마에는 다양한 기능성 성분이 함유되어 있어서 식용 및 약용으로 다양하게 이용되고 있다. 특히 allantoin은 대표적인 마의 2차 대사산물로서 의약품 및 기능성 화장품 제조에도 활용되는 고부가가치 산물이다. 본 연구에서는 아미노 결합 정지상 HPLC 컬럼을 이용하여 마의 속과 껍질의 allantoin 함량을 분석하였다. Allantoin 표준용액의 검량 선의 결정계수(R2)값은 0.9999로 높은 직진성을 보였으며, 검출한계(LOD)와 정량한계(LOQ)는 각각 0.0229 mg/mL 및 0.0694 mg/mL로 설정되었다. 마 속과 껍질의 건조중량 기준 allantoin 함량은 각각 3.09±0.02 mg/g, 3.91±0.11 mg/g으로 속보다 껍질에 더 많은 allantoin이 함유되어있음을 확인하였다. 따라서 이러한 결과를 토대로 향후 농업부산물인 마껍질이 새로운 고부가가치 기능성 소재로 활용될 수 있음을 확인하였다.

본 연구는 우리나라 주요 조림수종이자 북한 산림 복구에 활용이 예상되는 자작나무(Betula platyphylla var. japonica Hara)의 용기묘 생산에 필요한 적정 용기 개발에 관한 기초 자료를 구축하고자 수행되었다. 상기 목적에 따라 실시된 실험에서 자작나무를 용적과 생육밀도가 다른 용기에서 생육시켜 생장 특성을 조사하였다. 실험용기는 국내에서 생산되는 임업시설양묘용 플라스틱 용기 6종(KK-SI 500, SI 350, KK-SI 350, KK-SI 320, KCNR-SI 300, KCNR-SI 250)을 사용하였으며, 생장이 활발한 8월과 생장이 끝난 10월 총 2회에 걸쳐 생장을 측정하였다. 수고, 근원경 생장과 묘목 전체 건물생산량은 1차와 2차 측정 모두 SI 350 용기에서 각각 32.0 ㎝, 2.81 ㎜, 1.04 g과 38.6 ㎝, 3.89 ㎜, 2.52 g로 가장 높게 조사되었다. 이에 따른 묘목품질지수 또한 SI 350에서 0.184로 가장 높은 값을 보였다. WinRHIZO 프로그램을 이용한 뿌리형태 특성 분석에서도 전체뿌리길이는 SI 350에서 3345.6 ㎝로 가장 길었고, 뿌리 투영단면적과 및 표면적, 뿌리부피 또한 전체뿌리길이와 유사한 경향을 보였다. 종합적으로, KK-SI 500보다 구 용적이 더 작은 SI 350에서 생장이 우수했다는 점에서 용기의 형태 또한 자작나무 용기묘 생장에 큰 영향을 주는 것으로 판단되었다.

