• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.321-321
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• 2017

Water availability in rainfed lowlands (RFL) is strongly affected by climate change. In RFL, rice plants are exposed to soil moisture fluctuations (SMF) but rarely to simple progressive drought as widely believed. Typical RFL field is characterized by a about 5-cm thick high bulk density hardpan layer underneath the cultivated layer at about 20 cm depth that impedes deep root development. Root system has the ability to develop in response to changes in SMF, known as phenotypic plasticity. We hypothesized that genotypes that can adapt to RFL have root plasticity. The roots can sharply respond to re-wetting after drought period and thus penetrate the hardpan layer when the hardpan is wet and so becomes relatively soft, and thus access water under the hardpan. This study aimed to identify CSSLs derived from a cross between Sasanishiki and Habataki which adapted to such RFL conditions. We used 39 CSSLs together with the parent Sasanishiki, which were grown in hydroponics and pot under transient soil moisture stresses (drought and then rewatering), and compared with continuously well-watered (WW) (control) up to 14 days after sowing (DAS), and 20 DAS, respectively. Based on the results of hydroponics and pot experiments, we selected a few lines, which were grown in the soil-filled rootbox with artificial hardpan layer and without artificial hardpan. For the rootbox without artificial hardpan, plants were grown under WW and transient soil moisture stresses for 49 DAS. While the rootbox with artificial hardpan, the plants were grown under WW (control) and SMF (WW up to 21 DAS, 1st drought (22-36 DAS), rewatering (37-44 DAS), and followed by 2nd drought (45-58 DAS)). Among the 39 CSSLs, only CSSL439 (SL39) consistently showed significantly higher shoot dry weight (SDW) than Sasanishiki under transient soil moisture stress conditions as well as SMF conditions in all the experiments. Furthermore, under WW, SL39 consistently showed no significant differences from Sasanishiki in shoot and root growth in most of traits examined. SL39 showed significantly greater total root length (TRL) than Sasanishiki under transient soil moisture stress, which is considered as phenotypic plasticity in response to rewatering after drought period. Such plastic root development was the key trait that effectively contributed to root elongation and branching during the rewatering period and consequently enhanced the root to penetrate hardpan layer when the soil penetration resistance at hardpan layer reduced. In addition, using the rootbox with artificial hardpan layer ($1.7g\;cm^{-3}$, heavily compacted), SL39 showed greater root system development than Sasanishiki under SMF, which was expressed in its significantly higher TRL, total nodal RL, and total lateral RL at hardpan layer as well as at below the hardpan layer. These results prove that SL39 has plasticity that enables its root systems to penetrate hardpan layer in response to rewatering. Under SMF, such root plasticity contributed to its higher gs and Pn.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권2호
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• pp.133-139
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• 2017

본 연구는 NaCl 및 jasmonic acid(JA) 처리 시 스피아민트(Mentha spicata)의 생육 및 생리적 반응 변화를 조사하고자 실시하였다. 대조구, JA($20{\mu}M$ JA 전처리), JA+NaCl($20{\mu}M$ JA 전처리+ 50mM NaCl), NaCl(50mM NaCl) 처리 등 4처리구로 구분하여 0.5배 Hoagland 용액에서 3주간 수경 재배한 후 생장반응과 엽록소, 비타민 C, 프롤린, 무기물, DPPH 라디칼 소거 항산화 활성 등을 측정하였다. 스피아민트의 초장, 엽장, 엽폭 및 생체중은 대조구에 비해 모든 처리구에서 감소하였고, 특히 NaCl 처리구에서 현저히 감소하였다. 반면에 건물중은 JA+NaCl 혼용처리구를 비롯하여 모든 처리구에서 증가하였다. 엽록소 a와 b 함량은 JA 처리구가 가장 높았으나 비타민 C와 항산화 활성 및 지상부의 프롤린 함량은 염 스트레스로 생육이 가장 낮았던 NaCl 처리구에서 가장 높게 나타났다. 이온 흡수의 균형 정도를 알 수 있는 K/Na 비율은 JA 단독 처리 시 증가하였고, NaCl처리 및 JA+NaCl 혼용 처리구에서는 $Na^+$ 흡수 증가로 인하여 K/Na 비율이 낮아졌다. 이러한 결과는 낮은 염 스트레스나 JA처리 같은 적절한 스트레스 처리가 항산화 활성과 정유를 포함하는 이차대사물질의 축적을 유도함으로써 스피아민트의 품질을 향상시킬 잠재적인 가능성을 보여준다.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제2권2호
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• pp.163-169
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• 2008

