부추속은 수선화과에 속하며 약 1000여종에 이른다. 좀부 추는 자생 부추속에 속하며 식용이 가능하고 크기가 작아 분 화식물로 적합하다. 이에 따라 본 연구는 좀부추를 분화 소재 로서 개발하기 위하여 식물의 측지성장을 촉진하고 꽃의 품질 을 향상시키기 위해 수행되었다. 이를 위하여 좀부추의 구근 을 생장조절제(GA3, BA, 에테폰, TDZ)에 다른 시간(1, 5시 간)동안 침지처리했을 때 식물의 생장과 꽃에 어떤 영향을 주 는지 조사하였다. GA3 처리구는 엽수와 자구의 수가 증가해 증식을 촉진시키는 효과가 있었다. 게다가 GA3는 화수의 증 가와 조기개화를 유도했다. 그러나 엽폭과 화경의 폭은 감소 하였다. 에테폰은 좀부추의 초장과 초폭에서 영향을 주지 않 았으나 1h에서 자구의 수가 증가하였다. 에테폰은 화서 발생 을 억제하여 화경의 수가 감소하였다. BA는 식물의 생장과 개 화 특성에 유의적인 영향을 보이지 않았다. TDZ처리한 식물 은 왜화되고 생육상태가 불량하였으며, 식물을 고사시켰다.
국화는 개화를 위해서는 30일의 지속적인 단일 처리가 요구되는 원예작물인데 본 연구에서는 국화의 화형별 홑꽃 타입의 ‘Limelight’, ‘Sunlight’, ‘Candle Light’, ‘Firebrand’, ‘Twilight’와 겹꽃 타입의 ‘Spirit’, ‘Sunburst Spirit’, ‘Mandalay’, ‘Illini Harvest’가 단일 (SD)−장일 (LD)−단일 (SD)의 일장 처리가 생장 및 개화조절 반응에 미치는 효과를 알아보고자 수행되었다. 30일간의 단일 처리와 5일 또는 10일 동안의 장일처리 후 5일 또는 10일 동안의 단일조건을 각각 처리하였다. 품종별 차이는 없었으나 5 SD−10 LD−25 SD 처리는 개화를 지연 시키고 설상화 수가 증가되었다. 특히 ‘Firebrand’와 ‘Candlelight’ 품종의 설상화 수는 각각 40개와 60.8개로 대조구에 비해 현저히 증가되었다. 또한 SD−LD−SD 처리는 개화를 6일에서 7일정도 지연시키는 것 외에는 큰 효과를 나타나지 않았다. 그러나 ‘Illini Harvest’와 ‘Limelight’의 설상화 수는 어떤 SD−LD−SD 처리에 의해서도 증가되지 않았다. 따라서 추후 새로운 품종별 일장처리에 따른 추가적인 연구 분석이 뒤따라야 할 것으로 판단되며 본 연구 결과는 국화의 신품종 육성을 위한 자료에 유용함을 알 수 있었다.
야파의 경비를 절감시키고 실제 농가에서 활용하기 위하여 시중에서 판매되고 있는 광질 조절 전구인 적색등, 청색등 및 삼색등을 구입하여 암기의 중간에 10분 동안 야파한 후 식물체의 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 식물체당 잎의 수와 엽면적 및 생체중은 적색등과 삼색등으로 야파한 경우에 가장 많았으며, 다음은 청색등 야파 및 야간의 완전암하에서 가장 적었다. 초장과 줄기의 직경은 적색등, 청색등 및 삼색등으로 조사하였을 경우에 야간의 완전암보다는 신장생장이 현저히 촉진되었다. 줄기의 생체중과 건물중은 삼색 등으로 야파하였을 때에 가장 무거웠으며, 적색등 및 청색등의 순으로 생육이 촉진되었다. 적색등과 삼색등을 이용한 야파는 100일 후에까지 전혀 개화하지 않았으며, 야간의 완전암하에서는 약 85%, 청색광 야파는 31% 개화하였다. 야파후 개화에 소요되는 일수는 야간의 완전암하에서는 야파처리 약 60일 후, 청색광야파는 약 80일이었다. 야파 처리 80일 후에 광합성 율은 적색광으로 야파하였을 때에 가장 높았고 다음은 청색광이었으며, 삼색광하에서 가장 낮았다. 광보상점은 삼색등으로 야파한 경우에는 20 μmol m-2·s-1이하로서 낮았는데, 적색광과 청색광하에서는 20 μmol m-2·s-1 이상으로서 약간 높은 경향이었다.
