Background : Ginseng seeds are one of short-lived seeds species which loose their viability easily in the condition of conventional storage. Cryopreservation using liquid nitrogen (LN) has been recommended as a alternative storage for this kind of germplasm short lived or dessiccation-sensitive. This study was performed to find out whether cryopreservation could assure initial viability not only for seeds with high germination rate but also for seeds with low germination rate (in aging process). Methods and Results : In this work, 3 cultivars of dehisced ginseng seeds were artificial aged in the condition of 40℃, 95% RH during 6 hours with 3 hours-interval. The germination rate of ginseng seeds was decreased to the range of 71 - 94% of initial viability by artificial aging treatment. After 24 hours of vapor-LN exposure on both of artificial aged and non treated seeds as a cryopreservation, germination rate for each cultivar was decreased with the range of 76 - 95% of initial viability. While the decreasing patterns of germination rate for each cultivar showed similar curves between before and after vapor-LN exposure, the aging effects could be slightly little by cryopreservation for 3 cultivars of ginseng seeds. Conclusion : From the above results, we may suggest that cryopreservation could be recommened for storage tool of dehisced ginseng seeds even with low viability also and expected to make slower seed aging process during preservation period through further study.

The present study was carried out to investigate the effects of spermine treatment on the growth, yield and quality in strawberry under low-temperature condition, and thereby develop a chemical method to minimize damages by low temperature in greenhouse cultivation. Spermine treatment significantly improved the growth of strawberry in terms of leaf number, leaf area, leaf length, leaf diameter, plant height and plant weight. The highest effect was observed in the 250 uM spermine treatment and the effect tended to be maintained during the entire growth period of 90 days. Fresh weight and dry weight were significantly different depending on the concentrations of spermine. Strawberry plants treated with 250 uM spermine showed higher fresh weight and dry weight compared to untreated control plants during the growth period. Fruit weight, fruit length and fruit diameter were relatively higher when treated with 100 μM spermine compared to other treatments. The fruit yield was the highest with 14 fruits per plant at 250 μM spermine treatment and the coloration of the fruit was the best at this treatment with the Hunter a and b values of 46.56 and 28.75, respectively. The hardness of strawberry fruit tended to increase higher than 2N at 250 μM and 500 μM 250 uM spermine treatment. The sugar content of strawberries treated with 250 μM spermine was 9.5 ° Bx which was 1.6 ° Bx higher compared to that in untreated control. However, spermine treatment did not affect the acidity of fruit and it remained 0.68-0.76% regardless of treatment concentrations. These results suggest that spermine treatment has a positive effect on the growth and productivity of strawberry fruit under abnormal low-temperature condition. The positive effect was the highest at 250 μM spermine treatment and gradually decreased in the order of 100 μM, 500 μM, and untreated control.

국내에서 생산되는 벼의 저장안전성 확보를 위한 기초기 반연구로 플라즈마 기술을 이용하여 벼의 저장기간 및 온도에 따른 미생물 생육 및 성분 변화를 관찰하였다. 플라즈마 시스템은 컨테이너형 유전격벽 플라즈마로 공기방전방식을 이용하여 삼광, 청품, 미소미, 팔방미 품종을 0, 10 및 20분간 처리하여 4℃, 25℃에서 2달간 저장하여 실험하였 다. 미생물 생육 변화를 관찰한 결과 저장 초기에는 일반호기성 미생물은 3.46-3.86 log CFU/g, 곰팡이는 2.27-2.86 log CFU/g이 검출되었다. 저장온도 및 기간에 따라 일반호기성 미생물 및 곰팡이의 생육은 증가하였으며, 품종간의 큰 차이는 없었다. 저장한 후의 미생물 분석 결과 플라즈마 처리 군의 미생물이 약 1.50 log CFU/g 적게 생육되었다. 플라즈마 처리한 벼의 수분함량을 측정한 결과 플라즈마 처리에 의한 큰 차이는 관찰되지 않았으나, 저장온도가 올라가면 수분함량이 감소하는 것을 확인하였다. 지방은 플라즈마에 의해 감소하는 경향을 보였으나, 단백질 함량은 플라즈마 및 저장조건에 따른 일관적인 변화는 관찰되지 않았다. 아밀로스 함량의 경우 삼광, 청품, 미소미 품종은 플라즈마에 의한 함량 변화는 관찰되지 않았으나 팔방미는 증가하는 경향을 보였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 플라즈마에 의해 벼의 저장안전성을 개선할 수 있으며 품질 변화의 최소화를 위하여 저온저장이 효과적이라고 판단된다.

