• 제목/요약/키워드: seed bank

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Molecular discrimination of Panax ginseng cultivar K-1 using pathogenesis-related protein 5 gene

  • Wang, Hongtao;Xu, Fengjiao;Wang, Xinqi;Kwon, Woo-Saeng;Yang, Deok-Chun
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제43권3호
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    • pp.482-487
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    • 2019
  • Background: The mixed-cultivation of different Panax ginseng cultivars can cause adverse effects on stability of yield and quality. K-1 is a superior cultivar with good root shape and stronger disease resistance. DNA markers mined from functional genes are clearly desirable for K-1, as they may associate with major traits and can be used for marker-assisted selection to maintain the high quality of Korean ginseng. Methods: Five genes encoding pathogenesis-related (PR) proteins of P. ginseng were amplified and compared for polymorphism mining. Primary, secondary, and tertiary structures of PR5 protein were analyzed by ExPASy-ProtParam, PSSpred, and I-TASSER methods, respectively. A coding single nucleotide polymorphism (SNP)-based specific primer was designed for K-1 by introducing a destabilizing mismatch within the 3' end. Allele-specific polymerase chain reaction (PCR) and real-time allele-specific PCR assays were conducted for molecular discrimination of K-1 from other cultivars and landraces. Results: A coding SNP leading to the modification of amino acid residue from aspartic acid to asparagine was exploited in PR5 gene of K-1 cultivar. Bioinformatics analysis showed that the modification of amino acid residue changed the secondary and tertiary structures of the PR5 protein. Primer KSR was designed for specific discrimination of K-1 from other ginseng cultivars and landraces. The developed real-time allele-specific PCR assay enabled easier automation and accurate genotyping of K-1 from a large number of ginseng samples. Conclusion: The SNP marker and the developed real-time allele-specific PCR assay will be useful not only for marker-assisted selection of K-1 cultivar but also for quality control in breeding and seed programs of P. ginseng.

서해안 염생식물 퉁퉁마디의 발아지속과 복원 (Germination Continuity and Restoration of Salicornia europaea, Halophyte in West-coast of Korea)

  • 김기훈;강내규;송우람;이은주
    • 한국환경과학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.181-188
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    • 2012
  • Salicornia europaea (glasswort) is succulent, annual, halophytic plant mainly distributed throughout reclaimed land or salt marsh. It has strong tolerance to salt so that it plays the part of the pioneer species in the first succession. According to domestic and foreign studies, S. europaea contains plenty of minerals and antioxidant in the body. Since people take note of an availableness of this plant as health diet, the natural growth sites are threatened. In addition to development of salt marsh and sea shore, imprudent harvest has a bad effect to S. europaea population maintenance. To seek ways to preserve the population of this plant, we carried out the continuity of seed germination and restoration test. Seokmo Island, Daebu Island, Youngjong Island and Sudokwon landfill in Korea are selected sites for research. Result of germination continuity shows that most S. europaea seeds germinate on March but no more after July. However the germination was occurred after that time in the greenhouse. So we concluded that no germination after July is a matter of environmental condition not the number of remaining seeds. Also germination was seldom occurred in the spot where seeds production was not happened. In result of continuity test of seed germination by soil depth, germination was occurred vigorously only in top soil. From these results, we note that most S. europaea germinate in the early spring, and germination is finished by July. And this rapid germination speed makes the number of seeds in soil seed bank rare. If a large number of S. europaea in some area are harvested after July, the number of this species will dramatically decrease in that area the following year. In Seokmo Island, we carried out reintroduction experiment by sowing S. europaea seeds. On the first year, a small number of S. europaea settled and they produced seeds successfully. On April 2010, the second year, we observed many S. europaea in seed sowing sites. And we found out that plowing is more efficient than treatment sea water for settlement of S. europaea.

