우리나라 사과 재배에 가장 널리 이용되는 수형은 세장방추형으로 수령이 증가함에 따라 수관 내부의 광환경이 불량해진다. 전정을 통한 부분적인 수관 변경은 이러한 문제점 개선의 효율적인 대안이라고 할 수 있다. 본 연구는 이와 관련하여 나무 중간의 수관 변경에 따른 수관 내 광환경의 변화를 살펴보고, 과실 품질 향상을 위한 적절한 측지 관리 방법을 모색하고자 4.0 × 1.5m로 재식된 ‘감홍’/M.9을 대상으로 2년간 시험을 수행하였다. 처리 1은 측지를 짧게 단축하여 수관 폭을 좁게 만드는 것이었고, 처리 2는 측지를 유인하는 것이었으며, 처리 3은 대조구로 기존 세장방 추형의 수관을 유지했다. 1. 처리 1은 수관 하부로의 광투과율이 가장 높았고 기존 세장방추형에 비해 과중과 착색도가 높은 과실의 생산이 가능 했으며 높은 꽃눈 분화를 나타냈다. 2. 처리 2는 유인에 따라 가지의 중첩에 의한 음영 발생 증 가로 광투과율이 오히려 감소하였고 이에 따라 과실 착색의 저하를 초래하였다. 3. 따라서 광환경 개선과 하부의 과실 품질 향상을 위한 가 장 효율적인 측지 관리 방법은 중간에 위치한 측지를 길이 50 cm 내로 단축 전정하여 수관 폭을 좁게 유지하는 것으로 판단되었다.

본 연구는 갈색날개매미충의 기계유유제 처리 방법별 부화율과 산란에 의한 사과 열매의 품질 변화에 대해 조사하였다. 기계유유제 처리 효과를 보면 기계유유제 20배를 도포한 것이 평균 0.57%로 가장 적은 부화율을 보였고, 분무한 가지에서는 평균 1%의 부화율을 보였다. 기계유유제를 50배 도포 처리시 부화율이 약 35%를 보인반면 분무처리는 약 77%를 보여 편차를 고려하면 무처리와 차이가 없는 것으로 보인다. 홍로와 후지 품종에서 갈색날개매미충이 산란한 결과지와 산란되지 않은 결과지에 이듬해 사과 열매가 결실되어도 과실의 품질 차이는 통계적 유의성은 없었다. 또한 갈색날개매미충의 산란에 의한 가지의 부러짐도 없었고, 결과지 생육도 통계적 유의성은 없었다.

최근 기후변화와 더불어 사과원 병해충 방제 횟수, 주변 식생 등의 변화로 인해 노린재류의 발생 밀도가 증가하고 피해가 점점 늘어나고 있다. 사과원 노린재류의 방제는 주로 살충제를 이용하고 있으나 이들의 강한 이동성과 농약 잔류, 작업자에 대한 농약 노출 등의 문제를 야기하는 단점이 있어 이러한 문제를 해결할 수 있는 새로운 해충 방제 수단이 필요한 실정이다. 본 연구는 사과원의 주요 노린재 중 썩덩나무노린재와 갈색날개노린재의 알을 이용하여 사과원 주변의 알 기생봉을 탐색하고 이들에 대한 야외 기생률을 알아보고자 실시하였다. 저온 저장된 두 종의 알을 사과원에 배치하고 이후 수거하여 알에서 채집된 기생봉을 동정한 결과 썩덩큰검정알벌(Trissolcus japonicus Ashmead)로 확인되었다. 야외 기생률은 썩덩나무노린재의 경우 약 27%, 갈색날개노린재는 21%로 나타났다. 추후 이 기생봉에 대한 생태 특성, 인공 사육, 야외 방사 기술 등의 생물적 방제제로 활용하기 위한 다양한 연구를 진행할 예정이다.