본 연구는 2015년과 2016년에 ‘상주둥시’ 감의 수확시기 를 달리하여 수확 후 PE필름, 1-MCP 및 AVG를 처리가 저온저장동안 과실의 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 2016년 과실 수확시기는 2015년에 비하여 10일 빠른 조기 수확을 실시하였다. 과실의 에틸렌 발생 정도는 조기수확 한 과실들에서 현저히 낮았고, 과실의 경도는 저온저장동안 1-MCP 처리구들이 다른 처리구의 과실에 비하여 높게 유지되었다. 과실의 감모율은 수확기를 달리한 모든 과실 들에서 PE 필름 처리 과실들에서 현저히 억제되었다. 성숙기에 수확한 과실은 저온저장 중 과실의 꽃받침 부위과 경와부의 과피색(L* 및 b*) 변화를 보면 무처리와 PE필름 처리구에 비하여 1-MCP 처리구들이 그 변화정도가 낮았다. 과실의 부패와 연화정도는 PE필름 처리 과실들에서 높게 나타났지만 AVG 처리구들에서는 부패과 발생이 없었다. 그리고 조기수확한 과일은 성숙기에 수확한 과실에 비하여 경도가 높게 유지되었고, 과피색의 변화가 낮은 경향을 보였고, 성숙기에 수확한 과실들은 당도, 과피의 적색 (Hunter a 값) 발현 및 호흡율이 높게 나타났다. 따라서 감 과실의 저장성 향상을 위해서는 조기수확이 중요한 요인으로 작용하고 또한 수확 후 1-MCP 처리가 과일의 경도를 높게 유지하고 과피색의 변화를 억제하였으며, 과실의 감 모율은 PE 필름 처리에 의해 현저하게 억제됨을 확인하였다.

무스카리는 백합과의 단자엽식물로서 전세계에 약 50여종이 자생하고 있으며, 내한성이 강한 추식구근으로 지중해 연안과 중앙아시아 지역에 걸쳐 자생하고 있다. 주로 분화용이나 화단용으로 이용되며, 화색은 청색, 백색, 자주색이 있다. 우리나라에서는 번식은 주로 모구 의 기부에서 형성되는 자구를 분리하여 사용되고 있으나, 바이러스 감염, 모구의 비싼 가격, 대량번식의 어려움 등의 문제점이 있다. 따라 서 본 실험은 무스카리의 종자번식의 가능성을 알아보기 위해, 종자발아에 미치는 저온처리 및 발아에 필요한 온도와 광 조건에 대해 알아 보고자 실시하였다. 파종전 0과 15℃에서 15~90일까지 저온처리 후 20℃에서 파종한 결과 발아율이 0~6.7%로 매우 낮았다. 5와 10℃에 서는 저온 처리일수가 경과할수록 발아율이 높아졌는데, 5℃에서 75일과 90일처리는 파종전에 이미 각각 54%, 71%가 발아한 상태였고, 최종 발아율은 66.7%와 84.0%로 가장 높은 발아율을 보여 주었다. 5℃에서 70일간 저온처리 한 후 5, 10, 15, 20, 25, 30℃에서 파종하였는 데, 파종 전 발아율은 34%였고, 최종 발아율은 10℃에서 82.7%로 가장 높았고, 5와 15℃에서 각각 75.3%와 76.7%, 20~30℃에서는 48.0~58.0%로 나타났다. 그러나 50% 발아율까지의 일수는 15℃에서 4.7일로 가장 짧았으며, 10과 5℃에서 각각 18.7일, 28.3일로 길었 다. 따라서 무스카리 종자는 파종 전 5℃에서 75~90일간 저온처리한 후 10~15℃에서 파종하는 것이 발아율 향상에 효과적일 것으로 판단 되었다.