Natural Antioxidants to Improve Stability of Refined Anchovy Oil against Oxidation

  • Park, D.C.;Jr, Ho-Seok;Lee, Heon;Kim, Jeon-Ju;Jung, Yun-Mi;Gyoung, Young-Soo;Kang, Suk-Nam;Kim, Seon-Bong
    • Food Science and Biotechnology
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    • 제15권2호
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    • pp.202-206
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    • 2006
  • The oxidation stability of fish oil containing omega-3 polyunsaturated fatty acids (PUFAs), which is very susceptible to oxidative deterioration, needs to be improved before it can be successfully applied to functional foods. The antioxidant activities of 17 species of materials in anchovy oil (AO) were compared and a potent antioxidant was determined to improve the shelf-life of refined AO. Antioxidant activities of the 0.05% (w/w) materials in AO were compared against control during storage at $30^{\circ}C$ for 10 days. While no antioxidant effect was shown in alpha tocopherol against control, 3 species of grapefruit seed extracts (GSEs), astaxanthin (AX), soybean lecithin, and green tea extract showed good antioxidant activities. Especially, GSE B, GSE C, and AX showed significantly high peroxide inhibitory activities (PIAs) of $16.2{\pm}2.1$, $20.{\pm}3.5$, and $17.7{\pm}3.5%$, respectively, after the 4th day (p<0.01). Radical scavenging activities (RSAs) of GSE B, GSE C, and AX were $85.1{\pm}0.8$, $95.3{\pm}0.3$, and $85.9{\pm}0.8%$, respectively. Correlation between PIAs and RSAs was high ($R^2=0.926$) in GSE B, GSE C, and AX. Therefore, we concluded that one of the main antioxidative mechanisms of GSEs and AX must operate through an RSA pathway. The $RC_{50}$ (concentration required for 50% reduction of 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl, DPPH) of GSE C was $258\;{\mu}g/mL$.

Plant Settlement Patterns and Their Effects on Breeding Sites of Little Terns (Sterna albifrons) on Sand Bars on Ganwol Lake

  • Nam, Jong-Min;Yoon, Ji-Hyun;Kim, Heung-Tae;Kim, Jae-Geun
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제31권1호
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    • pp.37-43
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    • 2008
  • We analyzed soil characteristics, soil seed banks, and plant communities in a small islet in Ganwol Lake from May 2005 to August 2006 to examine the forces driving plant settlement on sand bars and the effects of plant settlement patterns on nesting sites of little terns (Sterna albifrons). The soil nutrients contents in a site where the feces of wintering birds accumulate (N: 15.4 mg/kg, P: 10.5 mg/kg, LOI: 0.51 %, pH: 6.8) and a site where organic sediments accumulate (N: 20.7 mg/kg, P: 16.4 mg/kg, LOI: 0.40%, pH: 6.6) were much higher those of a control site which was not affected by bird feces and organic sediments (N: 4.1 mg/kg, P: 5.4 mg/kg, LOI: 0.41%, pH: 6.7). However, a seed bank was formed only on the site with accumulated organic sediments. Plant settlement was accelerated by feces from wintering birds and organic sediment accumulation on sand bars in Ganwol Lake. The percentage of area disturbed by human activities increased from 0.2% in May 2005 to 13.9% in August 2006, and the percentage of annual communities increased from 27.5% to 43.3%, but the percentage of open area decreased from 55.2% to 28.0% from May 2005 to August 2006. These increases in disturbed area and annual communities decreased the open area for breeding of little terns. The enlargement of P. communis and T. angustata communities was suppressed by irregular flooding. These results provide useful information for the management of little tern breeding sites for conservation purposes.

Effects of Long-Term Removal of Sheep Grazing on the Seedbanks of High-Level Grasslands and Blanket Bogs

  • Marrs, Rob H.;McAllister, H.A.;Cho, K.;Rose, Rob J.;O'Reilly, J.;Furnes, M.;Lee, Hyohyemi
    • Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
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    • 제1권1호
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    • pp.22-30
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    • 2020
  • Many areas of vegetation in the British uplands have reduced species diversity as a result of sheep overgrazing. It has been suggested that abandonment or re-wilding strategies might be used to reverse this. A likely first step would be the removal or reduction of grazing livestock from upland areas, with a presumption that this would lead to a recovery in species richness. However, we do not know if this would work, or the timescales involved. One of the important areas where more knowledge is needed is information on the size and composition of soil seedbanks as regeneration from zseed is a likely pathway of recovery. Here, we compared seedbanks in both grazed and ungrazed plots in five experiments at Moor House NNR in the northern Pennines; these sheep grazing exclusion experiments were started 52 and 63/64 years ago. Soil samples (n=10) were collected from both grazed and ungrazed plots in each experiment, and seed emergence counted in glasshouse trials. We detected only seeds of common species and very few dicotyledonous species. This suggests that the soil seedbank is unlikely to be a reliable source of the less common species for ecological restoration in these upland communities, suggesting an extinction debt. Therefore, seed addition and the creation of suitable safe-sites for germination may be needed in conjunction with grazing controls to allow the establishment of plants that will increase the species richness of the vegetation. However, this interventionist restoration approach remains to be tested.

