Dianthus caryophyllus (carnation) is a globally important ornamental plant. Tissue culture techniques have been used for the commercial production of carnation; however, the micropropagation of carnation has been impeded due to the occurrence of hyperhydricity during the shoot multiplication process or micropropagation stage 2. In the present study, the effects of different concentrations of rare earth elements on the reduction of hyperhydricity in micropropagated carnation were investigated. Nodal explants of D. caryophyllus ‘13827’ were cultured on Murashige and Skoog medium containing 1.0 mg·L-1 6-benzyladenine and 0.5 mg·L-1 indole-3-acetic acid with 3.0% (w/v) sucrose and 0.8% (w/v) agar (control medium). The medium was supplemented with lanthanum nitrate, La(NO3)3, cerium nitrate, Ce(NO3)3, or neodymium chloride, NdCl3 at a concentration of 0.05, 0.1, or 0.15 mM. Hyperhydricity was observed in 68.9% of the cultures produced on the control medium. The lowest percentage (42.2%) of hyperhydricity was observed in plants propagated on the medium supplemented with 0.05 mM Ce(NO3)3. Furthermore, the soluble protein concentration was higher in both the non-hyperhydric and hyperhydric plants produced on the medium supplemented with 0.05 mM Ce(NO3)3, whereas the activity of catalase, guaiacol peroxidase, and ascorbate peroxidase was lower in comparison with the media lacking Ce3+. The results of this study suggest that supplementation of the culture medium with 0.05 mM Ce(NO3)3 alleviates oxidative stress and reduces hyperhydricity in carnation during the adventitious shoot multiplication stage.
본 연구는 고농도 CO2 환경에 순응한 호접란 유묘의 CO2 교환 및 생장 반응을 조사하기 위해 실시하였다. 환경 조절이 가능한 식물생장상에서 6주령 호접란 ‘만천홍’을 27주 동안 야간에 각각 400 ± 100, 900 ± 100, 1500 ± 100, 2100 ± 100μmol CO2·mol-1 농도로 유지해주었다. 처리에 앞서 발달해 있었던 최상위 성숙엽으로 측정한 야간 중 CO2 흡수량은 900μmol CO2·mol-1 처리구에서 가장 높았고, 이어 2100, 1500, 400μmol CO2·mol-1 순으로 높았다. 그러나 처리 7주 이후 새로 발달한 성숙엽에서 측정한 결과, 2100μmol CO2·mol-1 처리구가 야간 중 가장 높은 CO2 흡수량을 보였으며, CO2의 흡수량은 처리 CO2 농도가 높아질수록 증가하는 경향을 보였다. 생장 반응에서는 최상위 성숙엽의 엽장, 엽폭 및 생체량은 900, 1500, 2100μmol CO2·mol-1 등 고농도 처리구에서 감소하였으나, 신엽 발달은 고농도 CO2 처리 하에서 촉진되었다. 이러한 결과들은 호접란 유묘의 높은 CO2 환경에 대한 적응이 CO2 흡수와 신엽 발달을 증진시킬 수 있다는 것을 보여준다. 그러나 900μmol CO2·mol-1 이상의 고농도에서는 잎의 생장과 생체량이 다소 줄어드는 경향이 있어 이에 대한 원인구명 등 추가적인 연구가 필요하다.
현재 농가에서 이용되고 있는 보광등과 난방등의 특성을 조사하고 하우스내 기상 환경과 절화장미의 개화와 품질에 미치는 영향을 알아보기 위해 실험을 수행하였다. 보광등으로는 LED등(light emitting diode lamp, LED), 메탈할라이드등(metal halide lamp, MH), 고압나트륨등(high pressure sodium lamp, HPS)을, 난방등으로는 나노탄소섬유 적외선등(nano-carbon fiber infrared lamp, NCFI)을 절화장미 재배상 위에 설치하였다. 그 결과 LED와 NCFI의 광도는 각각 6.8μmol·m-2·s-1과 0.4μmol·m-2·s-1으로 매우 낮은 반면, MH와 HPS는 79 ~ 100μmol·m-2·s-1 범위로 높은 편이었다. 또한 LED와 MH는 적외선역에 파장이 없어 발열량이 거의 없었으나, HPS와 NCFI는 적외선역에 파장이 많아 발열이 많은 것으로 나타났다. 동일한 공간에서 칸막이로 실험구간을 나누어 실험이 수행되었음에도 불구하고 MH, HPS, NCFI에 의해 온도는 2°C 정도 상승되는 결과를 얻었으나, 습도에서는 처리간 차이가 보이지 않았다. 광도에 상관없이 모든 전등들은 절화장미의 개화를 촉진시켜 무처리구에 비해 적게는 5 ~ 7일, 많게는 12 ~ 14일 개화가 촉진되는 것으로 나타났다. 광량이 충분한 봄철에는 전조처리에 의해 개화소요일수가 짧아지는 만큼 절화장도 대조구보다 짧아졌지만, 광량이 부족한 겨울철에는 전조처리에 의해 절화장이 길어져 품질이 향상되는 결과를 얻을 수 있었다.