Background : Plants live in restricted spaces that are constantly exposed to various environmental stresses. Under these stressful conditions, plants lead to biosynthesize specialized metabolites to adapt to environmental stresses. Here we investigate the effects of cold on the metabolome of tartaty buckwheat, focusing the flavonoid biosynthetic pathway. Methods and Results : From the metabolic profiling based on the GC-TOF-MS analysis, we identified the effect of cold on forty-four metabolites, including sugars, amino acids, and organic acids. Most of sugars and sugar derivatives remain nearly unchanged or slightly decreased in the plants grown at 25 ºC, whereas sugar and sugar derivative contents of cold-treated plants significantly increased, excepting galactose. Some of amino acid and amino acid derivatives contents decrease in cold-treated plants, whereas organic acid derived from tricarboxylic acid (TCA) cycle were increased the cold-treated plants compared with the plants grown at 25 ºC. Particularly, the contents of two anthocyanins, cyanidin 3-O-glucoside and cyanidin 3-O-rutinoside, were significantly increased by cold treatment. Proanthocyanidins such as epicatechin and catechin were also significantly affected by cold. The expression of most flavonoid biosynthetic genes were significantly upregulated in cold-treated buckwheat seedling. Among the flavonoid biosynthetic genes, the expression of FtANS was notably upregulated in response to cold. Conclusion : By analyzing both primary metabolites and secondary metabolites of tartary buchwheat without or with cold, we showed that cold play a critical role in the modulation of the primary metabolites and flavonoid synthesis pathway in tartary buchwheat. Particularly, anthocyanin and proanthocyanidin biosynthetic pathways are strongly up-regulated in response to cold.

‘Jonathan’ apples are relatively small size which contributes to enhancing fruit consumption and gaining popularity. Thus, this study was carried out to evaluate the effects of AVG (aminoethoxyvinylglycine, ReTain®), sprayable 1-MCP (1-methylcyclopropene, HarvistaTM), and fumigation 1-MCP (SmartFreshTM) applications on fruit quality attributes and storability in ‘Jonathan’ apple fruits during cold-stored. The Jonathan fruits were dipped with either ReTain (75 mg/L) or Harvista (125 mg/L) solutions for 5 min, or fumigated with SmartFresh (1 mg/L) for 18 hr before storage at 0±1℃ for 75 days. Flesh firmness and titratable acidity remained higher in all pre-treated apples than control ones during cold storage period. Flesh firmness was higher for apples treated with ReTain and SmartFresh than samples treated with Harvista, while soluble solid content and respiration rate were not affected by sample pretreatment. Internal ethylene concentration (IEC) of all pretreated apples remained below about 4.5 μL/L during the entire storage period while that of control sample greatly increased to 10.29 μL/L. Ethylene production was much higher in control fruits than in treated ones during cold storage. These results indicated that ReTain and 1-MCP treatments would be considerably effective in retention of fruit quality attributes of ‘Jonathan’ apple during cold-stored.

Flower bud differentiation by temperature and photoperiod was investigated in early-, medium-, and late-maturing cultivars of radish (Raphanus sativus L.). Flower bud differentiation was induced by only day-length extension treatment (18 hr light/day) in early - and medium-maturing cultivars. Therefore, the early- and medium-maturing cultivars of radish were advanced the time of the flowering by the 2 weeks low temperature duration with day-length extension (18 hr light/day). The vegetative growth of early- and medium-maturing cultivar was the best by only day-length extension (18 hr light/day). However, late-maturing cultivar was needed for the flower bud differentiation and optimal vegetative growth not only long-day but also low temperature during 4~6 weeks at least. Our results suggest the optimal condition for flower bud differentiation in the each early-, medium-, and late-maturing cultivars of radish, which will be useful to develop breeding materials of radish.