‘Cordillera 4’(Registration No. BPI-NSIC-2019-Rc 566)은 열대 산악지역에 적응하는 고품질 내냉성 자포니카 벼를 개발하기 위해 2019년 육성되었으며 육성 과정 및 주요 특성은 다음과 같다. 1. ‘Cordillera 4’는 열대 산악지역 적응 고품질 내냉성 자포니카 품종 육성을 목적으로 필리핀 소재 국제미작연구소 (IRRI)에서 농촌진흥청 파견 연구원 주도로 ‘97 건기에 필리핀 국제미작연구소에서 ‘Jinmibyeo’와 ‘SR18977-2-7-2-TB-1’ 을 교배한 후 계통육종법으로 육성된 품종이다. 2. 1998년 우기에 F1세대로 부터 얻은 종자를 이용하여 F4 세대까지 계통을 전개하는 과정에서 선발된 ‘IR73699-82-3’계통을 대상으로 2000~2001년 2년간 생산력 검정과 2007~2009 년, 2015~2016년에 각 2회 지역적응시험을 실시한 결과 그 우수성이 인정되어 2019년에 필리핀 벼 품종심의위원회에서 필리핀 현지명칭인 ‘NSIC 2019 Rc 566’로 선정하고 ‘Cordillera 4’ 로 명명되었다. 3. ‘Cordillera 4’는 파종부터 수확까지 생육일수가 145일인 중생종으로, ‘PSB Rc 96’보다 간장은 크고, 수장은 작으나 포 기당 이삭수는 비슷하다. 현미천립중은 28.3 g으로 ‘PSB Rc 96’보다 무거운 중립종이다. 4. 병해충 반응은 도열병, 잎집무늬마름병, 흰잎마름병, 퉁그로바이러스에는 약하다. 벼멸구와 애멸구 등 충해 저항성은 없으나 이화명충의 일종인 white stemborer에는 ‘PSB Rc 96’과 비슷하게 강한 편이다. 5. ‘Cordillera 4’의 입형은 중립종이고 완전미 도정수율이 64%로 ‘PSB Rc 96’보다 높았으며, 필리핀 소비자 300명을 대상으로 쌀과 밥맛에 대하여 각각 선호도를 조사한 결과, ‘Cordillera 4’가 대비품종인 ‘PSB Rc 96’보다 쌀에서는 94.6%, 밥맛에서는 100%로 현저하게 높게 나타났다. 6. ‘Cordillera 4’의 쌀수량은 필리핀 지역적응시험을 2회로 나누어 추진한 결과, 첫번째에는 평균 2.5MT/ha로 대비품종 ‘PSB Rc 96’보다 30% 높았으며, 두번째에 시험한 결과 평균 3.6MT/ha로 2회 모두 표준품종인 ‘PSB Rc 96’ 보다 안정적으로 높은 수량을 나타냈다.

벌목 개미과의 일본열마디개미는 국내 토착종이다. 지금까지 야외에서 이 종의 월동기작을 이해하기 위한 내한성 연구는 진행되지 않았다. 저온에서 다양한 온도별 노출시간에 따른 발육태별 저온 저항성을 조사하였다. 성충인 일개미가 다른 발육태와 비교하여 5°C와 10°C의 저온에서 높은 생존율을 보였으며, 급속내한성 유기 조건인 15°C에서 12시간 노출 후 내한성을 획득하였다. 급속내한성 유기는 10°C에서 최대 44%까 지 생존율이 향상되었으며, 체내과냉각점과 체내빙점은 각각 -10.0°C에서 -14.2°C, -11.3°C에서 -15.3°C까지 낮아졌다. 저온처리는 저온 또는 스트레스 관련 유전자인 글리세롤 인산화효소와 열충격 단백질의 발현을 증가시켰다. 이상의 결과는 일본열마디개미의 내한성이 급속내한성 유기에 의해 야기된다는 것을 의미한다.

우리나라는 벼 재배를 위한 관개 시설이 비교적 잘 확보되어 염에 의한 피해가 적으나, 간척지를 비롯한 염 토양에서는 복합적 요인에 의해 벼 생육이 저해되므로 내염성 벼의 개발이 필요하다. 본 연구는 자포니카 벼로의 내염성 유전자 도입시 동반되는 열악형질을 최소화하기 위한 초정밀 분자표지 개발을 위해 기존에 보고된, Saltol QTL 분자표지의 이용 가능성을 검토하였다. 본 연구의 결과를 통해 1. 유묘 내염성 반복실험 및 정밀 검정을 통해 내염성이 안정적인 계통을 선발하였다. 2. HR28867/Pokkali와 조평/Saltol STL의 조합에서 SKC1 등 4 개(SKC1, RM10748, RM10793, RM7075)의 분자표지가 표현형과 유전자형이 일치하였으며, 분자표지 Pect4는 HR28867/ Pokkali의 조합에서만 일치하는 것으로 확인되었다. 본 연구의 결과는 자포니카 벼로의 내염성 유전자 도입에 필요한 초정밀 분자표지 개발의 기초 자료로 이용될 것이며, 향후 내염성 벼 육성을 통한 간척지 토지 이용 효율을 높이는 데 기여할 것으로 기대된다.

