있고 하루 중 기상상태도 많은 변화가 있기 때문인 것으로 판단된다. 그러나 기상조건에 따른 일별 최대차이가 30 mol$.$ $m^{-2}$ $.$$d^{-l}$ 정도임을 감안하면 조절효과는 만족할 만한 결과로 판단된다. 본 연구의 결과는 비록 상추재배를 위한 광량조절기술이지만 다른 작물에 대해서도 본 연구에서 제시한 자료 및 조절방법을 동일하게 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

계통간 교잡에 의한 백색느타리 품종 '고니'의 육성 및 그 특성 (Characterization of a new commercial strain 'Goni' by intra-specific hyphal anastomosis in Pleurotus ostreatus)

  • 유영복;이상철;김은정;공원식;장갑열;신평균
    • 한국버섯학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.130-134
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    • 2009
  • 느타리 버섯류의 새로운 품종을 개발하기 위하여 백색느타리 신품종을 육성하였다. 2005년부터 2007년까지 백색느타리 유전자원을 수집하여 특성검정을 하였다. 2007년에 육종모본 수한의 백색변이체 ASI2842와 원형의 백색변이체 MGL0205를 선발, 교잡하여 84개의 교잡주를 육성하였다. 이중에서 우수한 Po2007-63 ($2842-7{\times}0205-7$) 을 선발하여 특성검정, 확대재배를 실시하여 농작물 직무육성 신품종 선정심의회에서 '고니 '로 명명되었다. 주요특성으로 균사 생장 적온이 $25{\sim}30^{\circ}C$이며 버섯 원기 형성 및 발생 온도는 $10{\sim}16^{\circ}C$이였다. 자실체의 갓 색깔은 백색으로 자연 상태에서 봄, 가을에 재배가 알맞은 특성을 가지고 있다. 균사체 배양기간은 25~30일이며 균 긁기 후 초발이소요일수는 3~5일로 온도가 높을수록 단축된다. 자실체 형태는 얕은 깔때기형이다. 유효경수는 병당 $8{\pm}2$개, 대굵기는 $14{\pm}1mm$, 대길이는 $67.6{\pm}8mm$로 다른 느타리 종에 비해 자실체 대가 굵고 길며, 갓두께는 $4.7{\pm}0mm$로 갓이 작고 부스러짐에 강하여 품질이 우수하다. 자실체 수량은 병당 ($850m{\ell}$) $91{\pm}13g$로 대조군 미소의 수량지수를 100으로 보았을 때 97이였다. 품질을 높게 하려면 재배온도를 $11^{\circ}C$ 정도로 다소 낮은 생육온도에서 관리하는 것이 좋다. 가변특성으로는 감자배지와 버섯완전배지에서 균사를 배양한 결과 $20-25^{\circ}C$에서는 버섯완전배지에서 생장이 빠르다. 그러나 $30^{\circ}C$에서는 감자배지에서 생장이 양호하였다. 이러한 현상은 대조구인 미소에서도 동일한 경향이었다. 또한 2종류의 primer를 이용하여 새로운 품종 '고니'와 모균주에 대한 DNA profile을 분석한 결과 primer URP 1에서는 양친주의 주요 밴드를 가지며 대조구인 미소와는 뚜렷하게 구분되었고, primer URP 2에서는 양친주 주요 밴드는 가지나 대조구와도 유사한 밴드를 나타내었다. 신품종 백색느타리 '고니'는 백색이 갖는 깨끗하고 신선한 이미지로 웰빙식품이 각광을 받고 있는 시대에 맞게 다양하고 우수한 버섯을 요구하는 소비자를 만족시키는데 기여 할 것으로 기대된다.

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시비관리 및 생 볏짚 처리가 수박연작 시설재배지 토양에 미치는 영향 (Fertilizer Management Practices with Rice Straw Application for Improving Soil Quality in Watermelon Monoculture Greenhouse Plots)

