• 한국잡초학회지
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• 제31권2호
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• pp.134-145
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• 2011

Myxococcus xanthus (MX, PX)와 Arabidopsis thaliana (AP37)의 protoporphyrinogen oxidase (Protox)유전자 과다발현 제초제 저항성 형질전환 벼와 비형질전환벼의 생육 및 수량에 관한 적응성 차이와 벼생육시기별 ALA 합성능력, tetrapyrrole 중간물질, 활성산소 발생, 지질과산화 작용 및 항산화효소 능력의 연관성이 조사되었다. Protox 과다발현 형질전환 벼 MX와 AP37의 초장은 이앙 후 43, 50, 65일에 비형질전환벼 비형질전환벼에 비해 유의적으로 적었고, 분얼수는 이앙 후 50일과 65일에 MX와 AP37 뿐만 아니라 PX에서도 비형질전환벼에 비해 유의적으로 적었다. 수확기의 간장과 수량은 MX, PX 및 AP37에서 그리고 고건중은 MX와 AP37에서 비형질전환벼에 비해 유의적으로 적었다. 형질전환벼 계통 MX, PX 및 AP37의 수량감소는 MX의 경우 영화수와 천립중에 의해, PX는 등숙율에 의해, AP37은 영화수, 등숙율 및 천립중에 의해서 기인되었다. 한편, 형질전환벼 계통 MX, PX 및 AP37의 수량감소는 또 다른 년차변이 연구에서도 관찰되었다. 이러한 형질전환벼계통의 생육 감소는 이앙 후 생육기간 뿐만 아니라 이앙 전 육묘기간 동안에서도 발생하여 결과적으로 수량이 감소되는 것으로 생각된다. Tetrapyrrole 중간물질 Proto IX, Mg-Proto IX 및 Mg-Proto IX monomethyl ester의 축적량, 활성산소종($H_2O_2$와 ${O_2}^-$), MDA, 및 항산화효소(superoxide dismutase, caltalase, peroxidase, ascorbate peroxidase, glutathione reductase) 및 엽록소 함량은 Protox 유전자 과다발현형질전환벼 계통과 비형질전환벼간에 유의적인 차이가 없어 이들 porphyrin 대사 경로 물질과 벼 생육 및 수량감소의 연관성은 적은 것으로 사료된다. 그러나 MX, PX, AP37의 ALA 합성능력은 광노출 후 1일과 이앙 후 52일에 비형질전환벼에 비해 유의적으로 감소하여 이 부분에 대한 상세한 연구가 추후에 수행되어야 할 것으로 보인다.

• 한국패류학회지
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• 제19권2호
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• pp.133-142
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• 2003

벗굴의 인공종묘생산 기술개발 확립의 일환으로 유생사육조건인 수온별, 밀도별, 먹이별, 염분별에 따른 성장 및 생존관계를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 실내 자연수온 (18 -22$^{\circ}C$), 24$^{\circ}C$, 28$^{\circ}C$ 및 32$^{\circ}C$의 수온별에 따른 성장은 실험개시 시 평균 각장, 각고가 각각 136.0, 120 ${\mu}$m였던 D형 유생이 사육 후 8일까지는 시험구별의 성장 차이는 나타나지 않았으나 사육 12일 째부터는 성장 차를 보이며 부착기인 20일에는 각장이 실내 자연수온구에서 275.0 ${\mu}$m (성장율 202.2%), 24$^{\circ}C$구에서 327.0 ${\mu}$m (240.4%), 28$^{\circ}C$구에서 349.0 ${\mu}$m (256.6%) 및 32$^{\circ}C$구에서는 165.0${\mu}$m (121.3%)로 28$^{\circ}C$에서 가장 높은 성장율을 나타내었다 . 수온별의 최종생존율은 실내 자연수온구 (18-22$^{\circ}C$) 에서 16.0%, 24$^{\circ}C$에서 32.0%, 28$^{\circ}C$에서 13.0%, 32$^{\circ}C$에서 0%로 24 $^{\circ}C$에서 32 0%로 가장 생존율이 양호하였다. 사육밀도에 따른 성장은 2개체/ml구 (228.1%), 5개체/ml구 (203.9%), 10개체/ml구 (181.7%), 20개체/ml구 (174.5%) 로 성장하여 밀도가 가장 낮은 2개체/ml구에서 228%로 가장 높은 성장을 보였으며 생존율도 각각 29.0%, 28.0%, 13.0%, 9.0%로 밀도가 낮은 순으로 높게 나타났다. 먹이생물 공급에 대한 벗굴 유생의 성장은 Isochrysis galbana, Chaetoceros calcitrans및 Tetracellmis suecica 의 3종을 혼합 공급한 실험구에서 가장 높게 나타났으며 최종성장율은 208.4%였다. 생존율도 Isochrysis galbana, Chaetoceros alcitrans 및 Tetracellmis suecica의 3종을 혼합 공급한 실험구에서 38.8%로 가장 높은 생존율을 보였다. 염분에 따른 유생의 성장은 최초 평균 각장이 132.0 ${\mu}$m인 D형 유생이 시험종료 시에는 25 psu 에서 303.0 ${\mu}$m (229.5%), 30 psu는 318.0 ${\mu}$m (240.9%), 35 psu는 298.0 ${\mu}$m (225.7%), 40 psu가 181.0 ${\mu}$m (137.1%)가 로 성장하여 30 psu 에서 가장 높은 성장을 나타냈다. 염분별의 최종생존율은 25 psu에서 31.0%, 30 psu는 28.0%, 35 psu는 11.0%, 40 psu가 0% 순으로 25 psu에서 가장 높게 나타났다.