2010년대 이후로 사과원내 신초와 어린 과실에서 총채벌레류의 발생과 피해가 확인되었다. 사과원내 총채벌레류에 는 대만총채벌레(Frankliniella intonsa Trybom), 파총채벌레(Thrips tabaci Lindeman), 콩어리총채벌레(Mycterothrips glycines Okamato) 등이 확인되었고, 그 중 대만총채벌레가 90% 이상을 차지하는 우점종으로 조사되었다. 본 연구는 사과원에 우점하는 대만총채벌레를 예찰하는 데 가장 효과적인 끈끈이트랩의 색상을 선정하기 위해 진행되었다. 3개 지역(군위, 안동, 영주)에 위치한 10개의 사과원에 청색, 백색, 황색의 끈끈이트랩을 한 과원당 3반복으로 설치하였 다. 총채벌레류가 주로 발생하여 사과의 어린 과실과 신초를 가해하는 5월부터 6월까지 2주 간격으로 총채벌레류 유살수를 조사하였다. 총채벌레류의 발생량이 적은 5월에는 색상별 유인효과가 크게 차이나지 않았지만, 총채벌레류의 발생량이 많은 6월에는 청색 끈끈이트랩이 효과적으로 사과원 총채벌레류를 유인하는 것으로 확인되었다. 사과원 내 총채벌레류를 예찰하고 방제하는데 청색 끈끈이트랩이 효과적으로 이용될 것이라 생각된다.

농업인구의 고령화 및 감소에 따른 노동력 부족으로 농업 생산 부분은 기계화 및 자동화를 비롯한 다양한 기술 도입을 요구하고 있다. 국내 과수 재배 작물 중 하나인 사과는 연간 10회 이상의 병해충 방제작업이 이루어지고 있어 병해충 방제를 위한 농약 살포 작업의 노력과 방제 비용, 작업자의 약제 노출 등을 줄이고 병해충 방제 효율을 높이는 방제 작업 시스템이 필요하다. 본 연구는 사과원 미세 분무 약제 살포 자동화 설비 구축을 위해 사과 과수원 내 미세 분무 살포 시스템을 설치하고 국·내외 산 노즐별 사과 잎의 농약 부착 정도를 비교하여 효과적인 노즐을 선발하기 위해 수행되었다. 국·내외 산 노즐별 사과 잎의 농약 부착 정도는 큰 차이를 보이지 않았으나 잎의 앞면 보다 뒷면의 농약 부착 정도가 낮게 나타나는 결과를 보였다.

딱정벌레목 바구미과에 속하는 나무좀은 일찍부터 산림의 주요 해충으로 다루어져 왔다. 최근 사과원에서 M.9 대목을 이용한 사과 밀식재배가 확산되고, 기후변화에 따른 이상 기상으로 사과나무 동해에 의한 2차 나무좀 피해가 늘어나고 있어 이들에 대한 관리대책이 필요한 실정이다. 본 연구는 사과원에 발생하는 나무좀류의 발생 양상을 파악하고 효과적인 약제 선발을 통해 효율적인 방제 체계 개발을 위한 기초 자료로 활용하고자 수행하였다. 사과원에 발생하는 나무좀은 암브로시아나무좀, 오리나무좀, 붉은목나무좀, 사과둥근나무좀 등 4종으로 암브로시아나무좀이 우점종으로 조사되었다. 암브로시아나무좀의 발생은 4월부터 시작하여 연 2회 발생하였다. 주간부에서 나무좀의 피해는 대부분 21~100cm 높이에서 발생하였으며, 야외 방제 시험에서 Phentoate EC, Chlorpyrifos WP, Thiacloprid SC 등이 높은 방제가를 나타내었다.

The apple leafminer moth, Phyllonorycter ringoniella Matsumura is known an important insect pest of apple. This study was conducted from 1992 to 2017 in the major apple producing districts in Gyeongbuk area including 4~6 cities (18~30 orchards), and examined the occurrence and damaged leaf (%) of leafminer at monthly interval in “Fuji” apple orchards. The damaged leaf was the highest in 1992 (5%), the gradually decreased until 2004, After damage rate was again increased until 2008, after which it decreased. Leaf damage was not significant between rootstocks including seedling rootstock, M.9, and M.26.

