Alfalfa is one of the most useful forage crops worldwide, containing a high level of amino acids that are essential to both human and animal health. However, amino acids and their concentrations may differ between plant parts. Hence, detecting amino acids in different plant parts would be useful in the development of diet supplements. The purpose of this study was to determine the amino acid content in alfalfa leaves, stems, and inflorescences using an amino acid analyzer. Asparagine and glutamic acid were the most abundant amino acids found in stems, leaves, and inflorescences than other amino acids. All parts of alfalfa had low concentrations of cysteine and methionine. All amino acids except asparagine were present in the highest concentration in leaves followed by inflorescences. Leaf had a rich amino acid content, namely asparagine, glutamic acid, leucine, proline, and lysine. However, the stem had a lower amino acid composition than the leaf or inflorescence. Overall, the data showed determining the amino acid content of forages provides a good approach to making animal feed with essential and specific amino acids and preventing excessive inclusion of amino acids.

배초향은 잎을 식용으로 이용하는 작물로 영양생장을 유지 하여 잎의 품질과 수량을 높이는 것이 중요하다. 작물의 생장 이 영양생장에서 생식생장으로 전환될 경우 잎의 발달이 저하 되어 상품성이 하락할 수 있다. 따라서 본 연구는 광주기에 따 른 배초향 식물의 개화 특성 및 화서 발달을 조사하여 잎 생산 을 위한 적정 광주기를 선발하기 위해 수행되었다. 배초향 종 자를 2021년 11월 29일에 105구 트레이에 파종하여 본엽이 4 매 발생한 배초향 식물체를 2021년 12월 27일에 각각 포트에 정식하였다. 정식 후 명기/암기 시간을 10/14hrs, 12/12hrs, 14/10hrs, 16/8hrs로 조절하여 처리하였다. 정식 19일 후 광주 기가 짧았던 10/14hrs에서 첫 개화를 확인하였으며, 12/12hrs 에서 20일, 그 외 처리에서는 21일 이후 개화하는 것을 확인하 였다. 또한, 명주기가 암주기에 비해 짧을수록 화서의 발달이 증가하는 것을 통해 본 식물이 양적 단일식물의 특성을 가짐 을 확인하였다. 배초향의 생육은 광주기가 길수록 엽장, 엽수, 지상부의 생체중 및 건물중, 엽면적이 증가하는 것으로 나타 났다. 따라서, 명주기를 14시간 이상으로 처리하는 것이 배초 향의 엽채류로서의 생산성을 높이는 데 적합할 것으로 판단 된다.

수국은 수국과(Hydrnageaceae) 수국속(Hydrangea)에 속하는 낙엽관목 식물로 크고 화려한 화색과 화형을 가져 절화, 분화 뿐만 아니라 정원용으로도 전세계적으로 인기있는 식물이다. 본 연구는 SSR 마커를 이용하여 교배에 사용된 5가지 수국 품종에 대한 유전적 유연관계를 조사하고 교배 조합 별 종자의 형성과 발아율을 조사하여 품종간 화합성과 불화합성을 확인, F1의 화서와 잎 모양의 유전 양상을 조사하기 위해 수행 하였다. 군집분석 결과 Hydrangea macrophylla와 H. serrata 로 크게 두가지 그룹으로 나뉘었고 교배결과 종내 교배와 H. macrophylla를 모본으로 종간 교배를 했을 때 획득 자손의 수에 차이가 거의 없어 두 종간 친화성이 확인되었다. 자가 수 분을 통한 종자형성은 어렵거나 생기더라도 발아가 되지 않아 자가불화합성이 있는 것으로 확인되었다. 또, 2018년 H. macrophylla와 H. serrata를 교배에 사용하여 총 9개 교배조 합을 통해 1,807개의 F1을 얻었고 교배 조합들 간 자손을 이용하여 화서의 유전 양상과 화서에 따른 잎의 형태를 조사하여 화서와 잎 모양의 관계를 보았다. 그 결과, 모본 또는 부본에 편평형이 있다면 F1 전체 편평형의 화서 유형을 보였다. 화서 모양이 원형인 자손은 원형 화서 끼리의 교배를 통해서만 얻었다. 또, 원형의 자손의 잎은 전체적으로 엽폭과 엽장이 비슷 한 원형에 가까웠고, 편평형 자손들의 잎 모양은 엽장이 엽폭 보다 큰 길쭉한 타원형에 가까웠다. 그 중, 편평형과 원형의 혼합 교배를 통해 얻어진 F1 자손들에서는 잎의 모양이 원형 과 타원형의 중간형태임을 확인하였다. 이를 통해, 화서의 형 태는 단일 유전자에 의한 우성 열성 유전임을 확인하였고 잎은 화서 유형과 연관되어 있으며 중간 유전 형태임을 확인하 였다. 본 연구결과는 수국의 유전 육종에 관한 기초자료로써 교배 조합 작성 단계 또는 1년생 실생의 잎 모양을 통한 빠른 화서 모양 선발과 분리가 가능하여 육종 기간 단축을 기대할 수 있을 것이다.