Roots of Ophiorrhiza prostrata D. Don serve as a rich source of camptothecin (CPT), an anticancer drug. Because of the large-scale collection of its roots, the plant has become a threatened species. The present study accomplishes the induction of adventitious roots as a means for the production of CPT as well as for the large-scale propagation of this anticancer drug plant using leaf and internode explants. The biomass yield and CPT content of adventitious roots induced from different explants were compared to roots developed on ex vitro rooted stem cuttings. Adventitious roots were produced on half-strength Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with $10.74{\mu}M$ ${\alpha}-naphthaleneacetic$ acid and $2.32{\mu}M$ kinetin at mean fresh weights of 0.753, 0.739 and 0.748 g roots from leaf, internode and shoot, respectively. CPT yield from in vitro derived roots after 50, 80 and 120 days of incubation (0.028, 0.06 and 0.1% dry weight, respectively) was not significantly different from those harvested at the same age from ex vitro rooted (0.03, 0.06 and 0.13%, respectively) stem cuttings. CPT from subcultured roots derived from solid (0.08%) medium was lower than from suspension culture medium (0.12%). Subsequent cultures of the adventitious roots showed a stable production of CPT (0.16%). The yield of CPT from 360-day-old plant-derived roots was 0.19%. Elicitation using methyl jasmonate and acetyl salicylic acid exhibited no enhancement in CPT yield. In vitro propagation through direct shoot regeneration was achieved from the adventitious roots upon transfer to MS medium with $8.87{\mu}M$ $N^6-benzyladenine$ (BA) and $2.46{\mu}M$ indole-3-butyric acid (IBA) with a mean of 21.2 shoots per culture in 50 days. The shoots upon subculture on medium having the same level of BA and IBA underwent rapid proliferation. The shoots transferred to field conditions after in vitro rooting exhibited 95% survival. Adventitious root induction, from leaf and internode explants, enables the feasible production of CPT as well as the large-scale rapid propagation of this species which can safeguard it from extinction.

• 한국약용작물학회지
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• 제15권6호
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• pp.429-433
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• 2007

바위솔은 홍수출하와 관련된 일임성 식물이라 할지라도 전초로 이용되기 때문에 전초수량으로 수익성이 결정된다. 본 연구는 전초수량을 증대시키는데 필요한 정보를 제공하고자 질소 시비량 (0, 5, 10, 20kg N/10a)이 바위솔의 생장과 소화의 개화에 미치는 영향을 추적하고자 8월 25일부터 매일 2시간의 암기중단 처리를 가하면서 8월 25일부터 11월 14일까지 4주간 간격으로 생육조사를 실시하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 질소 시비량이 증가할수록 고사되는 개체의 비율이 증가하는 반면, 초장, 화서장, 엽과 포엽수 및 경직경은 감소하는 경향을 보였다. 2. 엽과 포엽중, 소화중, 경중, 근중, 지상부중 및 전체건물중도 형태적 형질과 마찬가지로 질소 시비량이 증가할수록 감소하였다. 3. 화서에 형성되는 소화도 질소 시비량이 증가할수록 감소하였으나, 암기중단 처리로 인하여 형성된 소화는 개화되지 않았다. 4. 11월 중순까지도 고사와 관련된 개화개체 비율은 질소 시비량에 관계없는 것으로 나타나 소화의 개화는 일장과 온도 등 다른 요인들에 의하여 조절되는 것으로 나타났다.