• 한국잡초학회지
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• 제15권1호
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• pp.30-38
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• 1995

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.

• 한국농림기상학회지
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• 제16권3호
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• pp.219-226
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• 2014

기후변화 대응 산림 관리 방법을 개발하기 위해서는 온난화에 따른 수목의 반응을 예측하는 것이 중요하다. 본 연구는 우리나라 주요 활엽수종인 거제수나무(Betula costata), 물푸레나무(Fraxinus rhynchophylla), 굴참나무(Quercus variabilis) 묘목의 실외 인위적 온난화에 대한 생장 반응을 알아보기 위하여 수행되었다. 이를 위해 적외선등을 이용하여 지속적으로 기온을 $3^{\circ}C$ 증가시킬 수 있는 실외 인위적 온난화 시스템을 구축하고, 활엽수 3개 수종을 파종한 후, 온도 증가에 대한 발아 당년 묘목의 생장, 생물량 분배 및 순광합성률의 반응을 분석하였다. 연구 결과, 거제수나무, 물푸레나무, 굴참나무 묘목의 생장은 실외 인위적 온난화 처리에 대하여 수종과 시기에 따라 서로 다른 반응을 나타냈다. 즉 거제수나무는 온난화 처리에 따라 근원경 대비 묘고 비율, 총 생물량, 지상부 대비 뿌리 중량 비율, 순광합성률 등이 감소한 반면, 굴참나무는 근원경, 묘고, 총 생물량, 순광합성률 등이 증가하였으며, 물푸레나무는 다른 수종에 비하여 생장 반응이 뚜렷하지 않았다. 시기별 반응으로는, 7월에는 모든 수종에 대하여 온난화 처리에 따른 변화가 나타나지 않았으나 11월에는 굴참나무의 근원경, 묘고, H/D율이 증가한 반면 거제수나무의 H/D율이 감소하였다. 온난화에 대한 수종별 생장 반응의 차이는 순광합성률 및 생물량 분배의 수종별 반응과 유사하게 나타나, 온도 증가에 의한 순광합성률과 생물량 분배의 수종별 차이가 생장에 영향을 미친 것으로 생각된다. 한편, 여름에 비하여 가을에 더 두드러지게 나타난 생장 반응은 온난화에 의한 식물 계절 특성의 변화에 의한 것으로 보인다. 활엽수 3개 수종에 대하여 온난화에 의한 수종 특이적 생장 반응을 밝힌 본 연구 결과는 기후변화에 대응한 산림 관리 정책 개발에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국육종학회지
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• 제49권4호
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• pp.420-427
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• 2017