This study was accomplished to investigate the effects of the night temperatures on the dark respiration and fruit quality of ‘Heukgoosul’ grape at ripening time. The weight of cluster and berry increased significantly at 20oC than 30oC in night temperature. The length and diameter of berry harvested from the 20oC and 25°C treatments also increased significantly. But there were no differences in the cluster length and diameter as well as the number of berries per cluster. When the amount of CO2 uptake was examined, the dark respiration decreased at 20°C in comparison with 30°C. On the other hand, the anthocyanin content of fruits harvested from the 20°C treatment was higher 38.8 μg·cm-2 than that of 30°C 27.7 μg·cm-2. Hunter’s value such as L(brightness), a(red chromaticity) and b(yellow chromaticity) showed the significance between 20°C and 30°C treatments. Soluble solid content and acidity of berry fruits harvested from the 20°C treatment increased respectively by 3.4 °Brix and 1.6 times. With consideration of the main characteristics of fruit harvested at 30°C, the sugar-acid ratio 72.6% was lowered and the color chart showed the low value 7.1, therefore, the overall fruit quality was deteriorated. When the production yield rates of first harvest 23.6% and second harvest 44.7% were compared, the 20°C treatment could move up the harvest time earlier.

개량일자형 수형과 웨이크만식 수형은 우리나라에서 가장 널리 사용되는 수형으로 ‘캠벨얼리’와 같은 단초 전정형 품종에 장점을 가지고 있다. 본 시험에서는 웨이크만식 수형과 개량일자형 수형에서의 노동시간과 노동 강도를 비교하였다. 그 결과, 송이다듬기는 웨이크만식 수형에서 17.3 시간/10a, 개량일자형 수형에서 12.3/10a 시간이 소요되었다. 봉지씌우기는 웨이크만식 수형에서 10.1 시간/10a, 개량일자형 수형에서 8.2 시간/10a가 소요되었다. REBA index를 이용하여 송이다듬기와 봉지 씌우기의 노동강도를 확인한 결과 웨이크만식 수형에서 13점, 개량일자형 수형에서 8.6점을 나타내었다. 한편, 개량일자형 수형에서는 포도나무 신초들의 절간장과 절간굵기의 강한 생장도 감소하였다. 결과적으로 개량일자 형 수형은 우리나라의 포도과원 생력화에 더욱 편리한 수형이다.

The table grape 'Hongisul' with strong cold and disease resistance has high sugar, low acidity and excellent palatability. However, this grape has a problem of poor coloring. This study was carried out to improve the fruit color through leaf removal treatments in ‘Hongisul’ grapes. The leaf removal treatment involved removing 2 leaves and 4 leaves around the grape cluster at the start of veraison. The light exposure value of clusters increased 4 leaves removal clusters compared with those of the 2 leaves removal and non-treatment. However, there was no difference in the ambient temperature among the three treatments. The improved light exposure caused by leaf removal increased soluble solids content and the ratios of hunter a value (red) in the grape skins, while total acidity had decreased more in the leaf removal. These findings are expected to improve viticultural practices with the aim of producing red-colored grape.