This study was undertaken to evaluate the toxic effect of cadmium sulfate (Cds) on planarians (Dugesia japonica), and the suitability of planarians as an alternative animal model for toxicity studies. Planarians were exposed to varying concentrations of experimental solutions containing 0.1–25 mg/L Cds, and incubated for 1, 3, and 5 hrs. Motility, seizure-like behaviors (c-like, head-bop, snake-like, and screw-like) and regeneration ability of the amputated fragment were subsequently evaluated. Results showed decreased motility with increasing concentrations of Cds (p<0.05), with the lowest motility being observed at the highest concentration of 25 mg/L Cds. Results also indicate that seizure-like behavior patterns were significantly affected by increments in the Cds concentrations, especially the c-like and head-bop behaviors were notably increased. Compared to the control, the regeneration ability of the planarians was decreased in the experimental solutions containing Cds. Planarians exposed to Cds showed either delayed eye formation or no eye regeneration during incubation. Moreover, increased concentrations of Cds resulted in failure to regenerate and death of the planarians. In conclusion, this study confirm that the heavy metal Cds exerts a toxic effect on planarians. Furthermore, the performances of the planarians in the experimental period exhibit their suitability as an alternative animal model for toxicity studies.

본 연구에서는 생태모방적 관점에서 목질을 천공하는 송곳벌과 밑드리좀벌의 산란관의 형태적 특징을 비교하였다. 벌목에 속하는 송곳벌과 밑드리좀벌은 목질부를 천공하는 유사한 특징이 있으나 실체현미경, 전계방사형주 사전자현미경, 광학현미경을 이용하여 산란관의 형태적 특징을 관찰한 결과 두 종 간에 큰 차이를 보였다. 송곳벌의 산란관 말단은 등쪽과 배쪽에 모두 규칙적인 돌기가 발달하여, 회전형 드릴 비트와 흡사한 형태를 띤 반면 밑드리좀벌의 산란관 말단은 한쪽 방향에만 몇 개의 돌기가 있고 다른 부분은 매끄러워 마치 톱과 비슷한 형태를 보였다. 또한 얼룩송곳벌 산란관의 말단은 대칭적으로 4 등분으로 되어있다가 14번째 돌기를 지나면서 2 : 1 : 1의 비율로 3등분이 되는 반면, 밑드리좀벌 산란관의 말단은 2 : 1 : 1의 비율로 3등분되어 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 송곳벌의 산란관의 중간을 수평으로 자른 단면구조에 서는 dovetail joint의 구조가 확인되었으며, 이를 통해 천공을 위해 수직 운동을 한다는 것을 확인할 수 있었다. 이러 한 두 종의 형태적 차이는 목질 부분을 먹이원으로 이용하는 송곳벌과 벌의 유충을 이용하는 밑드리좀벌의 생활방 식뿐만 아니라 계통분류학적 차이에 의해 기인한 것으로 사료된다. 끝으로, 산란관 말단 부분의 성분분석결과 두 종 모두에서 높은 강도의 특성을 부여하는 아연이 검출되었다. 이는 주로 목질을 천공하는 두 종의 생태적 적응 과정에 의하여 특이적으로 진화된 것으로 사료된다.

