본 연구는 다양한 결실기로 육성한 산초나무 5개의 신품종(한초 915호, 한초 930호, 한초 10호, 한초 1020호, 한초 1030호)에 대해 잎과 가시의 형태적 특성을 조사하여 비교하였다. 조사는 질적 특성과 양적 특성으로 구분하여 실시하였으며, 양적 특성은 일원배치 분산분석(One-Way ANOVA)과 Scheffe의 다중검증(Scheffe's multiple range test)으로 품종 간 차이를 확인하였다. 또한 요인분석을 이용하여 조사한 특성의 기여도를 확인하였다. 그 결과 잎 길이에서는 유의한 차이를 확인하지 못했으나, 정소엽의 거치 수, 소엽의 수, 가시의 크기에서 품종 간 유의한 차이가 있었으며, 요인분석도 유사한 결과를 확인 하였다. 또한 비가중평균결합(Unweighted pair-group method using arithmetic averages) 군집분석을 수지도(dendrogram)로 확인한 결과, 한초 1020호와 1030호가 근접하고, 한초 915호와 930호가 근접하였으나 개화기와 결실기에서 뚜렷한 차이로 품종이 구분되는 것을 확인할 수 있었다.

기존 연구들에서는 사람들이 길고 가는 원통형 용기의 부피를 짧고 넓은 원통형 용기의 부피보다 크다고 지각한다 는 점을 밝혀왔다(예, Raghubir & Krishna, 1999; Wansink & Van Ittersum, 2003). 본 연구에서는 이러한 신장 효과 가 상자형 용기에서는 반대로 나타나는 현상을 밝히었다. 가설은 상자형 용기의 행동 유도성으로부터 도출되었다. 두 개의 연구에서 참가자들은 짧고 넓은 사각 상자 용기의 부피가 길고 가는 사각 상자 용기의 부피보다 더 크다고 지각하였다. 이 효과는 자극의 제시 방법(그림, 연구 1; 실제 모형, 연구 2)이나 선택지 유형(둘 중 큰 것을 고르는 선택지, 연구 1; 둘 중 큰 것을 고르거나 같은 경우를 고르는 선택지, 연구 2)에 상관없이 일관되게 나타났다. 또한, 서로 다른 문화적 배경을 지닌 참가자 집단(미국인 참가자, 연구 1; 한국인 참가자, 연구 2)에서 동일한 효과가 나타 났으며, 용기 안의 내용물이 물(연구 1)인 경우뿐만 아니라 전반적인 액체 음료(연구 2)라고 설정했을 때에도 같은 결과가 나타났다. 본 연구에 대한 이론적이고 실제적인 함의가 논의되었다.

본 연구에서는 내건성 식물 선발을 위한 최적 인자를 구명하고, 이들 내건성 식물들의 생장특성을 조 사하였다. 건조저항인자에 대한 나머지 건조저항일(RD), 엽면적(LD), 단위증산량(UTR), 상대함수량 (RWC), 상대수분손실량(RWL), 엽면적(LA), 기공수(SN) 및 기공면적(SA) 등 6개 인자들을 비교한 결과 상대수분손실량과 단위증산량이 건조저항일에 많은 영향을 주는 것으로 나타났다. PCA분석 결과 SA, LA, RD는 한그룹으로 RWC와 SN은 다른 한 그룹으로 구분되었고, UTR은 SA, LA와, RWL은 RWC와 SN과 음의 상관을 보였다. 상기 결과를 종합하여 느릅나무, 도깨비바늘, 뚝갈, 매듭풀, 새, 더위지기, 맑은대쑥, 독말풀, 긴담배풀, 소리쟁이, 비수리, 장구채, 개기장, 도깨비가지를 내건성 식물 종으로 선 발하였고, 이들에 대한 생장시험을 수행하였다. 절토사면지에서 내건성 식물의 줄기생장은 식물 종간에 약간의 차이를 보였는데, 줄기생장과 잎의 수는 느릅나무를 제외하고 폿트에서는 차이를 보이지 않았 다. 그러나 절토사면지에서 내건성 식물 뿌리 생장과 T/R율은 폿트생장과 큰 차이를 보였고, 특히 T/R 율은 폿트묘보다 월등히 낮았다. 이 결과로 보아 선발된 내건성 식물은 절토사면지와 같이 척박한 토양 에서도 잘 적응할 것으로 나타나 내건성 식물의 육종 등에 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