본 연구는 30oC 이상 고온기 포도 착색장해를 경감하기 위하여 차광 정도에 따른 포도 광합성과 과실특성 및 품질과의 관계를 구명하고자 국내육성 ‘자랑’과 ‘흑보석’ 포도를 가지고 수행하였다. 1. ‘자랑’ 포도는 오전 10시 무처리 대비 차광 30%에서 오전에는 5.1 μmolCO2·m-2·s-1, 오후에는 9.4 μmolCO2·m-2·s-1 광합성률이 높아 오전부터 차광하는 것이 효과적이었으며, ‘흑보석’ 포도는 무처리 대비 오전 10시에 –3.1 μmolCO2·m-2·s-1로 광합성률이 저하하고, 오후에 7.6 μmolCO2·m-2·s-1 광합성률이 증가하여 오후 고온에서 30% 차광 처리하는 것이 효과적이다. 차광 30%와 50% 처리간에는 광합성률 차이가 인정되지 않았다. 2. ‘자랑’ 포도를 10시부터 17시까지 평균온도는 무처리 대비 30% 차광 엽온은 4.2oC, 50% 차광 엽온은 4.8oC 낮았으며, ‘흑보석’ 포도는 10시부터 16시까지 평균온도는 무처리 대비 30% 차광 엽온은 4.1oC, 50% 차광 엽온은 4.9oC 낮았다. 두 품종 모두 무처리와 차광 처리간의 범위는 4.8 ~ 4.9oC로 차광이 엽온 저하에 효과적이었으며, 차광처리 간에는 큰 차이가 없었다. 3. 과실 특성에 있어서는 ‘자랑’과 ‘흑보석’ 포도의 과실중, 당함량, 산도는 무처리구와 인공차광 처리구 간 유의성이 있었다. 하지만 과방길이, 직경, 과립수는 처리구 사이에 유의성이 인정되지 않았다. 4. ‘자랑’ 포도 안토시아닌은 무처리 28.88 μg/cm2 대비 차광 30%가 42.8 μg/cm2로 1.5배 높았으며 명도(L)은 차광 처리에서 낮고, 적색도(a)는 무처리가 높으며, 황색도(b)는 차광 처리에서 낮으나, 차광처리 간에는 차이를 보이지 않았다. ‘흑보석’ 포도는 안토시아닌, 명도(L), 황색도(b)는 처리 간 유의성이 없었으나, 적색도(a)는 차광 30%에서 유의성을 보였으나, 차광 처리 간에는 유의성이 인정되지 않았다.

과피색의 경우 정량적인 지표로서 주로 Hunter L*a*b* 값을 이용하나 이 값으로 과피색, 과실의 품질을 간접적으로 확인하기에는 어려운 점이 있다. 따라서 본 실험에서는 포도 착색지수로서 제안된 CIRG(Color Index for Red Grapes) 값의 활용도를 평가하여 포도 착색의 객관적인 평가지수로서의 가능성을 검증하고자 하였다. 이를 위해 포도가 착색이 시작되는 시기부터 과립을 채취하여 과피색과 당도, 산도 등의 품질 인자를 측정하여, CIRG 값과의 상관을 분석하고 회귀식을 도출하였다. CIRG 값과 안토시아닌 함량은 CIRG 값이 증가함에 따라 안토시아닌 함량은 지수적으로 증가함을 알 수 있었으며, 결정계수는 ‘캠벌얼리’와 ‘흑보석’ 모두 0.8500 였다. CIRG 값과 당도는 ‘캠벌얼리’가 0.7758, ‘흑보석’이 0.7253으로 높은 결정계수를 나타냈으며, 산도 또한 각각 0.7279, 0.663으로 비교적 높은 결정계수 값을 나타내었다. 따라서 적색포도를 대상으로는 CIRG값이 Hunter L*a*b*값에 비해 과실품질을 추정하는데 있어 보다 높은 신뢰성을 가지고 있는 것을 확인하였다.

In this study, phenotypic distribution of 15 major fruit quality traits were analyzed using 252 progenies derived from a cross between ‘Tano Red’ (seed) and ‘Ruby Seedless’ (seedless), to obtain basic data for improving the breeding efficiency of grapevine cultivars. Berry skin color was dark red-violet in 46.4% of the progenies, which is the color of ‘Tano Red’ and ‘Ruby Seedless’, and berry shape was elliptic in 48.4%. Most of the progenies were very juicy with soft flesh, and closely related to the characteristics of ‘Tano Red’. Seeds were well developed in 67.1% of the progenies, rudimentary in 30.1%, and 2.8% were seedless, with seed weight being less than 0.15 g in 84.9% of the progenies. Among the 15 fruit quality traits assessed, bunch density, ease of berry detachment from pedicel, berry weight, berry seed number, berry longitudinal diameter, berry transverse diameter, berry soluble solids, and berry acidity showed normal distributions. Heritability of berry weight, berry longitudinal diameter, berry transverse diameter, berry soluble solids, and berry acidity was 0.89, 0.82, 0.78, 0.86, and 0.93, respectively. Berry weight was positively correlated with seed weight (r = 0.486**), presence of seeds (r = 0.483**), and seed number (r = 0.211**). Seed weight significantly increased with presence of seeds (r = 0.607**) and seed number (r = 0.725**). In addition, presence of seeds was positively correlated with seed number (r = 0.319**). These results could be useful for the identification of quantitative trait loci associated with fruit quality to assist in grapevine breeding.