본 연구는 paclobutrazol(PBZ) 처리에 따른 호접란의 생장 반응과 화경유도를 확인하기 위해 수행되었다. 20°C 생식생 장 환경에서 호접란 ‘Mantefon’과 ‘V3’ 실험묘를 0, 100, 200, 400ppm(유효성분 0, 1, 2, 4mg) PBZ 농도로 처리하였고, 28°C 영양생장 환경에서 ‘Mantefon’ 실험묘를 0, 100, 200ppm(유효성 분 0, 1, 2mg) PBZ 농도로 처리하였다. 화경유도 환경에서는 200, 400ppm 처리 식물들의 화경유도율이 감소하고 화경의 출 현이 늦어지는 것을 관찰하였다. 또한 ‘Mantefon’에서 처리 농도 에 상관없이 모든 PBZ 처리구에서 화경의 수가 감소하였다. PBZ 처리는 화경의 길이도 감소시켰으나 개화소요일수나 소화 의 수에는 차이가 없었다. 한편, 영양생장 환경에서는 처리 농도 가 증가할수록 줄기와 뿌리 직경, 잎의 두께는 증가하였고, 반면 에 신엽의 수, 잎의 길이와 폭은 감소하였다. 따라서 PBZ 처리를 받은 식물에서 ‘stunting’ 현상이 나타났다. 영양생장 환경에서 PBZ 처리를 받은 식물을 생식생장 환경으로 옮겼을 때도 앞선 실험에서와 마찬가지로 화경유도율이 감소하고 화경출현일수 가 증가하여서 영양생장 동안의 PBZ 처리 효과가 화경유도에까 지 이어질 수 있다는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 PBZ 처리는 호접란의 생장과 화경유도를 제한할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

본 실험은 여름철에 비해 상대적으로 광도가 감소되는 시기인 8월 이후부터 익년 3월까지 차광처리가 팔레놉 시스의 잎과 뿌리의 생육 그리고 화경의 발생에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 차광처리는 자연광의 50%, 60%, 70%, 80%, 그리고 90% 수준이었다. 야간 CO2의 흡수량과 증산량, 엽내 탄수화물함량, 생체중과 건물중 모두 50%와 60% 차광에서 높았으며 70%수준 이상에 서는 차광이 증가할수록 감소하였다. 화경의 길이, 개체당 화경수와 소화수는 50%와 60% 차광에서 다른 처리보다 높았으며 개화소요일수도 짧았다. 특히, 90%수준에서는 화경의 발생이 현저하게 억제될 뿐만 아니라 실험기간 동안 개화는 이루어지지 않았다.

Inflorescence, stem, and leaf samples of lettuce grown in a greenhouse in spring and autumn seasons were assayed for sesquiterpene lactones (SLs) content by high performance liquid chromatography. The concentrations of SLs were significantly higher in the inflorescences followed by upper leaf and stem compared to the other plant parts in most of the samples. SLs content (sum of lactucin and lactucopicrin) in various tissues of lettuce cultivated in spring season varied from 5.7 to 22.5 fold ranging from 27.4 ㎍/g dry weight (DW) in the upper stem (cultivar “PI 176588”) as the lowest to as high as 2,292.0 ㎍/g DW in the inflorescence (cultivar “709849-1”). During autumn cultivation, the concentration of SLs varied from 2.0 to 14.4 fold ranging from as low of 32.4 ㎍/g DW in the lower stem (cultivar “PI176588”) to as high of 838.0 ㎍/g DW in the upper leaf (cultivar “Dambaesangchu”). Higher lactucin (1.2 to 5.6 fold) and lactucopicrin (1.1 to 3.9 fold) concentration was observed during spring compared to autumn cultivation in most of the samples. SLs content in various organs of lettuce increases from the basal plant part going upwards. As lactucin and lactucopicrin are the major SLs which affects the sensory property of lettuce, their quantitative variation in the lettuce cultivars is useful for breeding new varieties with better consumer acceptance.