Currently, domestic seaweed production is about 800,000 tons per year, which is the largest seaweed production in the world after China and Japan. However, most seaweeds (Pyropia ssp, Undaria pinnatifida, Saccharina japonica, etc) are consumed in the form of dried products or hot water extracts, and there are many difficulties in developing various products due to difficulties in the manufacturing process. Through the pulsed electric field treatment device, the extraction efficiency can be expected to increase compared to the convectional hot water extraction. Pulsed electric field technology is a non-heating treatment technology in which high-voltage electric energy is processed into cells in the form of pulses, affecting the potential difference of cell membranes, and performing collapse or perforation treatment. In this study, components such as protein and carbohydrate content were extracted by treating Saccharina japonica with PEF, and compared with the hot water extraction method, As a result of experiment at voltages of 0.7 and 1.5㎸ and pulse duration of 5㎲, the crude protein content increased by up to 42% and the sugar content increased by up to 30% compare to the hot water extraction. Higher efficiency results can be expected through optimization of several parameters that may affect the extraction process.

We investigated the growth response and population regeneration of four halophyte species: Suaeda japonica, Salicornia europaea, Suaeda maritima and Suaeda glauca, when climate change proceeds caused by increased CO2 concentration and temperature. The plants collected from habitat in 2018 were transplanted into Wagner pots, and cultivated for two years in greenhouse divided into a control (ambient condition) and a treatment (elevated CO2+elevated temperature). The shoot length of halophytes was measured in July of each year, and the population regeneration rate was measured in October 2019. The shoot lengths of S. japonica and S. glauca had no difference between control and treatment for two years. Those of S. europaea were longer in control than treatment for two years. Those of S. maritima had no difference between control and treatment in 2018 but were longer in control than treatment in 2019. In control, the shoot lengths of S. japonica, S. europaea and S. glauca had no difference between years while those of S. maritima were longer in 2018 than in 2019. In treatment, those of S. japonica, S. europaea and S. maritima were shorter in 2019 than 2018 but S. glauca had no difference between years. The regeneration rates of S. japonica, S. europaea and S. glauca were lower treatment than control, and there was no difference in the regeneration rate of S. maritima. In conclusion, if climate change progresses caused by the increase of CO2 concentration and temperature, the shoot lengths of S. japonica, S. europaea and S. maritima will be shortened, and the regeneration rate of population will be increased only in the S. maritima.

‘Japonica 7’(Registration No. BPI-NSIC-2019-Rc 584)은 열대지역에 적응하는 고품질 다수성 자포니카 벼를 개발 하기 위하여 2020년 육성되었으며 육성 과정 및 주요 특성은 다음 과 같다. 1. ‘Japonica 7’은 열대지역 적응 고품질 자포니카 다수성 품종 육성을 목적으로 필리핀 소재 국제미작연구소 (IRRI)에서 농촌진흥청 파견 연구원 주도로 2012년 건기에 필리핀 국제미작연구소에서 ‘Japonica 2’와 ‘IR11K233’를 교배한 후 계 통육종법으로 육성된 품종이다. 2. 2012년 우기에 F1세대로 부터 얻은 종자를 이용하여 F6 세대까지 계통을 전개하는 과정에서 선발된 ‘IR101055-52-2- 1-2-2’ 계통을 대상으로 2017~2018년 2년간 우기 및 건기 각 2회 지역적응시험을 실시한 결과 그 우수성이 인정되어 2020 년에 필리핀 벼 품종심의위원회에서 장려품종으로 선정되고 ‘Japonica 7’으로 명명되었다. 3. ‘Japonica 7’은 파종부터 수확까지 생육일수가 111일인 조생종으로, 간장과 수장, 포기당 이삭수는 ‘MS 11’과 비슷하다. 등숙률은 89%로 ‘MS 11’보다는 낮은 편이나 ‘Japonica 1’ 보다는 높았다. 현미천립중은 23.3g으로 ‘MS 11’과 비슷한 중립중이다. 4. 병해충 반응은 도열병과 잎집무늬마름병 및 흰잎마름병 에는 중도저항성이나 퉁그로바이러스에는 약하다. 벼멸구와 애멸구에는 중도 또는 감수성이었으나 이화명충의 일종인 White stemborer에는 ‘MS 11’과 비슷하게 강한 편이다. 5. ‘Japonica 7’의 곡립은 중립종이고 완전미 도정수율이 58.8%로 ‘MS 11’보다 높았으며, 필리핀 소비자 선호도는 ‘Japonica 7’이 대비품종인 ‘MS 11’ 보다 쌀에서는 75.6%, 밥맛에서는 81.1%로 현저하게 높게 나타났다. 6. ‘Japonica 7’의 수량은 필리핀 지역적응시험 평균 3.03 MT/ha로 대비품종 ‘MS 11’보다 17% 높았으며 시험한 전지역에서 전반적으로 표준품종인 ‘MS 11’보다 전 지역에서 안정적으로 높은 수량을 나타냈다.