The GA application on grapevines induces parthenocarpy, fruit set without fertilization, and the inhibition of pollen tube growth. But the molecular mechanism underlying this inhibition is not understood. Similar defective pollen tube growth within the transmitting tract has been reported in the mutant of GABA transaminase (GABA-T), referred to as pollen-pistil-interaction2 (pop2) in Arabidopsis. In spite of the similarity of pollen tube growth inhibition observed in GA-applied grapevines with that of pop2, only the effects of GABA on stress responses in grapevines have been reported. In present study, transcriptional changes of Vitis GABA metabolic genes, together with changes in GABA levels with or without GA application were analyzed to define how GA application restrained the pollen tube growth in grapevines. A GA solution (Dongbu, Seoul, Korea) at 100 ppm was onto inflorescence clusters 14 days before full bloom (DBF) and clusters were harvested at 0, 1, 2, 4, 7, 9, 12, 14, 16, and 19 days after GA application. Harvested inflorescence samples were immediately frozen in LN2 and extracted RNA and amino acid. The GABA contents were analyzed using high-performance liquid chromatography (Agilent 1100 HPLC, Agilent Technologies, Inc., Santa Clara, USA) equipped with a C18 column (4.6 mm×150 mm, 3.5 μm/VDS optilab, Berlin, Germany), according to the manufacturer’s instructions. Without GA application, the simultaneous high expressions of VvGAD1, VvGAD4 and VvGABA-T2 during 10 to 5 days before full bloom (DBF) showing the activation of GABA metabolism. But the contents of GABA were low before 2 DBF, and it peaked only at near full bloom when expression levels of VvGABA-T2 remained low. After GA application, the contents of GABA were constant during 10 to 5 DBF, although transcription levels of both VvGAD1 and VvGABA-T2 rapidly declined less than 30% of the levels observed without GA application. However, the GABA levels increased more than 2-fold only at near full bloom, compared to those without GA application, and at that time, expression levels of VvGAD1 up-regulated more than 3-fold and those of VvGABA-T2 kept low. But other amino acid contents did not show significant changes. In case of VvSSAHDs, their transcriptional changes with or without GA application were not correlated with GABA levels. These results indicates that GABA levels before pollination is tightly regulated, but GA application alters the GABA-shunt to accumulate excess GABA more than needed for proper pollen tube growth at full bloom. Gibberellin application alters the GABA-shunt to accumulate excess GABA resulting in inhibition pollen tube growth in grapevines.

이전 연구에서 포도 품종별 및 부위별 생리활성 물질을 분석한 결과 MBA 품종의 송이줄기 부위에서 transresveratrol 함량이 다른 품종에 비해 수십배 높았다. 이를 바탕으로 포도주 제조 시 버려지는 비가식 부위인 송이줄기 를 농도별로 첨가해 발효 중 발효액 및 포도주의 폴리페놀 함량을 조사하였다. 송이줄기 첨가량에 따른 발효액의 발효 중 적색도, 총안토시안 함량, 총폴리페놀 및 탄닌 함량은 발효후기로 갈수록 송이줄기 첨가에 따라 유의적으로 증가 하였고, 포도주에서도 같은 경향을 보였다. 반면 포도주의 휘발산 함량은 송이줄기 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 발효액 및 포도주의 폴리페놀 성분을 분석 한 결과 catechin(8.16∼23.08 mg/L)함량이 가장 높았으며 gallic acid(2.32∼3.28 mg/L), trans-resveratrol(1.38∼3.27 mg/L)및 ferulic acid(1.51∼1.59 mg/L) 순서로 함량이 높았 다. MBA 포도주의 항산화활성을 DPPH IC50로 측정한 결과 송이줄기 함량에 비례해 활성이 증가하였으며, 송이줄기 5% 첨가한 포도주(12 mg/L)는 ascorbic acid의 DPPH IC50 (67 mg/L)보다 낮은 농도에서 높은 항산화활성을 나타내었 다.