'풍원미'는 육색이 담주황색이면서 식미, 괴근의 상품성이 우수한 계통을 육성할 목적으로 2006년에 표피색이 홍색, 괴근 모양이 방추형인 '베니사쯔마(IT232278)'를 모본, 육색이 농주 황색인 'Luby3074(IT232216)'를 부본으로 하여 인공교배 하였다. 2007년부터 2009년까지 실생개체선발시험과 계통선발시험, 2010년부터 2011년까지 생산력검정시험을 수행하여 괴근 육색이 담주황색이고 괴근 모양, 수량성, 식미가 양호한 'MI2006-99-04' 계통을 '목포84호'로 계통명을 부여하여 지역적응시험에 공시하였다. 2012년부터 2014년까지 3년간 지역적응시험을 수행한 결과, 수량성, 품질특성, 병해충저항성 등이 대비품종인 '율미'보다 우수하여 2014년 12월 농촌진흥청 농작물직무육성신품종선 정심의회에서 신품종으로 선정되었으며 '풍원미'라 명명하였다. '풍원미'의 줄기색과 엽색, 마디색, 잎자루색은 모두 녹색이며 잎 모양은 심장형이다. '풍원미' 괴근의 껍질색은 홍색, 육색은 담주황색이고 괴근 모양은 방추형이다. '풍원미'는 덩굴쪼김병에 중도저항성이며 고구마뿌리혹선충에 저항성이다. '풍원미' 괴근의 건물률은 31.2%로 '율미'와 비슷하였고 찐고구마 육질은 중간질이다. '풍원미'의 찐고구마 당도는 $25.5^{\circ}Brix$이고, 생고구마와 찐고구마의 총 유리당 함량은 각각 8.3 g/100g DW, 31.6 g/100g DW이며 '풍원미'의 찐고구마 감미도는 16.5으로 '율미'보다 단맛이 강하고 식미가 우수하다. '풍원미' 괴근의 베타카로틴 함량은 9.1 mg/100g DW이며 전분의 호화개시온도는 $69.6^{\circ}C$로 '율미'보다 낮은 온도에서 호화되었다. '풍원미'는 조기재배시 상품괴근수량이 24.3 MT/ha으로 '율미'보다 46% 많았다. 적기 및 만기재배시 주당상품괴근수는 2.8 개/주, 상품괴근평균중은 156 g이었으며 상품괴근수량이 24.1 MT/ha으로 '율미'보다 26% 많았다(품종보호권 등록번호: 제6428호, 2017. 01. 16).

• 생명과학회지
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• 제28권9호
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• pp.1030-1041
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• 2018

환경 스트레스는 식물의 성장을 저해하며 작물의 생산량을 감소시키는 주요 원인이다. 식물은 다양한 유전자의 발현 변화를 통해 스트레스에 대한 저항성을 나타낸다. 본 연구에서는 activation tagging system을 이용하여 기존에 밝혀지지 않은 새로운 고염 스트레스 반응 유전자들을 분리하였다. 애기장대의 발아 단계에서 고염 스트레스에 저항성을 보이는 9개의 activation tagging 라인을 선별하였다. 그 중 TAIL-PCR 방법을 이용하여 AT7508, AT7512, AT7527, AT7544, AT7548, AT7556의 6개 라인에서 T-DNA가 삽입된 위치를 확인하였으며 각 라인에서 T-DNA가 삽입된 주변 유전자의 발현을 RT-PCR로 분석하였는데 AT7508, AT7512, AT7527, AT7544, AT7556에서 각각 ClpC2/HSP93-III (At3g48870), plant thionin family (At2g20605), anti-muellerian hormone type-2 receptor (At3g50685), vacuolar iron transporter family protein (At4g27870), microtubule-associated protein (At5g16730)이 activation 된 것으로 밝혀졌다. 더불어 AT7548에서는 T-DNA가 삽입된 곳의 양쪽에 위치하는 두 유전자인 Arabinogalactan protein 13 (AGP13) (At4g26320)과 F-box/RNI-like/FBD-like domains-containing protein (At4g26340)이 모두 activation 되었다. Activation 된 7개 유전자는 기존에 고염 스트레스 저항성과 관련된 기능이 알려지지 않은 유전자로 본 연구를 통해 새롭게 고염 스트레스 반응에 대한 기능이 밝혀졌다. 7개의 activation된 유전자 중 ClpC2/HSP93-III, AGP13, F-box/RNI-like/FBD-like domains-containing protein의 3개 유전자는 고염 스트레스에 의해 발현이 증가하였다. 또한 AT7508과 AT7527, AT7544 라인은 발아 단계뿐만 아니라 유식물체 발달 과정에서도 고염 스트레스 저항성을 보여 activation tagging 라인의 선별 결과의 타당성을 뒷받침 하였다. 본 연구의 결과를 통해 activation tagging system이 새로운 스트레스 반응 유전자를 찾아낼 수 있는 유용한 기술임을 확인할 수 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권4호
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• pp.377-384
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• 2009

