경상대학교 농장 벤로형 유리온실(280m2)에 적외선등 난방 시스템을 설치하였다. 분식물 호접난, 홍콩야자나무, 무늬고무나무, 장미에 대한 적외선등 난방 시스템의 가 열효과를 알아보고자 열화상 카메라를 이용하여 온도 변화를 측정하였다. 그리고 난방의 효과를 적외선등 난방 시스템 ‘On’과 ‘Off’로 달리하여 실험을 수행하였고 적외 선등 난방 시스템의 경제성을 분석하였다. 온실 내부 설 정온도가 18oC일 때 식물체의 엽온도는 22.8~27oC, 화분 에 담겨 있는 배지의 온도는 21.3~24.3oC이었다. 관엽식 물과 같이 키가 큰 작물은 상부의 온도가 홍콩야자나무와 무늬고무나무 각각 24.0oC와 26.9oC로 가장 높았고, 아래 로 내려오면서 점점 온도가 내려가는 경향을 보였다. 열 화상 카메라를 이용한 온도 변화 관찰을 통하여 적외선등 난방 시스템을 이용한 온실내 작물의 가열 효과는 충분함 을 알 수 있었다. 장미의 경우 적외선등 난방 시스템을 이용한 난방의 경우 밤과 새벽 사이 외부 기온이 많이 떨어지는 시점에도 설정온도(18oC)에 가깝게 유지되고 있었다. 특히 ‘On’ 상태에서 근권부 평균온도는 21.8oC 이었고, 엽의 평균온도는 17.8oC이었다. ‘Off’ 상태의 경우 근권부 평균온도가 20.4oC이었고, 엽의 평균온도는 15.5oC 로 뚜렷한 차이를 보였다. 난방부하량은 약 24,850~ 35,830 kcal·h−1 정도로서 이 때 난방비를 경유로 환산 하면 약 27,000~40,000원 정도였다. 소비전력량과 전력요 금은 각각 330~560 kWh 및 8,600~14,800원 정도였다. 즉 전체적으로 단순비교해 볼 때, 적외선등 난방 시스템을 사용할 경우 경유 온수보일러에 비해 난방비용이 약 35% 정도 밖에 소요되지 않는 것을 알 수 있다. 적외선등 난방 시스템을 이용한 난방의 경우 야간 시간대에 공기온도가 설정온도 보다는 다소 낮게 유지되고 있음을 알 수 있다. 즉, 유리온실의 경우 밀폐성이 좋지 않아서 공기온도를 설정한 온도수준으로 유지되지 못하는 것으로 판단되어 향후 유리온실에서 적외선등 난방 시스템을 이용하는 경우 설치간격, 센서 부착위치 및 공기대류 등에 대한 연구가 더 필요하다고 생각된다.

본 실험은 분식물의 삽목번식시 배지에 첨가한 규산질 비료가 분식물의 발근과 생육에 미치는 영향을 조사하 였다. 칼란코에 ‘Kaluna’와 ‘Taos’ 품종은 50구 트레이 에 번식하였고 카네이션 ‘Kazan’과 ‘Tula’ 품종은 128구 트레이에 삽목하였다. 규산질 비료를 상업배지(토실이 상토, 신안그로)와 펄라이트를 5 : 1(v/v)로 섞어 배지 1L당 규산질 비료[MgCa(SiO3)2]를 0, 40, 80, 120, 또는 160g을 첨가하여 발근한 후 정식하였다. 두 작물 모두 배지 1L당 규산질 비료를 40g 첨가한 처리구에서 초장, 엽두께, 뿌리의 생체중과 건물중이 가장 높았다. 하지만 두 작물 모두 규산질 비료의 농도가 높아질수록 초장이 억제되었다. 주사전자현미경(SEM) 촬영을 통한 식물 조직 관찰 결과 규산질 비료를 첨가해주었을 경우 뿌 리와 잎의 조직이 더 조밀해졌다.

