나리(Lilium spp.)는 절화, 정원 식물 및 화분 식물과 같은 관상용 가치로 인해 가장 중요한 화훼 작물 중 하나이다. 나 리는 연작으로 인한 환경 스트레스에 민감하며, 환경 스트레 스의 원인 중 하나로는 염 스트레스가 있다. 본 연구는 분홍 색 오리엔탈 나리 'Medusa', 'Lake Carey', 'Ovada'의 생 육 시기별 염스트레스에 따른 표현형 및 색 관련 화합물 함 량 변화를 조사하였다. 염 처리는 생육 시기에 따라 다양한 처리기간(무처리, 발아 전, 발아 후, 전체 생육기간)에 주 1 회 염(8dS･m-1)처리를 실시하였다. 생육 시기별 염스트레스 에 의한 개화의 차이가 있었지만, 전체 생육기간동안 염 스 트레스 처리시 모든 품종에서 개화가 이루어지지 않았다. 염 스트레스 처리 시기에 따라 초장과 꽃의 크기가 감소율이 달 랐으며 'Medusa', 'Lake Carey'는 발아 후 염 처리에서 정 상 개화하였다. 또한, 염스트레스는 꽃과 같은 식물에서 생성 되는 색 관련 화합물인 페놀과 플라보노이드 함량도 시기별 로 차이가 있었다. 품종마다 차이는 있지만, 발아 전이 발아 후 염 처리보다 총 페놀과 총 플라보노이드 함량이 더 낮은 것을 확인하였다. 이 결과는 생육 시기에 따라 염 스트레스 에 의한 나리의 표현형과 화색 관련 화합물의 함량의 변화에 차이가 있었으며 생육초기 염스트레스에 의한 피해가 높은 것으로 판단된다.

겨울철 도심지 내 적설 피해를 줄이기 위해 사용되고 있는 제설제는 주로 염화칼슘을 사용하고 있으며 주변에 식재 된 식물에 피해를 줄 수 있다. 본 연구는 제설제로 이용되는 염화칼 슘의 농도별 처리에 따른 가침박달(Exochorda serratifolia)의 생장과 생리적 반응을 알아보기 위해 수행되었다. 실험처리는 염화칼슘 0(대조구), 1.0, 3.0, 5.0%를 일주일 간격으로 1회 200mL씩 화분에 관주하였다. 염화칼슘 1.0, 3.0% 처리구에서 가침박달의 초장, 초폭, 엽장, 엽수, 생체중, 건물중간 통계적인 유의성은 없었지만 염화칼슘 5.0% 이상의 처리구에서는 가침박달의 초장이 짧아지고, 엽수가 줄어들었으며 생체중, 건물중이 유의적으로 낮았다. 총 엽록소 함량은 대조구를 제외한 모든 염화칼슘 처리구에서 낮게 측정되었고, MDA는 모든 염화칼슘 처리구에서 대조구보다 높게 측정된 것으로 보아 모든 염화칼슘 처리구에서 가침박달이 염스트레스를 받은 것으로 판단된다. 하지만 염화칼슘의 농도가 높아질수록 Proline 과 SOD 활성이 증가하여 가침박달의 항산화 반응을 확인하였다. 염화칼슘 5.0%를 제외하고는 모든 염화칼슘 처리구와 대조구의 생육이 비슷한 것으로 보아 가침박달은 내염성이 강한 식물종이라고 판단된다.

염 또는 건조 스트레스 처리에 의한 톨 페스큐 종자의 발아율 변화와 유식물체 수준에서의 유전자 발현을 조사하기 위하여 in vitro 조건에서 NaCl과 PEG를 처리하여 분석하였다. NaCl 처리시 톨 페스큐 품종별 발아율은 50 mM 농도에서 발아율이 서서히 감소하기 시작하였으며 350 mM의 농도에서는 모든 품종에서 발아가 되지 않는 경향을 보였다. NaCl 처리 농도에 따른 발아율 감소율은 Fawn 품종이 가장 큰 변화를 보였으며 Kentucky-31(E-) 품종이 가장 강한 내성을 보였다. 또한, PEG 처리시 톨 페스큐 품종별 발아율의 변화도 NaCl 처리시와 유사한 경향을 보였으며 고농도인 30% PEG 처리구에서는 모든 품종에서 발아가 되지 않는 경향을 보였으며 Kentucky-31(E-) 품종이 가장 강한 내성을 보였다. 톨 페스큐 유식물체 수준에서 염해와 건조 스트레스에 의한 유전자 발현양상을 조사하기 위하여 DEGs(differentially expressed genes) 탐색을 위한 ACP-based GeneFishingTM PCR 분석을 통해 NaCl 또는 PEG 처리에 따른 발현량의 차이를 보이는 총 4개의 DEG를 선발하여 클로닝하고 염기서열을 분석하였다. 무처리구에 비해 NaCl 처리시 4개의 DEG가 증가하였고 감소하는 DEG는 확인 되지 않았으나, PEG 처리에서는 3개의 DEG (DEG 1, 3, 및 4)가 증가하였고 1개의 DEG가 감소하는 경향을 나타내었다. 발굴된 DEG들을 blastx 검색에 의하여 rubisco large subunit (DEG1), microsomal glutathion S-transferase (GST) 3-like isoform 1 (DEG2) 유전자로 동정되었다.