한반도 미유입 환경위해우려종(식물)에 대한 분류학적 특성 보고 (1) (Taxonomic report on un-introduced, goverment designated environmentally harmful species (plants) in the Korean Peninsula (I))

  • 윤창영;박광우;정준형;현종영;김주환
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.65-65
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    • 2018
  • 외래종이라 함은 도입종, 귀화종, 침입종을 통칭하는 용어로 특정한 인위적 목적 여부에 관계없이, 본래의 자생지가 아닌 외부에서 들어와 다른 생물의 서식지를 점유하여 번식하는 생물종을 지칭하는 것으로, 침입외래종은 생태계에 도입되고 확산되면서 생물다양성과 연계된 생태계서비스를 위협하거나 또는 악영향을 미치는 외래종을 의미하며, 위해우려종이란 국내에 유입될 경우 생태계 등에 위해를 미칠 우려가 있어 환경부장관이 지정 고시하는 생물종 (살아있는 것으로서 개체의 일부 알 종자 등을 포함)을 지칭한다. 본 연구는 환경부고시에 따른 한반도 미유입 환경위해우려종43종에 대하여 농업환경위해성 평가를 실시하고, 분류동정 기법을 개발하는 등 기초 자료를 제공하고자 수행되었다. 이를 위해, 해외식물표본 확인과 미국 현장조사를 실시하였으며, 우선적으로 8종의 미유입 식물에 대하여 보고하고자 한다. - Carduus acanthoides L. (Asteraceae), Carduus tenuiflorus W. Curtis (Asteraceae), Onopordum acanthium L. (Asteraceae), Chromolaena odorata (L.) R.M. King & H. Rob. (Asteraceae), Hydrocotyle ranunculoides L.f. (Apiaceae), Oenanthe pimpinelloides L. (Apiaceae), Ehrharta erecta Lam. (Poaceae), Paspalum conjugatum P.J. Bergius (Poaceae).

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경운과 무경운에 따른 토양 내 잡초종자의 수직적 분포양상 (Vertical Distribution of Weed Seed in the Soil as affected by Tillage and No-till)

  • 이병모;박광래;이연;조정래;이상민;안난희;최현석;지형진
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제1권4호
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    • pp.1-5
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    • 2012
  • 번거로운 토양 종자은행 조사를 위해 간편한 모니터링 방법을 고안하였으며 이를 이용하여 경운과 무경운에 따른 토양내 잡초종자의 수직적 분포 양상을 관찰하였다. 본 시험은 강원도 화천의 유기농 옥수수 포장에서 수행되었다. 포장의 조성은 2010년부터 경운과 무경운 조건으로 2년간 조성된 무경운 포장에서 30 cm 깊이의 비파괴 토양 시료를 채취한 후 그 안에서 발생하는 잡초를 헤아려 종자의 토양 분포정도를 조사하였다. 토양속 잡초 종자의 분포는 경운구의 경우 15 cm 이내에 75%의 종자가 분포되어 있는 등 30 cm 깊이까지 대체로 고르게 분포되고 있었던 반면 무경운 조건에서는 15 cm 이내에 85% 이상의 종자가, 20 cm 이내에 93%의 종자가 분포되어 대체로 토양 표면에 집중되었다. 한편 잡초의 발생초종수와 개체수는 경운구가 무경운구에 비해 3배나 많은 양이 발생되었으며 주요 우점초종은 돌피, 석류풀, 바랭이 등의 일년생 초종이었다.