본 연구는 스타티스 ‘Ocean Blue’와 ‘Fantasia’의 하계 및 동계재배에서 저온 및 GA3 처리가 스타티스의 개화와 절화수량에 미치는 영향을 알아보았다. 7주간 육 묘한 스타티스를 하계 및 동계재배에서 4주간 저온처리 (3oC), 400mg·L−1 GA3 처리, 그리고 2주일간의 저온처리 와 200mg·L−1 GA3의 혼합처리는 동계재배에만 적용하 였다. 하계재배에서는 ‘Ocean Blue’와 ‘Fantasia’ 모두 저 온처리에 의해 각각 16%, 53%의 절화수량이 증가하 였고, 특히 ‘Ocean Blue’는 대조구와 비교했을 때 추 대와 개화가 촉진되었다. 동계재배에서도 두 품종 모두 저온처리에서 무처리에 비해 생육량이 많았고, ‘Fantasia’ 의 분지수와 엽수는 월등히 많았다. ‘Fantasia’의 저온 처리에서 절화수확량이 대조구에 비해 약 35%가 증가 하였고, 추대와 개화가 각각 20일과 10일정도 촉진되 었다. 저온과 GA3 혼용처리 시 추대는 품종들 사이에 큰 차이가 없없지만, ‘Fantasia’에서 개화가 촉진되고, 대조구와 비교했을 때 좋은 품질의 절화를 생산하였다.

호접란의 형질전환시스템을 확립하기 위한 제 연구를 수행하였다. 항생제 kanamycin, hygromycin 및 spectinomycin 농도(0, 25, 50, 100, 200, and 400mg·L−1)가 품종별 PLB 생존율에 미치는 영향을 알아보기 위한 실험에서 hygromycin은 25 mg·L−1에서 모든 품종이 괴사하였으므로 형질전환 개체의 선발 항생제로는 hygromycin이 유리할 것으로 보였다. P. ‘Maki Watanabe’ 와 P. ‘Brother Lawrence’ 두 품종에서 형질전환체 선발을 위한 DL-Phosphinothricin (PPT)의 적정 농도는 0.5mg·L−1이었다. 형질전환시 가장 높은 효율을 얻기 위한 공동배양 일수를 결정하기 위한 실험은 Dtps. ‘City Girl’과 A. tumefaciens LBA4404를 이용하여 2단 계로 이루어졌다. 균주와 VW 배지의 1 : 10 현탁액에 균주와 PLB를 감염시킨 결과 1시간 처리구에서 PLB 생존이 가장 많았다. 그런 다음 공동배양한 결과 5일 배양에서 PLB 생존수가 가장 많았지만, 4일 이상의 공동배양할 경우 PLB 조직이 연화가 되고 약해져서 죽게 되었다. 따라서 오히려 3일 공동배양 기간이 적 당한 것으로 판단되었다. 박테리아 균주의 종류가 호접란 PLB의 형질전환에 미치는 효율을 비교하기 위해 A. tumefaciens LBA4404(pTOK233)와 EHA105(pGA643)를 이용하였다. LBA4404 보다 EHA105로 감염시킨 PLB의 생존율이 더 높았다. A. tumefaciens LBA4404(pTOK233) 와 AGL1(pCAMBIA3301)을 이용한 형질전환 실험에서 치상된 PLB가 초기에 백변하는 정도가 LBA4404를 이용한 경우 눈에 띄게 빠르게 나타났고 새로운 PLB 가 유도되는 정도도 매우 낮았다(1% 미만). 반면에 AGL1을 이용한 경우 40% 정도의 새로운 PLB 및 유 식물체 형성율을 나타내었다. 형질전환 실험에서 최종 적으로 hygromycin 저항성 식물체 11개체와 PPT 저 항성 식물체 32개체를 얻어냈으나 진정한 형질전환체 인지는 차후에 더 검정이 되어야 할 것으로 보인다.

