Tocopherol belongs to the Vitamin E class of lipid soluble antioxidants that are essential for human nutrition. Tocopherols consist of a chromanol ring and a 15-carbon tail derived from homogentisate (HGA) and phytyl diphosphate, respectively. Condensation of HGA and phytyl diphosphate, the committed step in tocopherol biosynthesis, is catalyzed by HGA phytyltransferase (HPT). To increase tocopherol level in cucumber fruit, we performed Agrobacterium-mediated transformation with mdhpt gene, encoding HPT, isolated from apple (Malus domestica). We obtained two independent T0 cucumber plants from transforming 2,142 explants. Southern blot analysis of T0 showed that mdhpt was inserted in the genome. In order to test the tocopherol level, T1 cucumber fruits were screened by GC analysis. From 39 T1 fruits tested, some fruits showed 1.5-2 fold in α- and β-tocopherol content comparing to control. However, most of fruits contained lower levels of γ- and δ- tocopherol indicating a partition of metabolites in tocopherol biosynthesis pathway. We selected these T1 line and made a self-cross to obtain T2 seeds.

Root colonization by a rhizobacterium, Pseudomonas chlororaphis O6, elicited induced systemic resistance (ISR) in the leaves of cucumber plants against fungal and bacterial pathogens. To understand the role of unique genes during strain O6-mediated ISR, a suppressive subtractive hybridization method was undertaken and led to isolation of twenty-five distinct genes. The transcriptional levels of all the genes showed an increase much earlier under O6 treatment than in water control plants only after challenge with pathogen, while no difference detected on the plants without pathogen challenge. This suggests that O6-mediated ISR is associated with the priming phenomenon, an enhanced capacity for the rapid and effective activation of cellular defense responses after challenge inoculation.

In the present study we studied the growth, photosynthetic traits and protective mechanisms against oxidative stress in the primary loaves of cucumber (Cucumis sativus L.) seedlings with or without UV-B treatment. Cucumber seedings were irradiated with UV-B for 10 days in environment-controlled growth chambers. The primary leaves irradiated with UV-B showed reduction in leaf length and decreased biomass production. The reduced biomass production seemed to be due to a negative effect of UV-B radiation on the photosynthetic process. Changes in chemical properties of leaf, such as chi a/b ratio affected photosynthesis. UV-B significantly affected chl b content compared with chi a in the light harvesting complex resulting reduced photosynthetic activity Fv/Fm decreased with an UV-B stress, suggesting that the photosynthetic apparatus, and particularly, PS II was damaged under UV-B stress. Malondialdehyde(MDA) concentration which represents the state of membrane lipid peroxidation Increased significantly under UV-B stress confirming an oxidative stress. UV-B exposure with SA solution(0.1-1.0 mM) can partially ameliorated some of the detrimental effects of UV-B stress. Leaf injuries including loss of chlorophyll and decreased ratio of Fv/Fm were reduced with combined application of UV-B and SA. ABA and JA showed similar mode of action in physiological effects on photosynthetic activities though the levels were lower than those from SA treated plants. Chloroplast ultrastructure was also affected by UV-B exposure. The thickness of leaf tissue components decreased and the number of grana and thylakoids was reduced in chloroplast applied UV-B or SA alone. At combined stress granal and stromal thylakoids were less affected. The leaves under combined stress acquired a significant tolerance to oxidative stress. From these results, it can be suggested that SA may have involved a protective role against UV-B induced oxidative damage.

본 연구는 2종류의 하우스, 즉 1-2W 형 하우스와 무기둥하우스에, 시설억제재배, 촉성계배, 반측성재배 그리고 여름재배의 4 재배시기에 8개의 오이 품종을 재식하여, 재배시기에 따른 품종들의 암수꽃의 발생, 개체 당 과실수에 따른 퇴화 과실수, 그리고 수량을 조사 비교하여 각 작형에 알맞은 품종들을 추천하기 위해 수행하였다. 시설억제재배에서는 낙합계나 흑진주계 또는 입추백다다기오이가 생육 및 수량이 양호하였고, 촉성재배에서는 겨우살이청장오이, 입추백다다기오이 그리고 가을낙합오이가 추천된다. 반측성재배에서는 청장계 오이나 낙합계 오이가 비교적 양호한 수량을 보였으며 여름재배에서는 남부청장오이나 가을낙합오이가 양호하였다.