• 한국잡초학회지
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• 제18권2호
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• pp.136-145
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• 1998

잔디밭에서 문제잡초로 알려져 있는 향부자의 효과적인 방제를 위한 기초 자료를 제공하고자 향부자의 생육특성, 생장조절제 처리가 맹아 및 생육에 미치는 영향, 제초제의 선발실험, 향부자의 일반성분을 조사하였다. 향부자의 개화는 이식 시기에 관계없이 이식 30일부터 시작되었고 괴경은 기온이 $10^{\circ}C$이하로 내려가면서 형성되기 시작하였다. 생장조절제 BA, ABA, TS-303, PDJ 등의 4종을 향부자 괴경에 처리한 결과 맹아에는 영향을 미치지 않았으며, 이식 60일째부터 경엽에 4회 처리시 4종 공히 신초 수와 지하부 건물중을 다소 증가시켰으나 신초 건물중과 괴경 수에는 영향을 미치지 않았다. Imazaquin 30g ai/10a 처리는 괴경으로부터 다량(multi-shooting)의 신초를 발생시켰으나 pyrazosulfuron-ethyl과 bensulfuron-methyl 처리는 multi-shooting 현상을 보이지 않았다. Pyrazosulfuron-ethyl 10g ai/10a 처리는 향부자의 생육을 90% 가까이 억제하여 bensulfuron-methyl 10g ai/10a 보다 높은 방제율을 보였다. 향부자 성숙한 괴경의 구성성분은 수분 61.83%, 탄수화물 31.60%, 조단백질 4.03%, 조지방 1.57%, 조회분 0.97% 이었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권1호
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• pp.37-40
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• 2002

고구마 품종 '율미'의 정단분열조직을 배양하여 얻은 무병주를 대량증식하여 농가에 보급할 수 있는 고품질 종묘의 생산체계를 확립하기 위해 외마디배양 시 기내증식에 미치는 효과적인 pH 농도, 당의 함량 및 마디의 위치에 따른 생장반응을 조사하였다. 고구마 마디배양에 있어서 pH범위는 비교적 넓은 것으로 보이지만, 유식물체의 생육에 가장 효과적인 pH는 4.8로 나타났다. 당의 함량이 6∼8%인 배지에서 식물체의 초장, 근장, 마디수, 엽면적, 생체중 및 건물중 등 생장반응이 가장 양호하였고 당의 함량이 6∼8%보다 낮거나 높으면 비례적인 감소를 보였다. 정단분열조직을 포함하는 마디의 생장반응만이 다른 마디를 배양한 결과보다 양호하였고 그 외의 마디 배양간에는 큰 차이가 없었으므로 대량생산의 경우 경정조직을 포함한 마디를 제외하고 배양하면 균일한 묘를 동시에 대량으로 확보할 수 있었다. 결론적으로 고구마 외마디 배양을 통한 기내증식에 있어서 배지의 pH 농도는 4.8, sugar 함량은 6∼8%에서 가장 효과적이었고, 마디위치에 따른 배양에서는 생장점을 포함한 첫 번째 마디의 생육이 가장 우수하였으며, 그 외의 마디간에 생장반응은 큰 차이가 없었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제13권2호
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• pp.95-103
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• 2000

토성 및 토양수분에 따른 시호근의 생육특성과 saikosaponin함량 및 항산화효소 활성 변화를 조사해 본 결과, 수분과다 토양에서 는 삼도시 호는 장수시호보다 생육 억제정도가 매우 높았고, 건물중은 과습, 적습, 과건 재배 순으로 높았고, 수분조건에 따른 토성별로는 과건은 식양토, 사양토, 사토 순으로, 적습과 과습시는 사토, 사양토, 식양토 순으로 높았다. 토양수분조건별 saikosapon a, d, c함량은 과건, 적습, 과습 순으로 높았고, 토성간에는 사토, 사양토, 식양토 순으로 높았다. POD 활성은 지상부는 장수시호가 삼도에 비하여 매우 높았고, 토양 수분함량간에는 장수는 과건, 과습, 적습 조건 순으로 높았으나, 삼도시 호는 과건, 적습, 과습 순으로 높았다. SOD활성은 지상부와 지하부 공히 장수시호가 높은 경향이나, 수분조건별로는 과건, 과습, 적습순으로 높았으며, 건조상태의 경우 두 품종 모두 사토에서 높았다. 시호에서 뿌리의 Saikosaponin함량과 POD 및 SOD 함량과는 정의상관을 나타내는 경향이었고 줄기 및 뿌리길이와 POD함량과는 부의 상관을 나타내었다.