본 연구는 시중에서 판매되는 고추 역병저항성 대목품종을 이용한 시설내 접목재배시 기존의 실생묘와 비교하여 공급양액의 EC 수준에 따른 고추 접목묘들의 생육과 생리적 반응을 알아보고자 하였다. 접목을 위한 대목으로 '카타구루마', '코네시안 핫', '탄탄'의 3가지 품종을 사용하였고, 대조구로 실생 품종 '녹광' 접수로 이용하였다. 공급양액의 EC 조건에 따른 접목묘와 실생묘의 생육과 생리적 반응 시험을 위해 공급 양액의 EC를 각각 1.5, 3.0, 5.0dS/m로 설정하여 비교시험을 수행하였다. 공급양액의 EC 수준에 따른 생육은 실생묘와 접목묘 모두 EC 수준이 높아질수록 억제되는 경향을 보였다. 접목묘 중 '카타구루마'가 EC 5.0dS/m에서 다른 품종들에 비해서 생육이 상대적으로 양호하였다. 단, EC 조건에 따른 생육은 재배시험 시기에 따라 다소 차이가 있었다. 무기양분의 흡수는 T-N과 P 농도는 EC 수준이 높을수록 증가하였으며, Ca과 Mg은 흡수량이 감소하였다. 광합성 능력은 실생묘는 EC 1.5와 3.0dS/m 수준간에 차이가 없으나, EC 5.0dS/m 수준에서 낮게 나타났다. 접목묘들도 EC 5.0dS/m 수준에서 광합성 능력이 낮아지는 결과를 보였다. SOD 활성도는 EC 수준에 따라 일정한 경향이 나타나지 않았으며, APX 활성도는 EC 5.0dS/m 수준에서 활성도가 높게 나타났다. 추후 더 다양한 대목들을 이용한 비교시험이 필요하며, 저온신장성과 내염성이 강한 대목 품종의 개발을 위한 연구의 필요성이 높다.

• 한국작물학회지
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• 제65권4호
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• pp.468-476
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• 2020

본 연구는 씨감자 생산에 적합한 분무경재배용 경삽묘를 폐쇄형식물생산시스템을 이용하여 생산하기 위한 광도조건을 설정하기 위하여 수행하였다. 감자(Solanum tuberosum L.) '수미'와 '추백'의 경정배양묘를 순화한 다음 삽수를 채취하여 경삽하였다. 서로 다른 LED 광도(60, 120, 180, 그리고 240 μmol·m^-2·s^-1)에서 40일간 육묘하고, 80일간 분무경재배하였다. 1. LED 광도 60 μmol·m^-2·s^-1에서 경삽묘를 육묘하였을 경우 '수미' 17.3 cm, '추백' 16.1 cm로 두 품종 모두 초장이 가장 길었고, 마디수도 많았다. 광도가 높을수록 초장은 작고 마디수도 적었다. 2. 품종에 따라 엽면적이나 SPAD 값, Fv/Fm 값은 육묘기의 광도에 따라 약간의 차이를 보였다. 경삽묘의 생체중은 60 μmol·m^-2·s^-1 광도에서 가장 무거웠으며, 건전묘 생산율도 두 품종 모두 60 μmol·m^-2·s^-1 광도에서 가장 높았다. 3. 분무경재배에서 LED 광도 60 μmol·m^-2·s^-1에서 육묘한 경삽묘가 품종간 차이를 보이기는 하지만 지상부 경엽중이 가장 무거웠고, 정식판 아래 경삽묘장이 가장 길고 뿌리 무게도 가장 무거웠으며, 광도가 높을수록 가벼웠다. 4. 복지수에 있어서도 품종간 차이는 있으나 60 μmol·m^-2·s^-1 광도에서 육묘한 경우 '수미' 4.2개/주, '추백' 7.7개/주로 가장 많았다. 또한 60 μmol·m^-2·s^-1 광도에서 괴경수 및 총괴경중이 가장 좋았는데 광도가 높을수록 두 품종의 총괴경수와 총괴경중이 적어지는 경향이었다. 이상의 연구결과를 종합해 보면 폐쇄형식물생산시스템을 이용하여 분무경재배용 경삽묘를 생산할 경우, 육묘에 적합한 LED 광도는 60 μmol·m^-2·s^-1라고 판단되었다.

• 한국잡초학회지
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• 제17권3호
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• pp.314-324
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• 1997

