Among the functions of ecosystem, nutrients cycle is the most important for sustaining natural system. But in modernized and industrialized countries, the product consumes the resources and make wastes. This means that valuable resources are turning to waste through product. Waste water is one of the product from the valuable resources, so waste water is no more waste and it can be used as valuable resources for other process by using natural ecosystem. By the conventional wastewater treatment systems, the “zero discharge” could not be achieved by several factors. Shortage of resources is one of the reasons. Secondly, by the environmental engineering, the pollutants are only transformed from one medium to another. Thirdly, for eliminating the pollutants, fossil fuel must be used, which means another pollution. Self-designed and solar energy based ecotechnology could be an alternative method which solve the local, regional and global environmental problems properly should be found out. Already ecotechnology was defined as “the design of human society with it natural environment for the benefit of both”. By using the functions of ecosystem, such as food web, energy flow, nutrients cycles and homeostasis, pollutants can be eliminated, concentrated and transformed to nature. The major purpose of mechanical wastewater treatment systems is focused on the large quantity of domestic wastewater. But, small quantity of domestic wastewater is not concerned by public treatment because economic and technical difficulty. However, for improvement of water quality of streams and rivers, the small quantity of domestic wastewater must be purified. Here, some eco-technologies for water quality improvement installed in Korea are introduced. The artificial wetland, artificial food web and artificial vegetation island are installed in polluted and ecologically disturbed areas. These methods are not perfectly solving the environmental problems, and they are acting as alternative methods for clean up of polluted and restoration of disturbed ecosystems.

고추의 적색소는 고추의 상품성을 가늠하는 중요한 척도이면서 식재료 뿐 아니라 상업적으로도 다양하게 활용되고 있다. 본 연구는 적색소 성분의 함량과 관계하는 QTL 마커를 개발하기 위하여 적색소 성분 분석을 위한 mapping 집단을 육성하였고, 적색소 성분에 대한 QTL mapping을 수행하였다. 적색소 분석을 위한 mapping 집단인 ‘만다린’과 ‘블랙클러스터’를 양친으로 하는 F7 RIL 집단에서의 색도(ASTA value) 분포는 1.64에서 117.26의 범주에 있으며 그 분포 양상은 정규분포를 보여 QTL분석에 적합한 것으로 확인되었다.Mapping 집단의 양친들에 대해서 454 GS-FLX pyrosequencing을 이용한 NGS를 수행하였고, 그 결과 ‘만다린’과 ‘블랙클러스터’각각 120.44Mb와 142.54Mb의 염기서열 데이터를 확보할 수 있었으며, ‘만다린’에서 1,025개, ‘블랙클러스터’에서 1,059개의 SNP들을 확보하게 되었다. 이 SNP들을 HRM 분석에 용이하도록 프라이머를 제작하여 유전자 지도 작성을 수행한 결과 총 246개의 SNP 마커를 이용하여 약 512cM을 설명할 수 있는 21개 연관군의 유전자 지도가 작성되었다. 분석 집단 93계통들에서 측정된 ASTA 값을 이용하여 수행한 QTL 분석 결과 총 6개의 QTL 을 확인하였다. 이들 QTL과 근접한 마커들은 향후 고추의 적색소 함량 연구에 매우 유용한 정보로 활용될 것이며, 아직까지 개발된 바 없는 적색소 함량 연관 마커 개발에 가능성을 열어줄 것으로 기대한다.

고추의 고유 특성인 매운맛은 태좌 조직에서 주로 발현되는 capsaicinoid라는 화학물질에 의한 것으로 알려져 있고, 이 물질을 생합성하는 유전자와 매운맛의 유무를 판별할 수 있는 분자표지까지 개발되어 있다. 그러나, 아직 매운맛 함량에 대한 유전연구와 분자적 기전은 그 연구가 깊지 못한 상황이고, 본 연구는 고추 매운맛 함량 연구를 위한 F7 RIL mapping집단을 육성하고 매운맛 함량을 비롯한 주요한 원예적 특성들을 평가하기 위해 수행되었다. 자방친인 ‘생력211’의 capsaicinoid 함량은 341.6 mg/100 g으로 ‘청양’ 고추 품종보다 높은 수준인 것으로 확인되었고, 화분친인 ‘생력213’은 무신미인 것으로 HPLC 결과와 분자표지 결과가 일치하였다. 양친을 교배 후 자가수정하여 육성된 F7 RIL 93계통들에 대해서 매운맛 함량을 분석한 결과, 최저 77.8 mg/100 g부터 최고 1046.0 mg/100 g까지로 그 변이 폭이 매우 크며, 매운 계통들 내에서의 함량 분포도는 정규곡선 양상을 보여 본 육성 집단이 향후 매운맛 함량 연구를 위해 매우 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

전 세계적으로 채소 종자시장의 규모가 커짐에 따라 종자 시장 보호를 위한 다양한 전략이 요구되고 있다. 최근 육종 편의성을 높이고 우수한 유전자원을 보호하기 위한 분자생물학적인 방법들이 활발하게 개발되고 있다. 이원적 전사 유도시스템(Binary trans-acitvation system)은 목적 유전자의 발현을 유도하는 프로모터가 전사촉진인자를 가지고 있는 배우체와의 교배를 통해서만 활성화 되는 형질전환 시스템이다. F1 식물체에서 선택적으로 유전자의 발현시킬 수 있는 이 시스템은 모본과 부본의 교배를 통해 생산되는 작물에서 F1 선택적으로 불임을 유도는 방법으로 활용되어 유전자원 보호 및 육종 편의성 증대를 위한 재료로 이용될 수 있다. 본 실험에서는 배추 작물에서 이 시스템의 이용 가능성을 신속하게 검정하기 위하여 이원적 전사촉진시스템 카세트가 각각 도입된 T0 형질전환체를 교배하는 방법을 사용하였다. 이를 위하여 토양미생물(Agrobacterium tumefaciens)을 이용하여 전사유도 카세트와 활성화 카세트를 각각 형질전환하여 T0 형질전환체를 생산한 후 유전자 도입이 확인된 T0 형질전환체를 모부본으로 F1을 생산하였다. 또한 모본과 부본의 교배조합 능력을 검정하기 위하여 두 카세트가 모본과 부본, 또는 부본과 모본이 되도록 조합하여 유전자 발현 및 유전적 안정성을 F1세대에서 검정하였다.

The effect of MS medium supplement and coumarin on in vitro microtuber formation of potato was investigated. In vitro tuberization of potato by MS medium supplement differed from cultivars used and a potato cultivar, ‘Superior’, showed significantly highe