미나리의 종자번식을 위해 각 기간에 따라 층적처리 한 후 세척 방법에 따른 발아율을 조사하였다. 층적처리 유무에 따른 발아율을 조사한 결과 층적처리를 하였을 때 69.3%로 층적처리를 하지 않았을 때 보다 약 1.4배 높게 발아 되었다. 층적처리 전, 수확한 종자를 음건 처리한 후 발아율을 비교한 결과, 음건처리를 하지 않은 종자의 발아율이 더 높게 조사되었다. 음건처리 하지 않은 종자를 저온저장고와 노지에 각각 2, 4, 8, 12주 동안 층적처리하여 저장한 결과, 노지에서 8주 동안 처리하였을 때 발아율이 평균 88%로 가장 높았다. 개화 후 40일 된 종자를 수확하여 모래층적처리 한 후 증류수와 농도 수준이 다른 sodium hypochlorite, vital oxide로 세척시간을 달리하여 발아율을 조사한 결과 증류수는 세척시간에 따른 발아율을 차이를 보이지 않았으나, sodium hypochlorite의 경우 0.5∼1.0% 용액으로 약 3∼5분 동안 세척하였을 때 발아율이 향상되었고, 2.0% 용액으로 세척하였을 때는 발아율이 저하되는 경향을 나타내었다. 또한 vital oxide 0.0005%의 농도로 60분 동안 세척하였을 때 발아율이 향상되었다. 본 연구 결과 기존의 열악한 환경에서 악성노동이 요구되는 영양번식에서 종자번식으로 전환하여 악성노동을 탈피하고, 기계화를 통한 노동력 감소 및 청정재배를 가능하게 하는 기초자료로 사용 가능할 것이며, 또한 종자발아가 어려워 재배화가 불가능한 많은 식물의 재배법 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.

초롱꽃과 더덕속 식물인 더덕과 만삼의 종자 발아 특성 조사로 종자입모율 향상을 위한 재배기술 개발의 기초 자료로 활용하고자 온도별 종자발아실험, 식물생장조정제 처리 효과구명, 종자 보관에 따른 발아율 등을 조사하였다. 실험에 사용한 재료중 더덕 종자는 강원도 농업기술원 산채연구소에서 2013년 가을에 채종한 종자를 분양 받아 사용하였고, 만삼 종자는 강원도 정선 재배농가에서 2013년 가을에 채종한 종자를 분양 받아 풍선법으로 정선한 후 종자봉투에 봉입 후 실험실(20℃)에 두어 실험할 때마다 꺼내어 사용하였다. 저온처리 온도는 5℃의 냉장고를 사용하여 1주, 2주, 4주간 저온처리 후 각각 20, 25, 30℃의 항온조건으로 옮겨 매일 발아 상태를 조사하였다. 발아 촉진 목적으로 사용된 식물생장조정제는 3종으로 GA3는 정량 후 증류수에 넣어 교반하여 사용하였고, BAP와 키네틴은 용액 상태로 구입하여 시험 농도로 희석하여 사용하였다. 온도별 발아시험 결과 더덕은 20℃에서, 만삼은 15℃에서 각각 89%의 높은 발아율을 보였으며 30℃에서 더덕은 27%, 만삼은 2%의 낮은 발아율을 보였다. 5℃의 조건에서 더덕은 2주간, 만삼은 4주간 처리 후에 20, 25, 30℃에서 평균 발아율이 향상되었다. 더덕은 저온처리 기간에 배의 발달이 있었고 저온처리기간과 배의 발달과는 고도로 유의한 정의 상관관계가 있었다. 더덕과 만삼은 고온일수록 발아율이 저하되는 경향이 있었다. 만삼에서 GA3 처리농도와 발아율은 고도로 유의한 정의 상관관계를 보였다. 2주간 저온 처리 후 500ppm 복합처리에서 95%의 높은 발아율을 나타내었다. 그러나 더덕은 GA3 처리 후 발아율이 증가되지 않았다. 더덕, 만삼 종자에 사이토키닌 처리에서 처리농도와 발아율과는 고도로 유의한 부의 상관관계를 보였고 발아가 전혀 되지 않는 경우도 있었다. 더덕과 만삼 종자는 상온에서 1년간 보관 후 발아율이 크게 하락하였으나 저온냉장고에서 1년간 보관 후 더덕과 만삼의 발아율은 각각 75%, 79%로 높았다.