본 연구는 한국형 바이오에너지작물로 선발된 물억새인 ‘우람’의 미성숙 화기를 이용한 캘러스 유도 및 식물체 재분 화 조건을 확립하고자 하였다. 캘러스 유도율은 MS배지에 2,4-D 3 mg L-1 첨가에서 93.3%로 높게 나타났으며, 2,4-D 3 mg L-1과 BA 0.1 mg L-1 처리에서 86.7%로 높게 나타났 다. 식물체 재분화율은 BA가 첨가된 배지에서 유도된 캘러스 를 이용하였을 경우 BA가 첨가되지 않은 배지에서 유도된 캘 러스보다 높게 나타나는 것을 확인하였다. 재분화를 위한 배 지 조성은 BA 5 mg L-1과 NAA 0.1 mg L-1 호르몬 조합에 서 재분화율이 86.7%로 가장 효과적이었다. 재분화된 소식물 체는 캘러스로부터 분리하여 MS배지에서 발근을 유도하였을 때 배양 4주 이후 뿌리가 3 cm 이상 신장하였다. 기내에서 발 근이 된 소식물체의 순화를 위해 상토에 이식하고 온실에서 재배하였을 때, 5주 후 지상부가 20 cm 이상으로 신장하여 성공적으로 활착되었다.

The control of flowering, transition from vegetative to reproductive stage, is crucial for significant success during plant development. Multiple environmental and developmental signals are transmitted to the shoot apical meristem and converted to local cue to process developmental phage. These crucial process are delicately controlled and regulated by expression of tissue specifically expressed genes involved in inflorescence development. Therefore, it is necessary that molecular mechanism associated with inflorescence development is revealed to understand control of flowering by genome-wide expression pattern of inflorescence specific genes. In this study we used Affymetrix GeneChip Wheat Genome Array for genome-wide analysis of the expressed genes of inflorescence development including apical meristem and developing spikelet to understand the mechanism of floral development in early stage of wheat inflorescence. Moreover, meta-analysis of 1479 microarray dataset of GPL 3802 provided by Gene Expression Omnibus (GEO) was conducted to determine expression pattern of each probe throughout whole life cycle. Based on meta-analysis, we demonstrate inflorescence specific expressed genes in wheat inflorescence including apical meristem, spikelet meristem to understand the mechanism of floral development of wheat inflorescence.

The tight regulators of fruit set initiation, gibberellin (GA) and auxin, have been applied for decades to induce parthenocarpy, fruit set without fertilization. The integration of GA and auxin signaling mediated by either GA or auxin application during parthenocarpy has been actively reported in tomato, and recently we reported that GA application at pre-bloom also activating auxin signaling and down-regulated negative regulators of fruit set initiation in grapevines. However, the activation of auxin signaling upon GA application without up-regulation of auxin biosynthesis is still unclear. In this study, expression patterns of three auxin efflux transporter genes, VvPIN1a, VvPIN2 and VvPIN4, were monitored during inflorescence development in ‘Tamnara’ grapevines with or without GA application. Without GA application, transcription levels of VvPIN1a and VvPIN4 gradually increased from 14 days before full bloom (DBF) to 2 and 5 days after full bloom (DAF), respectively, except down-regulation of VvPIN1a during 5 DBF to full bloom. However, VvPIN2 expression declined steadily after peaking at 10 DBF. With GA application, VvPIN1a did not show significantly different expression patterns when compared to no GA application, with the exception of 4-fold up-regulation at full bloom, but transcription of VvPIN4 was reduced between 5 and 2 DBF. In addition, VvPIN2 was down-regulated between 12 and 10 DBF by more than 50% compared to levels in the absence of GA application. These reductions of both VvPIN2 and VvPIN4 with GA application prior to pollination suggest that GA application might regulate auxin distribution, instead of auxin biosynthesis, to activating auxin signaling during parthenocarpic fruit initiation.