‘Noble Wine’ 품종은 경남농업기술원 화훼연구소에서 백색 홑꽃인 ‘SL03-01’을 모본, 복색 홑꽃인 ‘Artist Pink’ 를 부본으로 인공교배를 실시하여 2003년에서 2007년에 걸쳐서 파종과 계통선발을 통해 육성하였다. 품종의 특 성검정은 2005년부터 2007년까지 봄 촉성재배와 가을 억제재배 조건아래서 3회에 걸쳐 조사하였다. ‘Noble Wine’ 품종의 자연개화기는 10월26일경이며, 일장조절 에 의해 주년재배가 가능하다. 꽃 크기가 5.4 cm인 소 륜으로 꽃 하나의 꽃잎수가 21.6개정도이고 착화수도 28.5개로 많은 편이다. 화색은 복색(백색/적색)이며, 녹 색화심을 가졌다. 봄의 단일상태에서 ‘Noble Wine’ 품종의 개화소요일수는 45일 정도이며, 가을 절화수명은 21.3일로 나타났다.

규산질 비료가 국화의 발근과 생육에 미치는 영향을 알아보기 위해 절화용 국화 ‘Backwang’과 분화용 국 화 ‘Pink Pixie Time’을 실험작물로 하여 1차 실험은 규소가 국화의 삽목 발근에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였고 2차 실험은 규소가 국화의 생육에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 1차 실험에서는 ‘Pink Pixie Time’을 실험작물로 하여 토실이 상토 3L에 규 산질비료 0, 30, 60, 90g을 첨가하여 국화의 발근을 조사하였다. 2차 실험에서는 ‘Backwang’을 실험작물로 하여 피트모스와 펄라이트가 혼합된 배지 20L에 규산 질비료 0, 60, 90, 120g, 240g 을 첨가하여 발근된 삽수를 정식하여 국화의 생육을 조사하였다. 1차 실험 에서는 배지에 혼합된 규소 함량이 많아질수록 초장과 근장이 길어졌다. 뿌리의 생체중과 건물중은 처리간에 차이를 보이지 않았다. 2차 실험에서는 분지수, 초장, 마디수, 경경을 조사한 결과 규산질비료 첨가구가 무첨 가구보다 생육이 우수하였고 건물률에서는 처리간의 유 의성이 없었다. 잎, 줄기, 뿌리의 생체중의 경우에도 무첨가구에 비해 첨가구가 높게 나왔다. 흰가루병은 규 산질 비료의 시용에 상관없이 모두 발생했다.

이연구에서재식밀도, 적심, 그리고예취가생육과수 량에 영향을 미쳤다. 재식거리 90cm × 30cm에서 최고 의생장과 수량을얻었는데, 이재식거리에서는최고초 장이 140cm, 식물체당 1차, 2차 및 3차 분지수가 각각 32개, 164개및 367개로자랐다. 이처리에서건조한꽃 의무게는 10a당 98kg에달해재식거리 120cm × 30cm 에비해 40% 증수되었다. 경경, 지상부 건물중및건조 한 꽃 무게는 적심 하였을 때 무적심에 비해 증가되었 다. 7월 10일 적심시 건조한꽃 무게가 10a당 102kg으 로무적심에 비해 57% 증가되었다. 생육과 수량특성은 무예취와 6월 10일예취처리간에비슷하였지만 7월 10 일예취에서는초장, 경경및분지수가무처리에비해유 의하게감소되었다. 누적 지상부 건물중은모든처리에 서차이가없었지만 6월 10일예취시건조한꽃무게와 꽃수가 10a당각각 123kg과 2,592개로가장많았다.