한국 광릉숲 매토종자에서 군집 종조성 및 다양성 양상의 구조화 (Structurization in Community Composition and Diversity Pattern of Soil Seed Banks in Gwangneung Forest, South Korea)

  • 김한결;오승환;조용찬
    • 한국산림과학회지
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    • 제110권4호
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    • pp.577-589
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    • 2021
  • 매토종자는 식물의 장기 보존과 식생 동태에 기여하며, 토양 깊이에 따라 다양성과 밀도가 감소하는 특성으로 인해 군집의 다양성 감소과정 이해에 필요한 핵심관점(예측성 및 무작위성)을 제공한다. 우리는 한반도 온대중부 식생기후의 성숙림인 광릉숲에서 지표식생을 포함하여 토양층위(상토 및 하토) 별 종조성 및 다양성의 변화 및 구조화 양상을 분석하였다. 수직 10 cm 차이를 두고 채집된 두 층의 토양에서 27과 40속 44종 3변종 47분류군의 총 934개체가 발아하였다. 광릉숲의 매토종자는 초본의 구성 비율보다 목본 식물의 다양성 및 발아 밀도가 높았고, 빈터종보다는 가장자리종이 풍부하였다. 생육형을 비롯한 대부분의 비교 특성에서 종 풍부도와 발아밀도는 감소하였지만 큰 편차에 의해 통계적 유의성은 없었다. 상토 및 하토에서 종조성의 집단 내 변이성은 유사하였고, 공통 출현종(제타다양성)의 감소 및 종의 잔존 확률 변화 경향 역시 거의 유사하였다. 토양 내 두 군집 종조합의 구조화 과정은 멱함수보다는 지수 상관으로 적합되어 무작위 과정의 우세를 보였다. 광릉숲에서 토양 깊이(10cm) 별 군집 종조성 및 다양성의 양상은 형질 특성과 상호작용 보다는 종자의 수직 이동에 따른 이입 및 소실의 임의 과정(stochastic processes)에 의해 구조화되는 것으로 평가되었다.

낙엽송 클론의 암꽃 개화량 변이 (Clonal Variation in Female Flowering of Larix leptolepis)

  • 김인식;김종한;강진택;이병실
    • 한국자원식물학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.1-4
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    • 2008
  • 낙엽송은 결실주기가 길고 개화결실이 불량하여 채종원에서 종자를 생산하는데 어려움이 있다. 최근에는 이 문제를 해결하기 위해 다개화클론을 선발하여 채종원을 조성하는 방안이 제기되고 있다. 이에 본 연구에서는 낙엽송 클론의 개화량 변이 조사, 유전모수 추정 및 안정성 분석을 통해 개화결실 특성이 우수한 클론을 선발하고자 수행되었다. 암꽃 개화량 변이는 1980년부터 1984년에 걸쳐 조성된 강원 춘천 소재 낙엽송 클론보존원에서 2003년부터 2005년까지 116개 클론을 대상으로 조사하였다. 연도별 개체목의 개화율은 $28.4{\sim}67.2%$로 연년변이가 큰 젓으로 조사되었으며 개체목 당 평균 암꽃 개화수는 $9{\sim}176$개 범위였다. 클론간의 개화량 차이는 모든 조사연도에서 유의한 차이를 보였으며 개화가 불량한 해일 수록 변이폭이 큰 경향이었다. 암꽃 개화량에 대한 광의의 유전력은 평균 0.52로서 높게 나타나 강한 유전적 조절을 받고 있는 형질인 것으로 추정되었다. 또한 개화량 순위 상위 30%의 클론을 선발했을 때 기대되는 개량효과(%G)는 57.4%로 추정되었다. 평균 암꽃 개화량과 변이계수를 이용하여 클론별 개화량의 안정성을 분석한 결과, 경기9(29), 강원37(137), 충남6(46), 충남14(414)와 일본산 R11, R8 클론이 평균 개화량이 많고 안정성이 높은 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 암꽃 개화량이 많은 클론을 선발하여 이용할 수 있는 가능성을 확인할 수 있었지만, 낙엽송의 다개화클론 채종원을 효율적으로 조성하기 위해서는 수꽃 개화특성 조사 및 구과분석 등 추가적인 연구가 뒤따라야 할 것이다.분포하는 다양한 퇴적층(수성화산기원퇴적층 포함)의 존재는 화산활동이 오랜 기간 동안 간헐적으로 진행되었으며, 저지대의 육지지형이 화산활동 및 퇴적작용에 의해 내륙에서 해안으로 점진적으로 확대되면서 만들어졌음을 지시한다. 특히 시추코어 화산암의 $^{40}Ar/^{39}Ar$ 절대연대 자료는 제주도 동부 저지대 지역 대부분이 IV와 V 화산활동기 동안 분출된 200Ka 이내의 비교적 젊은 화산암류로 이루어져 있음을 지시한다. 이는 제주도 화산활동 시기 및 지형 형성에 대한 기존의 연구와는 상이한 결과이며, 화산암류의 K-Ar절대연대 자료를 바탕으로 한 기존의 제주도 화산활동 시기 구분이 재고되어야함을 확인하였다. 또한, 시추공에 근거한 화산 층서의 해석은 암석기재, 암석화학적 특징과 함께 절대연대 자료를 바탕으로 이루어져야 함을 강조한다. 방법의 개발이 필요하다. 따라서 퇴비원료로 이미 지정('02. 12. 31)된 제약오니 및 화장품 오니를 과량으로 토양에 시용한 후 유해 유기화합물, 미소동물, 미생물 및 생물학적(지렁이) 유해성 검정방법의 도입 가능성을 평가하기 거하여 고추를 재배한 포장에서 비료의 피해시험을 실시한 과 유해 유기화합물과 생물학적(지렁이) 유해성 검정방법은 앞으로 연구를 통해서 보완할 경우 상당히 활용 가능성이 있는 좋은 평가방법인 것으로 생각된다. 접촉 반응시간에 따른 탈착효율은 10분 이내에 전체 탈착량의 80%이상이 탈착 되었으며 1시간 이후에는 거의 변화가 없었다.장 내 B세포 및 T세포를 증가시켰으나, 마우스 흉선세포에 대해서는 증가를 보이지 않았다. ESMR은 마우스 섬유육종 세포에 대해 강한 세포독성 효과를 나타냈다. FSa II를