본 연구는 까마귀쪽나무 열매 추출물이 대식세포인 RAW264.7세포에서의 면역증가 효능과 조골세포인 MC3T3- E1 세포에서 뼈건강 효능에 미치는 효과를 확인하고자 하였다. 면역증가 효능을 알아보기 위해서 까마귀쪽나무열매 열수추출물(LJF-W)과 70% 에탄올추출물(LJF-70E)을 저농도(10 μg/mL), 중농도(100 μg/mL) 및 고농도(1,000 μg/ mL)로 각각 사용하였고, 양성대조군으로는 홍삼 진세노사이드(Rg1+Rb1+Rg3 5.5 mg/g)를 이용하여 실험을 진행하였다. 실험 결과 열수추출물(LJF-W)과 70%에탄올추출물(LJF- 70E) 처리군에서 NO 생성량이 무처리구 그룹에 비하여 통계적으로 유의하게 증가하였다. 염증성 cytokine인 TNF- α, IL-6, IL-1β의 생성량은 열수추출물(LJF-W)에서 무처리 구에 비해 통계적으로 유의하게 증가하였으나, 70% 에탄올추출물(LJF-70E)에서는 차이가 없음을 관찰할 수 있었다. 또한 뼈건강 효능을 확인하기 위해서 까마귀쪽나무열 매추출물에 의한 조골세포인 MC3T3-E1세포의 세포증식능을 확인한 결과, 열수추출물과 70%에탄올추출물 처리 군에서 조골세포 증식능이 무처리구에 비하여 통계적으로 유의하게 증가하였다. 이 결과를 통해 까마귀쪽나무열매 열수추출물(LJF-W)이 면역증가와 뼈건강에 대한 효능성분으로 가능성이 있음을 확인하였다.

충남 금산지역 잎들깨 시설하우스에서 차먼지응애(Polyphagotarsonemus latus)는 5월 하순 최초 발생하기 시작하여 6월 중순에 1차 최대 발생양상을 보인 후 7월 상순부터 급격히 밀도가 증가하여 7월 중순 가장 밀도가 높은 2차 최대 발생양상을 보였다. 방제방법에 따라 발생양상에는 차이가 없었으나 밀도에는 차이를 보여 화학약제를 사용하는 하우스에서 가장 높았고 유기농업자재를 사용하는 하우스에서 가장 낮았다. 이는 크기가 작아 육안으로 관찰할 수 없는 차먼지응애를 방제하기 위해 화학약제를 사용할 경우, 농약 잔류 문제로 지속적인 사용을 못하므로 밀도가 높아지고, 유기농업자재를 사용하는 경우에서는 농약잔류에 대한 걱정 없이 유기농업자재를 지속적으로 사용함으로써 방제가 이루어졌던 것으로 판단된다. 잎들깨 주간내 발생양상을 조사한 결과, 차먼지응애는 접종 25일 후 최대 발생밀도를 보였고, 중엽, 성엽, 신초의 순으로 알과 약성 충의 총밀도가 조사되었다. 그러나 엽장과 차먼지응애 밀도와의 상관성 분석 결과, 상관성이 없어 차먼지응애 발생예찰시 어떤 샘플을 채취해도 정확한 예찰이 이루어질 것으로 판단된다.