커피나무(Coffea arabica L. ‘Blue Mountain’)의 분화 관상식물로 개발할 목적으로 적정 용토와 액비농 도를 구명하기 위한 실험을 수행하였다. 분용토 선발을 위하여 토실이상토, 폐암면입자 + 일반상토, 폐암면입 자 + PUR(스펀지)입자, 폐암면입자 + 목재칩, 그리고 일반상토를 이용하여 약 3개월간 재배한 결과, 초장 및 수관폭 등 생육지표에서 폐암면입자 + 일반상토와 폐암면입자 + PUR입자가 가장 좋았다. 엽록소와 엽색 에서 토실이상토, 폐암면입자 + 일반상토, 그리고 폐암 면입자 + PUR입자에서는 진한 녹색으로 관상가치가 높았으나, 폐암면입자 + 목재칩과 일반상토구에서는 녹 색이 엷어져 상품성이 많이 떨어졌다. 적정 액비 농도 를 구명하기 위해 Hyponex를 2000, 1000, 500배 희석액으로 1회/주 살포한 결과, 1000배 희석액까지는 뚜렷한 차이가 보이지 않았으나 500배 희석액에서는 생육이 더 좋고 엽색도 진한 녹색으로 상품가치가 더 좋은 것으로 나타났다. 결론적으로 폐암면입자에 일반 상토나 PUR입자를 혼합하여 사용하고 Hyponex 500 배 희석액을 주 1회 관주하면 좋은 품질의 커피나무 분화를 생산할 수 있을 것으로 판단되었다.

조직배양묘인 Dtps. pulcherrima (sib.) × Dtps. ‘Kyotoprinty’ 를 이용하여 호접란 체세포 변이체의 형태적 유전 적 변이를 조사하였다. 잎과 꽃에서의 색깔과 형태 변이 도 다양하게 관찰되었다. 조직배양시에 발생하는 잎의 변이와 꽃의 변이중에서 대표적인 개체들 13개를 골라 정상적인 개체와 함께 total genomic DNA를 분리하고 RAPD 분석하여 변이체와 정상적인 개체간 DNA 밴드 차이가 나는지 살펴보았다. 그 결과 Operon primer OPO-06과 OPO-07를 이용한 PCR 분석에서 다형성이 관찰되었다. 잎의 변이를 일으킨 개체와 꽃의 변이를 야 기한 개체에서 각각 특이한 DNA Marker를 선발할 수 있었다.

공정육묘장과 양액재배 농장에서 재배 후 폐기되 는 폐배지를 재활용하기 위하여 실험을 수행하였다. 공정육묘 폐배지와 양액재배 폐코이어를펄라이트와 입상암면과 다양한 부피비로 혼합한 배지에 페츄니 아(Petunia hybrida) ‘Madness Rose’와 팬지(Viola tricolor) ‘Magestic GT’의 플러그묘를 각각 육묘 45 일에 지름 10cm의 플라스틱분에 이식하여 재배하였다. 공정육묘 폐배지와 양액재배 폐코이어의 일부는 120oC, 1.5기압하에서 30분 동안 증기소독 하였다. 폐 배지 보다 폐코이어를 펄라이트와 입상암면을 조합한 처리에서 생육이 좋았다. 팬지의 경우에는 소독하지 않 은 공정육묘 폐배지 처리에서는 생육이 저조하고 식물 이 고사하였다. 따라서 폐배지를 재활용 할 때는 소독 이 전제되어야 할 것이다. 이 실험의 결과 공정육묘 폐배지와 양액재배에 사용한 코이어의 배지로서의 재 활용 가능성이 입증 되었다.