Gibberellin 처리(處理)에 의(依)한 편백나무의 개화촉진(開花促進) (Stimulation of Flowering in Chamaecyparis obtusa Grafts by Gibberellin Treatments)

  • 김원우;김진수
    • 한국산림과학회지
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    • 제87권4호
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    • pp.549-556
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    • 1998
  • 편백의 개화촉진 방법을 강구하기 위하여 제주도 남제주군 임목육종연구소 남부육종장 채종원 및 클론보존원에서 지베레린을 처리한 후 개화량을 조사하고 종자생산량을 추정하였다. $GA_3$ 300ppm 및 $GA_{4/7}$ 300ppm의 수관산포와, $GA_{4/7}$ 1.5cc와 수간매입을 시기별(3시기)로 시행하였으며, 클론보존원에서는 $GA_3$ 300ppm을 수관산포하고, $GA_{4/7}$ 1.5cc와 $GA_3$ 20mg을 수간매입 하였다. 각 처리에 대한 주요 분석결과는 다음과 같다. 1. 모든 지베레린 처리구에서의 자화개화량이 무처리구에 비해 증가하였는데, $GA_{4/7}$ 1.5cc 수간매입 처리구의 효과가 가장 우수하였으며, $GA_3$ 300ppm 수관산포 처리구에서 효과가 좋았다. 한편 웅화의 경우에도 지베레린 처리구가 무처리구에 비해 개화촉진 효과가 우수하였다. 2. 처리시기별 비교에서는 웅화(雄花)의 경우, 8월 15일 처리한 시험구에서의 8월 31일 및 9월 11일 처리한 시험구에 비해 우수하였으며, 웅화(雄花)에서는 뚜렷한 차이를 발견할 수 없었다. 3. 개화촉진 효과가 가장 좋았던 $GA_{4/7}$ 1.5cc 8월 15일 처리구에서 ha 당 22.12kg의 종자생산이 가능할 것으로 추정되었다. 4. 클론별 지베레린 처리결과 클론간 자화 및 웅화 개화량은 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 5. 개화특성의 경우, 특히 자화개화량은 유전적 요인에 의해 어느 정도 지배되어짐을 추정할 수 있었다.

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