다양한 생리적 인자를 사용하여 참느릅나무 등 총 26 종의 식물체를 대상으로 내건성을 검정하였다. 새, 도깨비가지, 긴담배풀은 수분 중단 8 일 후부터 시들었다. 매듭풀, 비수리와 참느릅나무는 수분 중단 9-10 일 후부터 80% 이상이 시들었다. 매듭풀은 수분 중단 10 일후부터, 비수리와 참느릅나무는 수분중 단 11 일후부터 90% 이상이 시들었다. 수분 공급을 중단하는 처리를 통하여 새, 도깨비가지, 참느릅나무, 매듭풀, 비수리와 참느릅나무는 내건성 식물종으로 확인할 수 있었다. 그 가운데 차풀의 증산률은 0.042ml/cm2·4hr 로 가장 높은 반면에, 비수리와 참느릅나무는 각각 0.005 와 0.010ml/cm2·4hr 의 낮 은 값을 나타내었다. 생리적 인자들의 테스트에서, 잎 면적와 증산률은 식물종마다 다르게 나타났다. 참 느릅나무의 단위 증산률은 다른 식물종들과 비교하여 낮은 값을 가졌다. 새, 매듭풀, 비수리와 참느릅 나무는 높은 상대수분함량을 가졌으며, 낮은 상대수분손실량을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 내건성 식물은 비수리와 참느릅나무로 최종 확인되었고, 생리적 인자를 이용한 내건성 식물을 선발 시스템이 가능함을 보여 주었다.

산겨릅나무(Acer tegmentosum Max)는 단풍나무과의 약용식물로 기내 대량증식 및 발근에 적합한 최적 배지와 식물생장조절물질의 농도를 구명하고, 순화조건을 검증하여 대량생산조건을 확립하기 위해 수행되었다. 산겨릅나무의 종자 소독 후 1.0mg l-1 GA3가 첨가된 MS배지에서 발아시켜 기내식물체를 확보하였고, 생장에 적합한 최적배지 구명을 위해 7종류의 다양한 식물배지에서 4주간 배양한 결과, WPM 배지가 가장 효과적이었다. 액아배양을 통한 대량증식에 최적 조건을 구명하기 위하여 4종의 cytokinin의 다양한 농도별 처리를 통해서 8주 동안 배양한 결과, 1.0mg l-1 Zeatin이 첨가된 배지에서 평균 3.3개의 다경줄기가 유도되었다. 기내발근에는 0.5mg l-1 2.4.-D가 단독 첨가된 배지에서 뿌리 수가 높았고, 다신초 개체는 기외의 토양으로 이식하여 환경적응을 유도한 후 배양묘 대량생산 조건을 확립하였다.

25수종의 식물로부터 기공 및 생화학적 인자분석을 통한 내건성 식물을 선발하였다. 25수종의 기공의 수는 맑은대쑥이 120개로 가장 많았고, 매듭풀, 뽕나무, 꽃향유 순으로 나타났다. 기공의 둘레와 기공 의 면적은 기공의 수와 상반되는 경향을 보였다. 소리쟁이, 개기장, 새는 기공의 수가 적었지만 기공둘 레와 면적이 큰 것으로 나타났다. 엽육세포조직을 관찰한 결과 내건성 수종인 참느릅나무 잎은 건조민 감성인 까실쑥부쟁이에 비해 책상조직이 발달한 모양이었다. 내건성이 강한 수종인 참느릅나무는 까실 쑥부쟁이에 비해 큐티클층이 잘 발달된 형태였다. 건조 고사일수가 가장 길었던 비수리는 건조 전 후의 proline함량은 약간 증가하였지만, 각시취는 건조처리 전의 함량(0.122mg/0.1g FW)에 비해 건조 후의 함량(0.563mg/0.1g FW)이 크게 증가하였다. 환원당 함량도 건조에 따라 증가하였는데, 꽃개오동이 가 장 높았고, 차풀, 참느릅나무, 도깨비바늘 순이었다. 기공과 엽육조직형태, proline과 환원당과 같은 생 화학적 인자는 내건성 수종을 선발하는 지표임이 판명되었다. 본 연구에서 선발된 수종은 훼손지 복원 등에 널리 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