우리나라에서 자생하고 있는 실새삼에는 광합성색소 생합성과정이 존재하는지, 있다면 다른 식물에 비하여 어떠한 특징을 가지고 있는지를 알아보고 광합성색소 대사과정에 작용점을 가지는 제초제에 대하여 반응을 나타내는지를 확인하고자 실험하였다. 1. 야외의 자연광 조건에서 자라고 있는 실새삼 생육지의 엽록소함량은 메꽃 줄기와 비교하여 볼 때 9배가 낮았고, 메꽃 잎과 비교하여 볼 때는 약 50배 낮은 경향이었다. 2. 종자로부터 발아된 실새삼 유묘의 경우 선단부위가 색소함량이 가장 높았다. 생육지의 경우는 신장지(extension stem)에서 색소함량이 가장 높았고, 권지(twining stem), 선단 15cm 아래의 절간 순으로 엽록소와 카로티노이드 함량이 낮은 경향이었다. 그리고 생장이 계속됨에 따라 오래된 줄기에서의 엽록체 퇴화가 신속하게 일어나는 경향이었다. 3. 생육지의 색소함량은 광도에 따라 생체중 1g당 엽록소 함량이 20-170${\mu}g$까지, 카로티노이드 함량은 40-120${\mu}g$ 범위까지 변하는 경향이었다. 자연일장조건에서 채취하여 낮은 색소함량을 가진 줄기를 여러 광도에 24시간 둘 경우 91${\mu}Em^{-2}s^{-1}$PAR 내외의 광도까지는 초기색소함량의 3배까지 증가되었고, 광도가 456${\mu}Em^{-2}s^{-1}$PAR 이상에서는 엽록소 함량의 변화가 거의 없었다. 4, 5mM의 ALA를 외부에서 공급할 경우 메꽃의 근경으로부터 나온 신초에서는 Pchlide가 7배 이상 증가되었으나 실새삼 생육지 선단에서는 40% 정도만 증가되었다. 한편 ALA를 공급한 후 저광도에 둘 경우 미미한 엽록소 증가경향만 보여 상대적으로 실새삼은 ALA에 대해 매우 둔감한 특정을 보였다. 5. Paraquat, norflurazon, oxyfluorfen, diuron 등의 제초제를 처리할 경우 모든 처리에서 색소소실이 관찰되었다. 아울러 oxyfluorfen을 처리하면 일반식물에서와 같이 protoporphyrin IX의 축적도 얼어났다. 이상의 결과로 볼 때 실새삼은 낮은 수준이지만 엽록소 및 카로티노이드 생합성과정이 정상적으로 작동되나 조직부위별로 그 수준이 다르고 주변환경의 영향 특히 광도에 따라 크게 조절되고 성장함에 따라 하부조직에서의 엽록체 퇴화가 빠른 특징을 보였다. 색소대사 과정에 작용점을 가지는 제초제들에 대하여 제초반응은 나타내지만 낮은 수준의 광합성색소 생합성 능력과 기주식물로부터의 영양분 탈취라는 특성을 고려하여 볼 때 탁월한 제초효과를 보여주지는 못할 것으로 생각되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권1호
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• pp.54-63
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• 2018

적색과 청색광은 식물의 광합성에 효과적인 파장으로 알려져 있다. 본 연구는 다양한 조합의 적색과 청색 LED 혼합광에서 자란 방울 토마토 묘의 생장과 정식 후의 생산량과 품질에 대한 영향을 구명하였다. 파종 후 2주된 방울 토마토 묘(Solanum lycopersicum L. cv. 'Cuty')를 적색(655nm)과 청색(456nm) LED의 다양한 비율의 혼합광[red:blue = 41:59 (59B), 53:47 (47B), 65:35 (35B), 74:26 (26B), 87:13 (13B), or 100:0(0B)]과 형광등(대조구)이 설치된 생장상에 옮겨준 후 $25/20^{\circ}C$ (주/야), 광합성 광량자속 $198.6{\pm}5{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ (12시간)의 조건에서 27일간 육묘하였다. 그 후 방울 토마토를 벤로형 온실에 정식하여 75일동안 재배하였다. 정식 전 육묘 단계에서 27일간 LED 처리된 0B 와 59B 처리구를 제외한 모든 RB 혼합광 처리의 지상부 생체중이 대조구에 비해 높았다. 지상부 건물중과 엽면적 또한 지상부 생체중과 유사한 경향을 보였다. 줄기 신장은 13B, 26B, 35B에서 대조구와 다른 처리구들에 비해 유의적으로 가장 높았다. 특히, 26B는 59B처리에 비해 약 3.2배 높은 줄기 신장을 보였다. 정식 후 37일 째에 마딧수는 26B와 47B에서 유의적으로 가장 높았고, 식물 초장은 26B에서 대조구와 59B에 비해 유의적으로 높았다. 가장 높은 총 과실 생산량을 보였던 26B는 대조구에 비해 1.6배, 59B에 비해 1.8배 높은 총 과실 생산량을 보였다. 따라서, 본 연구는 적색과 청색 LED의 다양한 혼합 비율이 방울 토마토 묘의 생장 및 발달과 정식 후의 과실 생산량과 같은 생식생장에 영향에 중요한 요소임을 제시한다.