눈잣나무는 우리나라에서 산림청 지정 멸종위기종으로 구분 되어 있다. 눈잣나무는 설악산 대청봉 지역(해발고 1550–1700 m) 에만 제한적으로 분포하고, 대부분의 구과가 조류와 설치류의 피해를 받기 때문에 종자를 확보하기 어렵다. 본 연구는 눈잣나 무의 현지외보존림 조성을 위하여 습사, 예냉 및 GA3 처리가 눈 잣나무 종자발아에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행되었다. 눈잣나무 종자에 대해 습사 및 예냉처리를 각각 1, 2, 3, 4, 5개월 처리하고 GA3는 0, 100, 500, 1,000, 2,000, 3,000 ㎎/L 농도로 처리한 뒤 페트리디쉬에 치상하였으며 25℃의 광조건에서 실험 하였다. 종자 발아율, 평균발아일수, 발아속도를 조사한 결과, 습사와 예냉처리는 모두 종자 발아를 향상시키는데 효과적으로 나타났다. 그러나 두 저온처리의 방법에 따른 차이는 나타나지 않았다. 각각의 처리에서 처리기간이 길어짐에 따라 종자 발아 가 향상되었으나, 3개월 이상의 처리에서는 종자 발아의 향상이 통계적으로 유의하게 나타나지 않았다. GA3 처리에서도 눈잣나 무의 종자 발아가 효과적으로 향상되었는데, 100 ㎎/L 처리 조 건에서 발아율이 79.0%로 나타났다. 그러나 GA3 고농도 처리 조건(2000 ㎎/L 이상)에서는 오히려 종자 발아가 감소하였다. 결론적으로 3개월 이상의 습사처리와 GA3 100 ㎎/L 처리가 눈 잣나무의 종자의 발아향상에 적절한 방법으로 나타났다.

This study was performed to investigate the enhancement of immunomodulatory activities of Lithospermum erythrorhizon by extreme process. The extracts are WE100 (water extract for 24 hours at 100℃), WE80 (water extract for 24 hours at 80℃), EE (70% ethyl alcohol extract for 24 hours at 80℃) and EPE (extreme process for 30 minutes at 25℃, 500 MPa after 70% ethyl alcohol extracts for 3 hours at 40, 50, 60℃). Extraction yield was increased up to 5~10% by extreme process, compare to the normal extraction such as water solvent extraction, 70% ethyl alcohol solvent extraction. The cytotoxicity of the extracts was showed in the range of 12.68~15.89% at 1.0mg/ml for human lung cell (HEL299). The EPE40 was showed the lowest cytotoxicity 12.68%. The EPE60 extracted by extreme process increased the growth of human B and T cells up to 12.12×104 cells/ml and 14.88×104 cells/ml, respectively and the EPE60 greatly increased the cytokine secretion of both IL-6 and TNF-α. The extracts by extreme process also exhibited higher levels of nitric oxide production from macrophages than the lipopolysaccaharides. It can be concluded that Lithospermum erythrorhizon has immune activities and The extreme process could increase higher immune activities possibly by immunomodulatory compounds.

Enzymatic action and microbial growth degrade the quality of fresh-cut lettuce. Browning, a bad smell, and softening during storage are the major forms of quality deterioration. Health-oriented consumers tend to avoid foods treated with chemicals to maintain their freshness. This study was conducted to evaluate the change in the quality of fresh-cut lettuce with combined low-temperature blanching (LB) and ultrasonication (US). The optimum condition was selected using the response surface methodology (RSM), through a regression analysis with the following independent variables; the ultrasonication time (X1), blanching temperature (X2), blanching time (X3), and dependent variable; ΔE value (y). It was found that the condition with the lowest ΔE value occurred with combined 90s US and 45℃ 90s LB (US+LB). The combined treatment group (US+LB) was stored at 10℃ for 9 days with the control group and each single-treatment group, with low-temperature blanching and ultrasonication. Overall, the US+LB group had a significantly high L* value, which indicates significantly low a*, b*, ΔE, browning index, PPO, and POD activity values, and a low total bacteria count (p < 0.05). The US+LB group also had the highest sensory score (except for aroma and texture; p > 0.05).