Background : Panax ginseng Meyer, the king of Oriental medicine is a geophytic perennial shrub. P. ginseng possess long juvenile period which spans for at least 3-years before it could attain reproductive competence. To explore the significance of flowering time genes we isolated, characterized the Flowering Locus T (FT) gene and named as PgFT1 and PgFT2 to understand their role in ginseng floral transition.
Methods and Results : By using extensive cloning and bioinformatics analysis we identified two FT homologs from ginseng a. The deduced PgFT sequences has a considerable homology to established FT homologs with the essential amino acids of a florigen function conserved. The tissue specific expression profiling by Real-time qPCR from the juvenile (2-years-old) and adult (4-year-old) ginseng plants have shown a spatial and temporal expression pattern, furthermore PgFT transcripts exhibited photoperiod dependent oscillation as well. Besides, PgFT1 and PgFT2 have shown an age specific expression pattern, in particular the transcripts were concentrated to the roots of P. ginseng. The ectopic expression of PgFT homologs in Arabidopsis thaliana induce precocious flowering by altering several floral pathway integrators, in addition PgFT1 transgenic Arabidopsis seedlings had an increased root length while, the influence of PgFT2 in transgenic seedlings apart from flowering is as yet to be revealed.
Conclusion : Based on our results, we alleged the spatial and temporal expression of PgFT homologs could be significant in the flowering time transition of ginseng and their age specific expression pattern suggests the roots of ginseng are influential in determining the reproductive competency. On top of it, results from transgenic studies in Arabidopsis claimed that PgFT1 might involve in the underground organ development. Albeit, their molecular regulation, developmental role and the manipulation of PgFTs in ginseng flowering warranties further investigation.
개화는 식물이 영양생장에서 생식생장으로 전환되는 중요 한 발달 단계로 유전학적, 분자생물학적 접근 방법을 통하여 개화 기작을 이해하기 위한 연구들이 수행되었다. 개화시기 조절에 관한 연구는 주로 애기장대를 이용하여 진행되어 왔 으며 이를 바탕으로 춘화처리 경로, 자발적 경로, 광주기 의존 적 경로, 식물 호르몬인 지베렐린 연관 경로들이 밝혀졌고 이 들 경로와 관련된 다양한 유전자들이 보고되었다. 이들 중 춘 화처리 및 자발적 경로는 개화억제 유전자인 FLC 발현 조절 을 통해 개화시기를 조절한다고 밝혀졌다. 최근 연구에 따르 면 chromatin-remodeling 인자들인 FLD, FVE, VIN3, VRN1, VRN2, FRI 등과 FCA, FPA, FLK등의 RNA 결합단백질과 FY등의 다양한 RNA processing 관련 단백질들이 FLC 유전자 발현을 조절하고 있는 것으로 보고되고 있다. 이와는 다르 게 광주기성 개화유도는 FLC와 다른 독립적인 경로를 가지 고 있다. 광수용체로부터 시작된 신호는 개화촉진인자 CO 유 전자를 활성화 시키고 하위 유전자 FT 발현을 유도한다. FT 단백질은 FD 단백질과 상호작용하여 AP1으로 신호를 전달 하며 FLC에 의한 개화 억제 신호와 경쟁적으로 상호작용을 하며 개화시기를 조절하게 된다. 이들 각 경로로부터 개화시 기를 조절하는 유전자 연구들을 바탕으로 작물에서 개화시기 에 관여하는 유전자를 도입하거나 발현을 조절함으로서 작물 의 개화시기에 변화를 주는 연구들이 지속적으로 활발하게 수행되고 있다. 작물에서 개화시기 조절은 생산량, 바이오매 스 등에 영향을 주는데 최근에 들어서는 기후변화에 의한 이 상온도로 개화시기가 빨라지거나 늦어지는 경향을 보이고 있 다. 따라서 전통육종과 더불어 유전자를 이용한 개화시기 조 절은 변화하는 환경에 적응할 수 있는 작물을 개발하는데 중 요한 역할을 할 수 있을 것이다.