본 연구는 여러 오이 품종들의 억제작형에서의 생장과 수량을 조사하여 이 작형에서 적합한 품종을 선발하기 위해 수행하였다. 엽수에 있어서 청장계 오이가 가장 많았고 흑진주계 오이에서 가장 적어 영양생장으로는 청장계 오이가 가장 좋았다. 암꽃수에 있어서 흑진주계 오이가 가장 많았고 청장계 오이가 가장 적었다. 암꽃비율에서도 흑진주계 오이가 가장 높았으며 청장계 오이가 가장 낮았다. 퇴화 암꽃비율에서는 흑진주계 오이가 가장 높았으며 청장계 오이는 0%로 거의 퇴화를 보이지 않았다. 측지제거처리와 측지무제거 처리간 수량은 유이한 차이가 없었다. 수량에 있어서 흑진주계 오이가 가장 높았고 청장계 오이가 가장 낮아 억제작형재배에서 가장 적합한 품종은 흑진주계 오이인 것으로 나타났다.

재배시기, 시설형태 그리고 시설내 계배위치에 따른 가상환경의 차이와 이에 따른 양액계배 오이의 생장 반응을 알아보기 위하여 여름재배와 억제재배, 1-2W형 하우스와 무기둥 하우스에 양액계배를 통해 오이를 패배한 후 시설내 부위별 기온, 상대습도, 일사량과 생장해석을 통해 얻어진 생리적 형질들을 조사하여 비교한 결과는 다음과 같다. 하우스 내부의 평균기온이나 평균상대습도는 하우스 형태간 유의한 차이가 없었으나 일사량은 1-2W형 하우스가 무기둥 하우스에 비해 유의하게 높았다. 일누적일사량은 1-2W형에서는 남서쪽이 무기둥 하우스에서는 북서쪽이 대체로 높았다. 초장과 엽수는 억제재배보다 여름재배에서 높게 나타났으며 엽면적은 억제재배에서 많았다. 상대생장율은 순동화율 및 엽면적비율과 고도로 유의한 정의 상관관계를 보였으며 상대생장율에 대한 기여도는 순동화율이 엽면적비율보다 높은 것으로 나타났다. 작물생장율은 엽면적지수와 고도로 유의한 정의 상관을 보여 엽면적지수의 증대가 단위면적당 생산량의 증대에 크게 영향하는 것으로 나타났다. 전 생육기간의 일평균기온는 상대생장을 및 순동화율과 고도로 유의한 정의 상관관계가 있었다. 억제재배에서는 전 생육기간의 누적일사량과 상대생장을 및 순동화율과 유의한 정의 상관관계가 있었다.

본 연구는 양액재배 오이의 생장과 수량에 나쁜 영향을 주지 않는 적정 양액 농도를 구명하기 위해서 양액의 이온 농도를 달리하였다. Yamazaki의 오이 처방을 기본으로 하여 1/4, 1/2, 3/4, 1, 3/2, 2 배농도를 상이하게 처리하여 생장 특성, 수량 및 질소 함량을 비교하고자 수행하였고 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 생육 시기별 초장과 엽수의 증가속도는 저 농도 구인 1/2배 농도에서 가장 빠른 증가속도를 보였다. 2. 양액의 이온농도 차이에 따른 오이의 생육 형질은 유의적인 생장의 차이가 인정되지 않았으며, 생육 시기별 초장, 경장과 엽면적은 1/2배 농도구에서 수치상으로 가장 높은 값을 보였다. 3. 양액의 이온농도 차이에 따른 오이의 과실수량은 유의적인 차이가 인정되지 않았으며 주수에서는 고농도구인 2배 농도가 86.00, 86.75로 가장 높은 값을 보였고, 과실수는 1/4배 농도와 표준 농도에서 가장 낮은 74.25, 85.25를 보였으나 수량에서는 저 농도인 1/2배 농도와 3/4배 농도가 가장 높은 22.60, 22.07kg을 보였다. 4. 질소함량은 유의적인 차이가 인정되지 않았으며, l/2배 농도에서 대체적으로 높은 함량을 보였다. 5. 양액의 이온농도 차이에 따라 정식후 36일 조사 시기의 모든 생육형질과 수량 특성에서 수치상으로 높은 값을 보인 1/2배 농도에서의 상관관계는 초장과 경장은 고도로 유의한 정의 상관관계를, 초장과 엽면적에서는 유의한 정의 상관관계를 나타냈고, 주수와 과실수는 고도로 유의한 정의 상관관계를, 과실수와 수량은 유의한 정 의 상관을 나타냈다.