한국산 억새를 산, 알칼리 및 증기폭쇄법으로 전처리한 시료의 최적 효소당화조건을 탐색하고, 당화물을 이용한 에탄올 생산성을 구명하였다. 억새의 화학적 조성은 저분자화합물이 5.0%, lignin 17.0%, hemicellulose 55.1%, cellulose 22.7%이었다. 효소 당화율은 단용효소 처리구보다 혼용효소 처리구에서 높았다. Celluclast 처리구는 Viscozyme보다 높은 당화율을 보였으며, 가장 높은 당화율을 보인 효소 처리구는 EM-3(Celluclast 24.3FPU/g 기질+Viscozyme 80.6FBG/g 기질)로 약 70%의 당화율을 보였다. 산,알칼리 전처리를 통해 정제된 α-cellulose의 효소 당화율은 1% NaOH 처리 증기폭쇄재 보다 16% 높게 나타났다. 효소 cocktail의 당화에 가장 적합한 온도는 50℃였고, 모든 기질에서 효소 반응시간이 증가할수록 당화율이 증가하였다. 억새의 당화물은 오탄당으로 xylose가 육탄당으로 glucose가 주를 이루었다. S. cerevisiae KCCM 11215를 이용한 당화물의 에탄올 발효에서도 각 효소조합과 시료 전처리가 매우 중요한 것으로 나타났다. 억새시료 1kg 당 350g 이상의 에탄올 생산성을 보였으며, 1% NaOH 및 1% KOH를 처리한 증기폭쇄 시료보다 α-cellulose를 기질로 사용한 처리구에서 에탄올 생산성이 높았다.

삼채의 잎과 뿌리로부터 휘발성 화합물과 아미노산을 분석하였다. 휘발성 향기성분은 Headspace GC-MS방법으로 분석하였다. 잎 조직으로부터 18종의 휘발성화합물이 검출되었고, 21종의 화합물은 뿌리조직으로부터 분석되었다. 주요 향기성분은 diallyl disulphide였고, 잎(27.9%)과 뿌리(17.41)에서 가장 많이 함유하고 있었다. 또 다른 주요 황화합물은 methyl 2-propenyl disulfide, dimethyl disulfide, methyl 1-propenyl disulfide과 methyl 2-propenyl trisulfide이 잎과 뿌리에 모두 함유하고 있었다. 전체 46종 화합물 중 가장 많이 함유하고 있는 물질군은 황화합물이었다. 황화합물은 엽조직에 6종, 뿌리조직에는 5종이 함유되어 있었다. 또한 유리아미노산과 polyphenol성 화합물은 잎과 뿌리 조직에서 분석하였다. 잎과 뿌리 조직에서 아미노산은 20종과 19종이 각각 검출되었다. 총아미노산의 함량은 잎에서 0.134 mg/g, 뿌리조직에서 0.105 mg/g 함유하고 있었다. 총 polyphenol성 화합물 함량은 잎에서 0.28 mg/g, 뿌리에서 1.08 mg/g 함유하고 있었다. 이 결과는 삼채의 이용과 효율적인 재배에 기초자료를 제공할 수 있다.

저온스트레스에 따른 차나무 잎의 변화와 카테킨, 카페인, 아미노산대사 그리고 환원당 등 다양한 대사물의 함량 변화를 구명하였다. 저온스트레스 피해를 입은 실외포장의 차나무 잎은 세포크기, 기공 및 엽맥세포의 크기가 저온스트레스를 입지 않은 온실 재배 녹차잎에 비해 작았다. 저온스트레스 피해를 입은 실외포장의 차나무 잎에서 카페인과 카테킨의 함량은 온실 재배 차나무보다 높았다. 그러나 아미노산의 함량은 저온스트레스 피해를 입은 실외포장의 차나무 잎보다 온실에서 재배한 차나무가 높았다. 환원당 함량은 실외포장의 차나무에서 낮았다. 인위적 저온스트레스 처리 결과 환원당의 함량은 저온스트레스 처리 2시간까지는 증가하였다가 이후는 감소하였다. 이 결과는 저온스트레스가 차나무 잎의 형태적 변화와 더불어 카페인과 카테킨 그리고 당 등 대사물의 영향을 미친다는 것을 나타낸다.