일임성인 바위솔은 개화 이후 고사하기 때문에 출하조절을 위하여는 개화억제가 이루어져야만 한다. 본 연구는 바위솔의 개화를 억제하는 데에 필요한 정보를 제공하고자 추대기인 8월 25일부터 처리되는 일장 조절 (주/야 10/14 시간, 13/11 시간, 16/8 시간)이 바위솔의 생장 및 개화에 미치는 영향을 파악하고자 실시되었던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 처리 일장이 길어질수록 초장과 화서장은 짧아졌던 반면, 염과 포엽수 및 경직경은 많고 굵어지는 경향을 보였다. 2. 엽과 포엽중, 경중, 근중, 지상부중, 전체건물중은 9월 하순부터 처리 일장이 길어질수록 많았던 반면, 소화중은 처리 일장이 길어질수록 적어졌다. 3. 형성된 소화수는 여타 처리와 비교하여 9월중에는 일장이 가장 짧은 10/14 시간 처리에서, 10월중에는 13/11 시간 또는 16/8시간 처리에서 많았다. 그러나 소화의 개화는 10월에 들어 일장이 가장 짧은 16/8 시간 처리에서만 일어났다. 4. 소화가 개화된 개체는 단일 조건인 10/14 시간 처리에서 는 전체에 이르렀으나, 13/11 시간과 18 시간 처리에서 전무하였다.
교잡종 옥수수 종자를 생산하는데 있어서 종자친과 화분친의 개화기를 일치시키는 방법을 구명하기 위하여 4엽기와 6엽기에 생장점 상부와 상부 5㎝에서의 식물체절단, 투명비닐피복, 파종기 등이 마치종 자식계통 KS5와 B68의 개화기, 생장 및 채종량에 미치는 영향을 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 생장점 상부에서의 절단은 화분비산기를 6-9일, 출사기를 5-13일 지연시켰으나 입모가 30-70%, 파종량이 67-81% 감소되었다. 생장점상부 5㎝에서의 절단은 화분비산기를 1-3일, 출사기를 1-4일 지연시키면서 임모를 감소시키지 않으나 파종량을 3-29% 감소시켰다. 6엽기의 절단이 개화지연효과가 다소 크나 생장점 상부 절단의 경우 입모 감소가 컸었다. 2. 투명비닐피복에 의하여 KS5와 B68의 화분비산일수는 모두 13일, 출사일수는 각각 13, 15일 단축되었고 채종량도 B68의 경우 47% 증가되었다. 3. 파종기가 14-56일 지연됨에 따라 KS5의 화분비산기는 3-29일 B68의 경우는 2-25일 지연되었다. 출사기는 화분비산기보다 2-4일 늦었다. 파종기가 지연될수록 두 계통의 파종에서 개화까지 일수가 단축되었으나 같은 기간의 유효적산온도(GDD)는 비슷하여 파종기에 의한 개화기조절시 GDD가 효과적으로 이용될 수 있음을 시사하고 있다. 파종량은 파종이 늦어짐에 따라 감소하였고 특히 B68이 감소 정도가 컸었다.