수국은 수국과(Hydrangeaceae) 수국속(Hydrangea)의 낙엽관목 식물로 크고 화려한 화형을 가져 절화, 분화 및 조 경수로 전세계적 인기가 있는 식물이다. 나무수국은 수국 (H. macrophylla)과 비교하여 삽목율이 낮은 것으로 알려져 있지만 나무수국의 묘목생산을 위한 삽목 연구 및 두 종간 삽목율 차이 원인 규명에 관한 연구는 미미하다. 본 연구는 IBA(Indol-3-butyric acid) 500mg·L-1 처리시 삽수의 침지 시간에 따른 삽목율 조사를 통해 적정 호르몬 처리 시간을 제 시하고 나무수국과 수국의 해부학적 구조 관찰을 통한 삽목율 차이 발생의 원인을 규명하고자 실시하였다. 나무수국의 적정 호르몬 처리 시간을 규명하기 위해 IBA 500mg·L-1을 무처 리, 30분, 2시간, 4시간 침지처리를 하였다. 종간 삽목율 차이 발생의 원인 규명을 위해 나무수국과 수국의 줄기 단면과 삽 목 후 시간 경과에 따른 발근을 해부학적으로 관찰하였다. 연 구의 결과 나무수국의 삽목시 IBA 500mg·L-1에 2시간 이상 침지처리가 다른 처리구와 비교하여 발근율이 높고 발생 뿌리 수가 가장 많았다. 또, 나무수국의 삽목율이 수국과 비교하여 낮은 것은 줄기의 세포 구조상 방사조직의 형태, 섬유세포의 밀도, 도관의 발달, 전분 함유 세포의 수 등에 차이가 관찰되 었고 이러한 세포 구조적 차이들의 영향으로 나무수국이 수국 보다 삽목 후 뿌리 조직 세포분열이 7일 늦게 시작되는 것이 확인되었다. 본 연구의 결과로 나무수국의 삽목 번식의 기초 자료로 활용되어 묘목 생산 효율 증대에 활용되길 바란다.

새만금 호의 수질 개선을 위하여 국가에서 해수 유통을 증가시킴에 따라 해수 유통 빈도 증가로 인한 새만금 호 내 염분과 저 층수 교환 변화를 알아보기 위하여, EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code) 모델을 이용하였다. 갑문 개폐 횟수를 하루 1회에서 2회로 증 가했을 때, 새만금 호 내부 수위는 최대 약 0.7 m 상승하였다. 염분은 서측 방조제 근방에서 2.12 psu 증가하였으며, 담수 유입 부근에서는 1.18 psu 감소하였다. 입자추적을 이용하여 저층수 교환 정도 분석한 결과, 수심 5m 이하 입자 잔류율은 Case 2(1일 2회 개방)에서 Case 1(1 일 1회 개방)에 비해 2.52% 감소한 것으로 나타났다. 이는 수문 개폐 횟수를 증가시켰을 때, 저층수 교환이 더 활발해 질 수 있다는 것을 알 수 있다. 따라서 해수 유통 증가에 따른 염분 및 저층수 교환 증가로 새만금 호의 수질 개선이 될 수 있다고 판단된다.

새만금 내에서는 종종 식물플랑크톤이 증식하기에 알맞은 환경조건이 생성되며 일시에 식물플랑크톤 대증식이 발생하면서 조 류 관리기준을 초과하는 사례가 발생하고 있다. 이를 대비하기 위하여 과학적 예측기법을 토대로, 식물플랑크톤의 종별로 가장 효과적이 고 효율적인 녹조발생 억제 방안을 제안하기 위하여 식물플랑크톤 대증식 가능성을 예측하고, 제어할 수 있는 모델을 개발하였다. 즉, 하 천에서 유입하는 영양염(DIN, PO4-P)을 정책적으로 조절하고, 갑문운영을 통해 호 내 염분을 제어하는 것이다. 먼저 관측치로부터 인공신 경망 알고리즘을 이용해 식물플랑크톤 대증식 가능성을 예측 결과, 모델의 Kappa 수는 0.7889 ~ 1.0000의 범위로, good ~ excellent 수준이었 다. 다음으로 Garson 알고리즘을 이용하여 종별로 설명변수의 중요도를 평가하였고, 또한 DIN 및 염분 값의 변화에 따른 식물플랑크톤 대 량 증식 확률을 예측하였다. 그 결과, 각 종별로 식물플랑크톤의 대증식을 억제할 수 있는 DIN과 염분 농도를 정량적으로 예측할 수 있었 다. 따라서, 향후 새만금과 같은 거대한 인공 호수에서 식물플랑크톤의 대증식을 억제하기 위한 효율적이고 효과적인 대응방안을 마련할 수 있도록 녹조제어모델을 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