부산광역시 내 사스레피나무를 중심으로 한 생태적 특성 및 식생구조 파악을 위하여 사스레피나무가 출현한 조사구(면적 100m2) 89개를 설정하여 조사를 실시하였다. TWINSPAN 및 DCA 분석을 통해 89개의 조사구는 졸참나무-소나무-사스레피 나무 군락, 곰솔-사스레피나무 군락, 곰솔-동백나무 군락으로 총 3개의 군락으로 나뉘었다. 군락 Ⅰ은 졸참나무-소나무-사스레 피나무 군락으로 해발고도가 높은 내륙에 주로 분포하며, 교목층에 졸참나무와 소나무가 경쟁관계인 상태에서 아교목층에 사스레피나무가 우점하였고 극상 수종 중 하나인 개서어나무가 관목부터 교목층까지 균일하게 분포하고 있어 향후 낙엽성 참나무류 또는 개서어나무가 우점하는 식생으로 천이될 것으로 예측되었다. 군락 Ⅰ에서 사스레피나무는 다른 상록활엽수에 비해 해발고도가 높은 내륙에 위치하며, 낙엽활엽수림으로 천이되어도 수세를 유지할 것으로 예측되었다. 군락 Ⅱ는 곰솔-사스 레피나무 군락으로 특별한 교란요인이 없는한 현 상태를 유지될 것으로 예측되었다. 군락 Ⅲ은 동백섬에 위치한 곰솔-동백나무 군락으로 인위적인 관리를 받고 있었다. 교목층에는 곰솔이 단일 수종으로 출현하였고, 아교목층에서 동백나무가 우점하였으며, 비관리지역의 아교목층과 관목층에서 사스레피나무와 다수의 상록활엽수가 각각 출현하였다. 따라서 군락 Ⅲ에서는 동백나무를 중심으로 한 지속적인 관리가 없을 경우 사스레피나무가 우점할 것으로 예상되었다. 또한 관목층에 후박나무, 돈나무 등 상록활엽수종들이 다수 출현하고 있는데 기온이 계속해서 상승한다면 향후 곰솔은 쇠퇴하고 상록활엽수림으로 천이될 것으로 예측되었다. 89개의 조사구에서 출현한 수종들과 사스레피나무의 상관관계를 Pearson 상관계수를 통해 분석한 결과, 9가지 수종들과 통계적으로 유의한 관계가 있었다(p<0.05). 그중 정(+)의 상관관계를 갖는 수종은 돈나무, 떡갈나무 등 4종이 있었으며, 부(-)의 상관관계를 가지는 수종은 5가지 수종으로 그중 사스레피나무와 동일한 생태적 지위를 갖는 동백나무가 -0.384로 가장 높은 부(-)의 상관관계를 가지는 것으로 나타났다.

Ostrea denselamellosa and Eriocheir japonica samples were collected from the Seomjin River in 2019 as part of the “Research of Host-Associated Bacteria” research program. Almost 200 bacterial strains were isolated from the O. denselamellosa and E. japonica samples and subsequently identified by 16S rRNA gene sequencing. Among the bacterial isolates, ten strains possessed greater than 98.7% sequence similarity with published bacterial species that had not previously been recorded in Korea. These species were phylogenetically diverse, belonging to three phyla, four classes, seven orders, and eight genera. At the genus and class level, the previously unrecorded species belonged to Pseudoalteromonas, Aliivibrio, Rheinheimera, Leucothrix, and Shewanella of the class Gamma-proteobacteria, Olleya of the class Flavobacteriia, Algoriphagus of the class Cytophagia, and Lactococcus of the class Bacilli. The previously unrecorded species were further characterized by examining their Gram staining, colony and cell morphology, biochemical properties, and phylogenetic positions.