Gibberellic acid (GA) is a well-characterized plant hormone, which plays a critical role in various plant growth and development. including stem elongation, floral indcution and seed development. GA is known to cause enlargement of ripening fruits and, especially in grapevines, GA shows a unique function: the induction of seedlessness in seeded grape varieties. However, despite extensive previous studies about GA, there has been no clear verification of the mechanism that induces seedlessness in grapes. To understand how GA treatment results in artificial parthenocarpy of seeded grapes at molecular levels, we analyzed transcriptional changes in seeded grapes with and without GA application in various inflorescence developmental stages using RNA-seq. At 14 days before flowering (DBF), seeded grapes were treated with 100 ppm GA and clusters were collected at three developmental stages: 7 DBF, full bloom, and 5 days after flowering (DAF). Of a total of 28,974 genes that were mapped to grape genome reference sequences, 7,013 and 9,064 genes were up- and down-regulated, respectively, in the GA-treated grape as compared to the non-GA-treated control at 7 DBF, full bloom, and 5 DAF. Clustering analysis revealed that these genes could be grouped into 9 clusters with different expression patterns. We also carried out functional annotation based on gene ontology categories. There were significant differences in the expression of the GA and auxin-related gene families. These findings expand our understanding of the complex molecular and cellular mechanisms of GA-induced parthenocarpy of grapes and provide a foundation for future studies on seed development in grapevines.

일임성 식물인 바위솔은 소화의 개화로 고사하는 특성을 가지고 있다. 본 연구는 추대로 형성된 화서의 소화의 개화를 억제하고자 8월 25일부터 매일 암기중단 처리를 가하면서 8월 25일부터 10월 4일까지 2주 간격 (8/25, 9/8, 9/22, 10/4) 으로 총 4회에 걸쳐 화서의 제거시기를 달리 처리하면서 처리 전후의 생장 및 형태 변화를 11월 2일까지 추적하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 초장, 화서장 및 엽과 포엽수는 화서제거 때까지 급격히 증가하여 화서가 제거된 것과 제거되지 않은 처리간에 차이가 많았으나, 경직경은 처리간 차이가 미미하였다. 2. 9월 하순까지 처리에 의하여 제거되는 화서는 현저히 증가하였으며 잔존하는 엽과 포엽중, 소화중, 지상부중 및 전체 건물중은 초장, 화서장 및 엽과 포엽수와 유사한 반응을 보인 반면, 경중과 근중은 경직경과 유사한 반응을 보였다. 3. 소화는 화서제거 때까지 급격히 증가하였으나 화서제거로 인하여 거의 제거되었다. 화서제거 때까지 형성된 소화는 암기중단 처리로 인하여 개화되지 않았다. 4. 화서제거로 잔존하는 소화가 거의 없기 때문에 화서제거 이후에는 온도관리에 집중되어야 할 것으로 판단되었다.

This study was conducted to investigate the inflorescence habit mainly on major in farmer's peanut cultivar of the Shinpung plant type "Daekwang" of sequential branching and the Virginia plant type "Daepung" of alternate branching until maximum flowering dates. All flowers of two pairs of opposite branch in "Daekwang" showed almost symmetrical flowering order and in "Daepung" also showed similar tendency though it had somewhat irregalar alternate branching type in opposite branches. The lowest node in each branch had seven flowers while upper nodes had less flowers in this period. The first flower in "Daekwang" was born at first node of second branch of cotyledonary branches compared to those of "Daepung" at first reproductive branch of cotyledonary branches. One pair of cotyledonary branches had two-thirds of total flowers in two cultivars. Dates of average flower proceeding between nodes in each branch of "Daekwang" were appeared 4.32 days in main axil, 1st and 2nd opposite primary branches were 4.44 and 5.13 days, and 1st and 2nd secondary branches were 5.81 and 6.41 days respectively, but "Daepung" showed similar flower proceeding dates in all branches. but "Daepung" showed similar flower proceeding dates in all branches.

소맥생육기간중의 GS활성도의 경시적 변이진상을 알고저 소맥품종 Kolibri의 시비수준별, 엽위별 활성도를 분석한 결과, 1. 각엽에 있어서 생체종 1g당 GS활성도는 엽분화 초기에 극히 낮으나 엽의 전개, 신장에 따라 수배까지 증가하며 엽의 노화 진전과 더불어 하락하였다. 2. 생체종 1g당 GS활성도는 엽의 분화초기를 제외하면 아래로부터 상위엽 차순으로 높았으며, 최고의 활성도는 지엽에서 나타났다. 3. 최상위 2개엽은 최하위엽(제 1-4엽)보다 활성도와 활성 peak가 전 처리구에서 모두 2-3배 높았다. 4. 생체종 1g당 GS활성도는 제 1-4엽에서 1회의 활성 peak를 보인 반면 제6-지엽에서는 2회의 peak를 나타냈다. 5. GS활성도는 출tnrlRK지 증가하여 첫 번째 활성 peak에 이르고 그 이후 개화후 7일의 유숙기까지 급락하였다가 다시 증가하여 개화후 22일인 호숙기에 두 번찌 peak에 이르는 V자형 함몰현상을 나타냈다.