염(NaCl) 스트레스 하에서 근대의 이온축적 및 삼투조 절물질로 알려진 Glycine betaine (GB) 함량 변화를 알아 보기 위하여 0, 100, 200, 300 및 400mM의 염(NaCl)을 처리하여 생장, 이온양상 및 GB 함량을 조사하였다. 염(NaCl) 농도와 처리시간이 증가함에 따라 근대 잎의 건중량은 염(NaCl) 0, 100 그리고 200 mM은 큰 변화를 보이지 않았으나 300 mM 이상의 염(NaCl) 농도에서는 감소하는 경향이 나타내었다. 양이온 함량은 염(NaCl) 농도 및 처리시간이 증가함에 따라 증가하였으며, 주로 Na+ 이온을 축적하며 K+, Mg2+, Na+, Ca2+ 그리고 Fe2+ 순으로 식물체 내에 함유하는 것 으로 나타났다. 총 이온함량과 삼투몰 농도는 염(NaCl) 농도가 증가함 에 따라 증가하는 양상을 보였으며, Na+와 같은 무기이온 을 직접적인 삼투 조절자로 이용하는 것으로 나타났다. Glycine betaine은 10일째까지는 함량의 변화를 보이지 않았으나 염 처리 후 20일째 200 mM 염(NaCl) 농도까지 현저하게 Glycine betaine 농도가 증가하였으며, 300mM 염(NaCl) 농도에서는 다소 감소되는 양상을 보였다. 근대 는 염(NaCl) 스트레스에 대한 세포질성 삼투 조절물질로 Glycine betaine을 축적하는 특성을 나타내었다. 결과적으로, 근대는 식물체 내로의 염(NaCl)의 유입을 배제하는 기작보다는 효율적인 염(NaCl)의 재분배 및 구 획화와 무기이온을 삼투조절에 이용하며, Glycine betaine 과 같은 세포질성 삼투조절물질을 축적하는 생리적 특성 으로 염(NaCl) 환경을 극복하는 것으로 여겨진다.

본 연구는 간척지에서 재배가 가능한 내염성 보리 품종육성을 위한 기초정보를 얻고자 겉보리 두 품종을 대상으로 생육초기 염 스트레스에 따른 생리적 반응과 잎 프로테옴의 발현양상 변화를 분석한 결과는 아래와 같다. 1. 토양의 염 농도가 증가함에 따라 보리의 건물중은 무처리구에 비해 유의적으로 감소하는 경향이었으며, 상록보리는무처리구에 비해 건물중 감소가 작았으며, 선우보리는 컸다. 2. 염처리에 따른 잎의 엽록소 함량을 나타내는 SPAD 값은상록보리가 57.6으로 47.6인 선우보리보다 높았으며, Na+의 함량은 선우보리에서 유의적으로 높았고, K+/Na+의 비율은 상록보리에서 높은 경향을 보였다. 3. 이차원전기영동에 의하여 염 스트레스에 의한 잎 프로테옴의 발현양상을 분석한 결과 47개 단백질 spot이 발현양의차이를 나타냈다. 품종별로 발현양이 증가한 단백질 spot은 상록보리와 선우보리에서 각각 17개와 14개로 나타났고, 발현양이 감소한 단백질 spot은 상록보리와 선우보리에서 각각 28개및 27개로 확인되었다. 4. 염처리에 따른 발현양의 차이를 보이는 18개 단백질을 동정한 결과 ribosomal protein 등 기능과 스트레스와의 관련성이 보고된 10개의 단백질과 ankyrin repeat domain protein등 스트레스 조건에서의 역할이 명확하지 않은 4개의 단백질및 Os02g0753300 등 기능 및 스트레스와의 관련성을 알 수없는 2개의 단백질이 동정되었다.