최근 이상기상에 대응한 재해 안정성 벼 품종 개발을 크게 필요로 하고 있다. 저온에 의한 벼 장해는 생육시기에 따라 다르고 같은 품종이라도 식물체의 조건에 따라, 특히 저온에 놓여지는 기간의 장단에 따라 피해정도가 다르다. 벼 품종 오대, 다산, 삼광벼의 출수기 한 이삭내에서 개화후 1일된 영화, 개화당일~1일후 개화 예정인 영화, 2~3일후 개화 예정인 영화의 3단계로 구분하고 나머지 영화는 제거하였다. 개화시기가 다른 이삭을 3, 5, 7일 동안 17℃ 저온에 각각 처리하였다. 저온 처리후 상온에서 등숙 하였으며 성숙기에 임실율을 조사하였다. 저온 처리시기별로는 개화당일~1일후 개화 예정인 영화 임실율은 8~78% 범위, 평균 50%로 가장 낮고, 2-3일 후 개화 예정인 영화는 23~86% 범위, 평균 63%, 개화후 1일된 영화는 58~97%범위, 평균 80%의 임실율 이었다. 저온 처리기간이 길수록 임실율이 감소하였으며, 3일 처리는 51~92% 범위로 평균 76%, 5일 처리 24~88% 범위로 평균 65%, 7일처리는 8~97% 범위로 평균 46%의 임실율을 나타내었다. 모든 저온 처리기간 및 시기에서 품종별 평균 임실율은 삼광벼 76%, 오대벼 62%, 다산벼 49%로 품종간 뚜렷한 내랭성 차이를 보였다

바질은 세계적으로 가장 많이 쓰이는 허브이자 최근 우리나라에서도 생산과 소비량이 급증하고 있는 가운데, 저온저장 유통시 저온장해로 인한 상품성 저하가 농가의 수익을 저해하는 주요 원인이 되고 있다. 따라서 본 연구는 Basil(Ocimum basilicum L.)을 수확하여 4℃에 12시간동안 저온저장하기 전에, 12℃에 각각 0, 4, 8, 12, 16 및 24시간 동안 예냉 처리하였다. 예냉과 냉장저장 처리 후 항산화효소인 APX (Ascorbate peroxidase), SOD(Superoxide dimutase) 및 CAT (Catalase peroxidase)의 활성을 조사한 결과는 아래와 같다. 수확된 잎이 12℃ 예냉 처리 없이 4℃ 저온에 12시간 저장되었을 때 APX 활성은 112μmol/min/mg protein로 수확 직후의 APX 활성도인 186 μmol/min/mg protein의 40% (P < 0.05) 수준이었다. APX 활성은 12℃에 16시간 예냉 처리된 잎에서 가장 높은 수준인 187μmol/min/mg protein을 보였다. 예냉 처리 기간이 16시간 보다 많은 24시간을 처리 한 경우 APX 활성은 낮아지는 것으로 나타나 적정 예냉 기간은 16시간 보다 길지 않아야 한다고 고찰된다. 반면, SOD(Superoxide dimutase)와 CAT (Catalase peroxidase) 활성은 모든 예냉 처리에 따른 유의차를 보이지 않았다. 본 실험에서 얻은 데이터들을 종합해 볼 때 Basil의 수확 후 예냉 처리는 반드시 필요하다는 것을 알 수 있고, APX 효소 활성도가 SOD와 CAT 효소 활성도 보다 Basil의 저온 스트레스로 인한 생리적 반응의 좋은 지표인 것으로 보인다.