  • 안병구;이영한;이진호
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.75-82
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    • 2010
  • 수박재배에 적합한 양분함량보다 약 3배 이상 높고, 7년간 수박을 연작해온 시설 재배지에서 시비관리 및 생볏짚을 연용하면서 토양 중 염류경감 효과와 수박시들음증 발생률을 조사하였다. 시험은 관행구, 시비관리구, 시비관리 및 5, 10, 15 ton $ha^{-1}$ 생볏짚 처리구로 나누어 3년간 실시하였다. 유기물함량은 예상할 수 있는 바와 같이 대부분의 처리구에서 지속적으로 증가하였으며, 단지 시비관리구에서만 감소하였다. 토양 pH는 관행구 및 시비관리구에서는 변화가 거의 없었고, 시비관리-볏짚처리구에서 감소하는 경향을 보였다. 그러나 시험 3년차부터 10, 15 ton $ha^{-1}$ 시비관리-볏짚처리구에서 다시 증가하는 경향을 보였다. 치환성 양이온 즉 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $K^+$, 중 $Ca^{2+}$$Mg^{2+}$의 함량과 수용성 음이온, ${NO_3}^-$, $Cl^-$, ${SO_4}^{2-}$, ${PO_4}^{3-}$의 함량은 시비관리구 및 시비관리-볏짚처리구에서 상당히 감소하는 경향을 보였다. 그러나 시비관리-볏짚처리구에서 생볏짚의 처리량과는 관계없이 시험 1년차에 많은 양이 감소한 후, 2~3년차에서는 더 이상 감소하지 않는 것으로 나타났다. 또한 치환성 $K^+$ 함량은 시비관리구에서 다고 감소하는 경향을 보였으나 다른 처리구에서는 시험기간 동한 거의 변화하지 않았다. 그리고 이러한 양이온과 음이온의 함량변화와 관계가 깊은 전기전도도(EC)를 조사한 결과 수용성 음이온 함량변화와 같은 경향을 보이며 감소하였다. 또한 수박생육과 관련하여 수박시들음증 발생률은 관행구에서 최고 약 20%까지 발생하였으나, 시비관리와 함께 생볏짚을 10 ton $ha^{-1}$ 이상 사용하면 최고3.5%까지 급격히 감소하였다.

우량인삼생산(優良人蔘生産)을 위(爲)한 육종생리학적(育種生理學的) 연구(硏究)(II) -재식위치(栽植位置)에 따르는 인삼(人蔘)의 주요량적(主要量的) 형질(形質)의 변이(變異)와 그 상호간(相互間)의 관계(關係) (Fundamental Studies for the Production of Korea Ginseng(Panax ginseng)(II) -Study on the Variations and the Correlations of Important Quantitative characters of Korea Ginseng according to Environmental Conditions)

  • 최범열;박종성;김영래;김문규;조재성;김충수
    • 농업과학연구
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    • 제2권1호
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    • pp.131-142
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    • 1975
  • 재식위치(栽植位置)에 따른 인삼(人蔘)의 주요량적(主要量的) 형질(形質)의 변이(變異)를 구명(究明)하고 형질상호간(形質相互間)의 관계(關係)를 구명(究明)하기 위(爲)하여 4열(列) 6열(列) 및 8열재식포장(列栽植圃場)의 인삼(人蔘)을 조사분석(調査分析)하였던바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 지하부(地上部)의 생육(生育)(엽장(葉長), 엽폭(葉幅), 경장(莖長), 경태(莖太))은 6열(列) 및 8열구(列區)에서 도두 전열(前列)과 저조(低調)한 결과(結果)를 나타내었던 반면(反面) 지하부(地下部)의 생육(生育)(근경(根長), 근직경(根直徑), 근종(根種)은 전열(前列)에서는 오히려 우수(優秀)하였고 후열(後列)에서만 저조(低調)한 결과(結果)를 보였다. 그러나 4열구(列區)에서는 지하부(地上部) 및 지하부생육(地下部生育) 모두 전열(前列)에서 우수(優秀)하였고 후열(後列)에서는 현저(顯著)히 불량(不良)하였다. 2. 6열재식구(列栽植區)의 평균근중(平均根重)은 34.2g인데 비(比)해 8열재식구(列栽植區)는 18.2g으로서 전체수량은 6열재식구(列栽植區)가 8열재식구(列栽植區)에 비(比)해 현저(顯著)히 높았으며 품질(品質)도 좋았다. 3. 재식위치(栽植位置)의 차이(差異)에 따르는 변이(變異)는 8열재식(列栽植)의 경우(境遇)는 경태(莖太)가 가장 작은 변이(變異)를 보였고 근장(根長)이 가장 큰 변이(變異)를 보였는데 6열재식(列栽植)의 경우(境遇)에서는 엽폭(葉幅)이 가장 작은 변이(變異)를 보였고 경장(莖長)이 가장 큰 변이(變異)를 보였던 반면(反面) 4열재식구(列栽植區)에서는 엽장(葉長)에서 가장 작은 변이(變異)를 그리고 근중(根重)에서 가장 큰 변이(變異)를 보였다. 4. 각재식밀도(各栽植密度)에서 대체로 근중(根重)과 가장 높은 유의상관(有意相關)을 보였던 형질(形質)은 근직경(根直徑)이었으며 또한 근직경(根直徑)과는 경태간(莖太間)에서 높은 상관(相關)을 보였다. 5. 재식위치(栽植位置)에 따라하 각형질(各形質)에서 개체간의 변이정도(變異程度)는 현저(顯著)히 다른 경향(傾向)을 보였으며 형질(形質) 상호간(相互間)의 상계(相係)로 재식위치(栽植位置)에 따라 상관(相關)의 정도(程度)가 서로 다른 경향(傾向)을 보였다.

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Improving Corsican pine somatic embryo maturation: comparison of somatic and zygotic embryo morphology and germination

  • Wtpsk, Senarath;Shaw, D.S.;Lee, Kui-Jae;Lee, Wang-Hyu
    • 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.

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