무핵 포도 품종 육성 시, 주요 교배친으로 사용되는 무핵 품종 20점의 유연관계를 분석 하고, 무핵 형질과 연관된 P3_VvAGL11 마커의 이용 가능성을 검토하였다. SSR 마커 30종을 이용한 결과 218개의 대립인자가 확인되었고, 마커 당 대립인자 수는 평균 7.3개였다. PIC (Polymorphism information contents) 값은 SSR 마커에 따라 0.052에서 0.883으로 나타났고 평균 값은 0.442이었다. 또한 P3_VvAGL11 마커를 이용하여 포도 무핵 유전자원 20 점을 분석한 결과 ‘Sultanina’와 ‘Kishmish Chernyi’ 품종으로부터 유래한 18개 무핵 품종에서 무핵 특성 특이적인 밴드가 증폭되었다. 선발된 218개의 다형성 밴드를 이용하여 UPGMA 군집분석한 결과 유사도 지수 0.722를 기준으로 4개의 그룹으로 구분할 수 있었다. 각 그룹은 교배친으로 사용된 품종들의 유전적 background에 유럽종(V. vinifera), 미국종(V. labrusca), 그리고 이들의 종간교잡종인 V. labruscana의 비율에 따른 분류와 일치하였다. 품종 간 유전적 유사도는 0.592에서 0.844의 범위로 나타났으며 평균 유사도 지수는 0.715였다. 가장 높은 유사도 지수를 나타낸 것은 ‘Emerald Seedless’와 ‘Ruby Seedless’ 품종 간이었고, 가장 낮은 유사도 지수를 나타낸 것은 ‘Beauty Seedless’와 ‘Honey Seedless’ 품종 간이었다. 이러한 결과는 무핵 포도 품종 육성 시, 유전적 background가 다양한 양친 선정 및 무핵 교배 실생 조기 선발에 활용 될 수 있을 것이다.

Gibberellic acid (GA) is a well-characterized plant hormone, which plays a critical role in various plant growth and development. including stem elongation, floral indcution and seed development. GA is known to cause enlargement of ripening fruits and, especially in grapevines, GA shows a unique function: the induction of seedlessness in seeded grape varieties. However, despite extensive previous studies about GA, there has been no clear verification of the mechanism that induces seedlessness in grapes. To understand how GA treatment results in artificial parthenocarpy of seeded grapes at molecular levels, we analyzed transcriptional changes in seeded grapes with and without GA application in various inflorescence developmental stages using RNA-seq. At 14 days before flowering (DBF), seeded grapes were treated with 100 ppm GA and clusters were collected at three developmental stages: 7 DBF, full bloom, and 5 days after flowering (DAF). Of a total of 28,974 genes that were mapped to grape genome reference sequences, 7,013 and 9,064 genes were up- and down-regulated, respectively, in the GA-treated grape as compared to the non-GA-treated control at 7 DBF, full bloom, and 5 DAF. Clustering analysis revealed that these genes could be grouped into 9 clusters with different expression patterns. We also carried out functional annotation based on gene ontology categories. There were significant differences in the expression of the GA and auxin-related gene families. These findings expand our understanding of the complex molecular and cellular mechanisms of GA-induced parthenocarpy of grapes and provide a foundation for future studies on seed development in grapevines.