호접란 조직배양시 발생하는 체세포변이의 발생을 줄 이기 위한 적절한 다신초 유기배양 조건과 계대배양 조 건에 관한 연구를 실시하였다. 다신초 유기 및 증식의 적 정 배지로서는 1/2 MS 배지가 VW 배지와 Hyponex 배 지보다 더 효율적이었다. 다신초 유기에 적절한 생장조 절제 농도는 BA 5mg · L-1와 TDZ 1mg · L-1가 적절하였 다. 계대 배양의 횟수가 증가할수록 기형 신초수의 발생 이 증가하였다. 그러나 2개월마다 3회 계대배양할 때까 지는 기형 신초가 거의 발생하지 않았다. 특히 핑크계 호 접란 품종에서 6회 이상 계대할 경우 기형 신초 발생율 이 30%에 육박하였고 배지내 페놀 물질의 집적이 더 많 이 관찰되었다. 식물체를 배지에 치상한 후 2개월이 지 나 처음으로 계대 배양하였을 때 모든 품종에서 기형 신 초 발생이 거의 없었지만, 이후 계대배양 기간이 증가함 에 따라 기형 신초 발생율과 고사율이 증가하였다. 그러 므로 적어도 2개월에 한 번씩 계대 배양하는 것이 바람 직한 것으로 판단되었다.

실험식물로는 Gladiolus gandavenesis L. ‘Spic and Span’과 ‘Nova Lux’를 사용하였다. ‘Spic and Span’의 경우 맹아된 지상부 생육의 경우 초장, 엽수, 및 맹아수 등에서는 큰 차이가 없었다. 초장, 엽수 총 맹아수는 전체적으로 유의성은 없었다. 엽폭은 NH4 +:NO3 − 비율이 50:50일 때 1.38로 유의성이 컸다. ‘Spic and Span’의 경우 전체적으로 NH4 +:NO3 − 비율 의 영향을 받지 않는 것으로 생각된다. 지하부 생육을 살펴보면 구고, 구생체중 등에서 비슷한 생육을 보였으 나 NO3 −가 증가할수록 목자수가 2.4개로 유의성 있게 많았다. ‘Nova Lux’의 지상부 생육은 NH4 +:NO3 − 비 율이 50:50에서 가장 좋았다. 초장은 모든 처리구에서 유의성이 없었고, 엽폭은 1.45cm로 가장 컸으며, 총 맹아수는 25개로 많았다. NH4 +가 증가할수록 구직경, 구고, 생체중, 목자수 등의 지하부 생육은 증가하는 경 향이었다. 전체적으로 두 품종 모두 지상부 생육은 NH4 +:NO3 − 비율이 50:50에서 가장 좋았고, 지하부 생 육에서 ‘Spic and Span’은 NO3 −, ‘Nova Lux’는 NH4 +가 많으면 목자가 많이 생산되었다.

배지 종류가 호접란 미니다화성계 품종 Phalaenopsis amabilis와 P. ‘Taisuco Red Jewel’의 생장에 미치는 영향을 알아보기 위해 ebb and flow system을 이용 하여 4개월간 재배한 결과는 다음과 같다. 배양묘의 경우 두 품종 모두 대체로 잎의 생장은 수태에서 가장 좋았고, 뿌리 생장은 바크에서 좋았다. 식물체 생체 중과 건물중은 P. amabilis의 경우 수태와 피트모스+ 펄라이트 혼합배지에서 가장 좋았고 P. ‘Taisuco Red Jewel’의 경우 바크에서 가장 컸다. 중간묘의 경우 엽 장과 엽폭 등 잎의 생장은 두 품종 모두 대체로 수태 와 피트모스+펄라이트 혼합배지에서 가장 좋았고, 근중 등 뿌리의 생장은 바크와 피트모스+펄라이트 혼합배지 에서 가장 좋았다. 식물체 생체중은 P. amabilis의 경 우 수태와 피트모스+펄라이트 혼합배지에서 각각 58.7g과 59.9g으로 가장 컸으나 건물중은 피트모스+펄 라이트 혼합 배지에서 18.2g으로 가장 컸다. P. 'Taisuco Red Jewel'의 경우 식물체 생체중과 건물중 은 피트모스+펄라이트 혼합배지와 토실이상토에서 가 장 컸다. 엽록소함량은 피트모스+펄라이트 혼합배지와 수태에서 각각 0.43과 0.40μg·mg-1fw로 가장 높았다.