딸기 묘의 크라운 크기가 정식 후 식물체 생육 및 과실의 수량에 미치는 영향에 관하여 알아보고자 하였다. 묘 크기의 기준은 크라운 직경의 크기로 하여 3등급으로 구분하였으며, A등급 묘는 9.0 mm이상, B등급 묘 8.0∼8.9 mm, C등급 묘 8.0 mm이하로 하였다. 정식기 묘의 크라운 크기가 클수록 정식 후 뿌리 활착 및 식물체 생육이 좋았고, 개화기도 빨랐다. 정화방 첫 꽃 개화기는 A등급 묘가 B등급, C등급 묘에 비해 10일, 평균 개화기는 2∼3일 정도 빨랐다. A등급 묘의 1주당 4월까지 누적수량은 481 g, B등급 445 g, C등급 422 g 으로서, 크라운 직경이 가장 큰 A등급 묘는 B등급, C등급 묘에 비해 각각 8.1%, 13.9% 증수되었고, 2월까지의 초기수량은 A등급 묘가 B, C등급 묘에 비해 각각 23.3%, 39.1% 많았다.

종자생산기지의 주기적인 구과분석은 산림종자의 안정적 생산·공급을 위한 채종원의 종자생산성 및 관리상태 진단기준설정에 요구되는 기술이다. 본 연구에서는 2013-2014년 안면도 채종원의 소나무 구과분석을 통해서 종자생산성 및 관리상태를 진단하고자 연구를 수행하였다. 연구방법은 안면도 채종원 4개 단지에서 40본의 채종목을 선정하였고, 각각 4~6개의 구과를 채취하여 특성을 조사하였다. 구과분석은 구과의 외형적 특성(크기, 무게, 인편수)과 종자개수, 충실종자 및 고사배주 등을 조사하여 채종원의 종자생산성 및 관리실태를 검토하였다. 그 결과 개체별 구과의 길이 43.52~43.64mm, 폭 23.09~23.70mm, 무게(FW) 11.68~12.01g으로 개체별·단지별 구과크기에는 유의차가 없었다. 종자생산량의 경우 2013년 384.60kg, 2014년 267.70kg로 단지별·년도별 종자생산량에 차이를 보였다. 2013년 구과의 종자생산 잠재성(Seed potential)은 평균 156.12개(최고 165.06개, 최저 136.26개), 총 종자생산 평균 36.77개(최고 42.63개, 최저 30.41개), 충실종자 평균 30.18개(최고 36.34개, 최저 25.15개) 이었고, 종자충실율은 82.1%로 나타났다. 2014년 종자생산 잠재성은 평균 175.09개(최고 178.52개, 최저 170.72개), 총 종자생산 평균 42.37개(최고, 51.49개, 최저 34.98개)로 전년도에 비해서 증가하였고, 충실종자 평균 33.64개(최고 42.96개, 최저 26.45개)로 유사하였으나, 종자충실율은 79.4%로 전년도에 비해서 조금 낮았다. 년도별 1차 및 2차 고사배주를 조사한 결과 2013년도에는 각각 1.03과 4.07로 나타났고, 2014년도는 각각 3.08과 0.50로 나타나 수분(pollination), 충해 및 영양결핍 등에 의한 영향으로 사료된다. 이와같이 구과분석을 통한 채종원 종자생산 진단기술은 주기적인 종자 예찰조사(개화시기 특성조사, 유구과 특성조사)와 기상자료 분석을 수행하여 종자생산에 관련된 수분(pollination) 생리, 병해충 방제 및 영양상태 점검 등을 검토할 수 있는 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.