한국에서 알스트로메리아(Alstroemeria)는 저온 작물로 난 방비 절감 효과가 있고 장식용 절화 소재로 꾸준히 소비되어, 일정 재배면적이 유지되고 있다. 본 연구는 알스트로메리아 ‘한에로스’의 기내 대량증식과 뿌리 발근 조건을 구명하고 무 균묘 생산 시스템을 구축하기 위해 수행했다. 기내 대량 증식 조건 구명 실험에는 Murashige and Skoog(MS) 배지(3% sucrose, 0.25% gelrite)에 BA 단용 처리(BA 0.25, 0.5, 0.75mg･L-1)와 NAA 0.2mg･L-1에 BA를 농도(BA 0.25, 0.5, 0.75mg･L-1)에 따라 혼용 처리하였다. 발근 조건 구명을 위 해 MS배지(3% sucrose, 0.25% gelrite)에 BA 0.25 mg･L-1 단용 처리와 BA 0.25mg･L-1에 NAA를 농도(NAA 0.1, 0.2, 0.3mg･L-1)에 따라 혼용 처리하였다. 뿌리줄기 증식 실험 결 과, 호르몬 첨가에 따른 생육차이는 뿌리줄기 수를 제외한 나 머지 부분에서 뚜렷하게 확인되었다. 단용 처리구 보다 혼용 처리구에서 많은 신초가 유도되었다. BA 0.5mg･L-1와 NAA 0.2mg･L-1 혼용 배지에서 가장 많은 1.43개의 신초가 유도되 었다. 발근 실험 결과, ‘한에로스’는 BA 0.25mg･L-1 와 NAA 0.3mg･L-1 혼용 배지에서 뿌리 수가 3.96개로 가장 많고, 뿌 리가 짧고 두꺼워 순화 과정 중에 뿌리 손실이 적었다. 또한, 순화 과정 중 묘가 고사하지 않았다. 종합적으로, ‘한에로스’ 는 BA 0.5mg･L-1와 NAA0.2 mg･L-1 혼용 배지에서 증식을 하는 것이 적절하며, BA 0.25mg･L-1와 NAA 0.3mg･L-1 혼 용 배지에서 발근 후 순화하는 것이 최적의 기내 배양 조건으 로 사료된다. 본 연구의 결과로 알스트로메리아 무균묘의 보 급 확대에 기여하고자 한다.

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.

국내 출원 예정인 알스트로메리아 유망 교잡 계통 C269의 기내번식체계 조건 구명을 통해 국산묘의 안정적인 보급에 기 여하고자 본 연구를 수행하였다. 생장점을 MS배지에 치상하 여 초대배양 후, 준비된 근경 생장점은 근경 증식을 위해 6-Benzylaminopurin(BAP)와 Kinetin(KIN)처리를 하였다. KIN 처리구의 경우, 신초 발생량이 많고 조밀하게 생장 했다. 이는 근경 증식을 위한 근경 분리가 힘들어 근경 증식에는 적합하 지 않았다. BAP 처리구의 경우 0.2mg·L-1이하의 농도 배지 에서 키운 근경을 분리하여 증식 시키는 것이 적합할 것으로 생각되었다. 뿌리 발근 배지는 1-Naphthaleneacetic acid(NAA) 0.25mg·L-1첨가 배지에서 가장 많은 뿌리가 발생되었다. 하 지만, NAA 호르몬 처리에 의한 비정상적인 뿌리 비대가 발생 되었다. 반대로 무처리구에서는 정상적인 뿌리, 세근 및 뿌리 털 발생이 더 좋았다. 순화 과정 중에는 호르몬 처리구 보다 무처리구가 많은 생존률을 보였을 뿐만 아니라 신초 발생 및 지상부 생육도 무처리구에서 왕성하였다. 결론적으로 알스트 로메리아 교잡 계통 C269는 BAP 0.2mg·L-1처리에서 근경을 증식한 후 MS 배지로 옮겨 치상 후 발근을 유도하여 순화를 시키는 것이 효과적인 증식체계로 판단되었다.