수출 시 절화 장미의 재배 및 공선단계의 관행 기술을 개선하고자 수출 절화 장미 ‘Beast’와 ‘Cappucino’의 관행 관리 실태를 조사하였다. 일본으로 장미를 수출하는 파주시와 전주시의 재배농가 농가와 공선장 내 채화와 선별 시 사용하는 관리도구의 청결수준을 조사한 결과, 채화가위, 길이 선별 가위와 장갑과 선별대, 포장 시 사용하는 장갑과 선별대에서 300CFU・mL-1이상의 박테리아수가 검출되었다. 파주시 재배 농가 저온고 내 절화가 담긴 저장수는 2.8×105CFU・mL-1로 박테리아가 검출되었으며, Chrysal RVB clear intensive(Chrysal, Netherlands, 1%)를 사용하는 전주시 농가의 저장수에서는 4.7×105CFU・mL-1로 검출되었다. 파주시 공선장의 수출박스내 박테리아수는 후처리제(Al2O3, pH 4.5)를 사용함에도 불구하고 2.7ⅹ104CFU・mL-1이었다. 한편 파주시 재배농가에서 포장을 마친 국내 생산수출용 ‘Beast’와 ‘Beast’의 가공장미인 매직로즈의 절화보존제(Florallife-Clear200, Oasisfloral, Japan) 유무에 따른 절화수명 연장 효과를 알아보고자 실험한 결과, ‘Beast’의 경우 절화보존제 처리구의 절화수명은 TW에 비해 3일 절화수명을 연장시킬 수 있었다. 반면 매직로즈의 절화수명은 TW와 절화보존제처리 간 유의적 차이가 없었다. 이때 보존용액 내 박테리아수는 ‘Beast’의 경우 TW와 절화보존제 처리구에서 각각 8.1×104, 2.0×103CFU・mL-1이었으며, 매직로즈의 경우 9.9×104, 1.0×103CFU・mL-1이었다. ‘Cappuccino’를 이용하여 국내용 선별 단계(건식운송)와 수출단계(습식운송)를 마친 절화의 절화수명을 조사한 결과, 국내유통용의 절화수명은 8일인 반면 수출용은 12일로, 습식운송했던 수출용 절화가 건식운송한 국내유통용절화보다 4일 길었다. 이에 따른 절화수명종료 현상은 국내유통용처리에서는 꽃목굽음(bent neck)과 꽃잎 탈리 현상이 각각 50%로 나타났고, 수출용처리구에서는 꽃잎탈리는 72.7%, 꽃목굽음은 18.2%이 나타났으며, 국내유통용처리에서 나타나지 않았던 잿빛곰팡이병이 9.1%로 나타났다.
‘Crown Bell’ 품종은 생육이 왕성하고 엽소 및 잎마름병에 강하며 꽃이 큰 백합 신품종을 육성하기 위하여 2008년 충남농업 기술원 태안백합시험장에서 교배한 OT(Oriental hybrid × Trumpet hybrid)계통의 종간교잡종이다. 모본으로는 노란색의 OT계통 ‘Yelloween’ 품종을, 부본으로는 분홍색의 Oriental계통 ‘Carmina’품종을 화주절단수분법에 의해 교배한 후 2009년부터 2011년까지 기내 종자배양 및 증식 육묘하여 2012년 우수계통(OT12-8)을 1차 선발하였다. 2012년부터 2014년도에 걸쳐 ‘Nymph’ 품종을 대조구로 하여 보통재배를 통한 특성검정을 실시하였으며, 2013년 화훼연구소에서 개최한 신품종 평가회에서 기호성이 우수한 개체를 2차 선발하여 ‘Chungnam OT-2’로 명명한 후 농촌진흥청 농작물직무육성 신품종선정위원회 심의를 거쳐 국립종자원에 ‘Crown Bell’로 품종보호 출원하였다. ‘Crown Bell’ 품종의 중부지역 자연 개화는 6월 26일로 ‘Nymph’ 품종보다 약간 빨랐으며, 초장은 136.1cm이고, 반점없는 복색(크림색+적색)의 화색을 가진 상향개화성을 나타내었다. 재배에 있어서는 잎마름병과 진딧물 등의 병충해 방제를 주기적으로 실시하고, 양수분 관리 등 일반적인 재배관리를 통해 고품질 절화 백합 및 구근 생산이 가능하다.