• 한국작물학회지
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• 제40권3호
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• pp.391-397
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• 1995

수도 웅성불임계통 HR7028A와 IR54756A에 임성회복친인 용문벼를 교배한 1대 잡종과 그의 양친(유지계통, 회복계통) 및 비교품종(장성벼)을 공시하여 1대 잡종에 대한 묘소질 및 양분흡여특성에 대한 잡종강세 현상을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 묘소질(초장, 근장, 근수, 건물중등)에 있어 1대 잡종벼는 양친의 우수친보다는 월등했으며, 특히 지상부보다는 지하부의 생육이 양호하였다. 2. 지상부와 지하부 무기성분 흡수양에서 우수친에 대한 잡종강세 정도는 HR7028A /용문벼가 IR54756A /용문벼보다 켰으며 지상부 무기성분별로는 규산> 칼리 > 질소 > 인산 > 칼슘 > 마그네슘 순이었으며, 지하부에서는 인산 > 규산 > 칼리 > 질소 > 마그네슘 > 칼슘 순이었다. 3. 지상부의 전당, 기분함양 및 엽록소 함량에서도 우수친에 대한 잡종강세가 나타났고, 근절단후 사경재배후 발생한 신근의 특성에서도 1대잡종벼가 양친보다 우수하였으며, 그 정도는 HR7028A/용문벼가 IR54756A /용문벼보다 높았다. 4. 45일묘의 지상부에 비해 지하부의 건물중이 무거울수록 근절단후 발생하는 발근수와 신근의 근활력이 높았으며, 지상부 전당, 미분, 지상, 지하부 무기성분 흡수양 및 잎의 엽녹소 함양과 발근수, 발근장, 발근량(발근수X발근장), 근활력 등과 유의한 정의상관을 나타냈고 이중 발근수와의 상관계수가 가장 컸었다.

• 한국환경농학회지
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• 제22권1호
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• pp.60-64
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• 2003

양액재배용 거어베라 우량묘를 생산하기 위한 기초연구로 플러그셀 크기 및 용토가 묘생장에 미치는 영향을 조사하였다. 용토의 물리성을 측정한 결과 가비중, 진비중 및 공극율은 퍼얼라이트에서 가장 높게 나타났으며 수분보유량은 코코피트에서 가장 높게 측정되었다. 162, 128, 72, 50구 플러그셀트레리별로 퍼얼라이트 코코피트 그리고 퍼얼라이트+코코피트(1:1)을 채우고 60일간 육묘하여 묘의 생육을 조사하였다. 묘의 엽수는 128구 코코피트 처리에서 가장 많았으며 엽면적은 50구 코코피트 처리에서 높게 나타났다. 신초와 뿌리의 생체중 및 건물중 그리고 엽록소 함량은 퍼얼라이트+코코피트 처리에서 높게 측정되었다. 플러그 셀 크기가 클수록 유묘 생장에 효과적이었으며 퍼얼라이트 단용 보다는 코코피트와의 혼용 용토에서 유묘 생육이 가장 양호하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제89권4호
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• pp.513-521
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• 2000

루브라 오리나무 (Alnus rubra Bong.) 묘목에 질소고정균, Frankia를 접종하고, 이 묘목의 반을 외생균근균, Alplva diplophloeus 포자로 접종하여 인공생장상에서 16주 동안 길렀다. 그 결과, 외생균근 형성묘는 비균근묘보다 직경생장, 칠고정뿌리혹 형성 그리고 지상부 생체량에서 6~16% 더 켰다. 이들 묘목에 대하여 30시간 동안 수분결핍 처리를 하여 균근이 루브라 오리나무의 수분생리에 미치는 영향을 조사하였다. 이 수분 결핍동안 균근은 잎의 수분 포텐셜, 광합성, 그리고 질소고정활동에 영향을 미치지 않았다. 이 결과는 외생균근균 A. diplophloeus는 수분이 부족하지 않은 경우에는 루브라오리나무 묘목의 생장을 촉진시키지만 수분결핍 상태에서는 생리활동에 영향을 미치지 않음을 나타낸다.