NaCl 처리에 대한 물푸레나무, 모감주나무, 상수리나무, 참느릅나무의 생장반응을 살펴보기 위하여 NaCl 용액을 0, 25, 50, 100, 200mM 농도로 4개월간 처리하고 생존율, 상대생장율 변화, 생체중 및 건물중, 잎의 색소함량을 분석하였다. NaCl 처리에 따라 토양의 pH와 EC가 증하였으며, 처리기간이 길어짐에 따라 4수종의 생장율은 뚜렷하게 감소하였다. 최종 생존율이 가장 높은 수종은 참느릅나무로서 200mM 처리구에서 15%의 생존율을 보였고, 나머지 3수종은 200mM 처리구에서 모두 고사하였다. 상대생장율, 생체중 및 건물중은 NaCl 처리기간이 길어짐에 따라 감소하였다. 총 엽록소 함량은 60일 후까지 증가하는 경향을 보이다가 감소하였으며, 모든 수종에서 NaCl 처리에 따른 총 엽록소 함량과 카로테노이드 함량의 변화는 크지 않았다. NaCl 처리 시 발생되는 산화적 스트레스에 대한 4수종의 생장반응을 종합한 결과 참느릅나무, 모감주나무, 물푸레나무, 상수리나무 순으로 내성이 큰 것으로 판단되었다.

본 연구는 염화나트륨과 염화칼슘 처리가 오이(Cucumis sativus L.) 접목묘의 도장억제에 미치는 영향을 살펴보고자 수행되었다. 오이 접목 후 염류의 처리 방법, 처리 시기 및 처리 농도를 diniconazole 처리구 및 무처리구와 비교하였다. NaCl을 저면관수나 상토에 혼입하여 처리한 경우 과도한 줄기신장이 억제되는 효과가 있었으며 묘의 충실도 또한 증가되었다. 하지만, 염화나트륨을 두상관수 처리할 경우에는 40mM 이상 농도부터 잎에 피해 증상을 나타낸 반면 도장억제 효과는 거의 없었다. 염화나트륨 처리시기를 접목 7일 후로 할 경우 접목 시에 처리하는 것 보다 도장 억제를 위해 더 높은 농도의 염화나트륨을 필요로 하였다. NaCl 처리 접목모종의 생육을 정식 후 36일에 조사한 결과, 대조구 대비 생체중의 변화는 없었으나 고온기 암꽃 수가 감소하는 경향을 보여 위험 부담이 따랐다. 전체적으로, 염화나트륨이 염화칼슘 처리보다 줄기 신장 억제에 더 효과적이었으며 잎에 나타나는 피해 증상도 적었다.

본 연구에서는 검정콩 발아를 위한 수침조건을 설정하고 발아시 발아수의 염 농도를 달리하여 그에 따른 발아율, 피니톨 및 기타 품질특성변화를 살펴보고자 하였다. 그 결과 수분 흡수율의 변화는 수침초기 6시간 까지는 급격한 증가를 보였으며, 수침 시간 및 수침 온도가 증가할수록 수분 흡수율이 증가하는 것으로 나타났다. pH는 수침 온도가 높을수록 낮아지는 것으로 나타났다. 안토시아닌 용출율은 수침 시간이 증가할수록 점차적으로 증가하는 것으로 나타나 수침 시간은 단시간에 필요한 수분 흡수율을 나타나내는 25℃, 6시간이 적당한 것으로 나타났다. 발아시 검정콩 발아율은 염 농도가 증가할수록 감소하는 것으로 나타났으며, 피니톨 함량을 분석한 결과 염 농도 0.7%일 때 피니톨함량이 높게 나타났다. 총 페놀성 화합물 함량은 염 농도 0.3～0.5%에서 높은 것으로 나타났으며, 플라보노이드 함량은 염 농도 0.1%에서 높은 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 검정콩 발아시 염 스트레스 처리는 혈당강하 성분인 피니톨 함량을 증대하여 검정콩의 기능성 식품소재로서의 가치를 높일 수 있을 것으로 사료된다.

열대작물인 자트로파의 염과 가뭄 스트레스에 따른 생리적 반응과 유전자 발현의 연구를 통해 바이오에너지 작물로서의 기초적 자료를 얻고자 본 실험을 수행하였다. 1. 100~cdot200~cdot300 mM NaCl의 염 스트레스와 5~cdot10~cdot20~cdot30 % PEG의 가뭄 스트레스를 처리하여 잎의 생장, 기공의 전도도, 엽록소 형광, 전해질 유출량을 조사하였다. 자트로파의 잎의 생장, 기공의 전도도, 엽록소 형광, 전해질 유출량을 통한 생육조사 결과 가뭄 스트레스 보다 염 스트레스에서 더 많은 피해를 입었다. 2. 수분 수송과 관련된 아쿠아포린 중에서 JcPIP2가 뿌리, 줄기, 떡잎 그리고 잎에서 모두 고르게 발현하고 있음을 확인하였다. 잎의 JcPIP2는 대조구와 가뭄 스트레스 처리구에서 모두 발현하는 반면, 200 300 mM NaCl 처리구에서는 잎에서 발현하지 않았다. 3. 염과 가뭄 스트레스에서 JcPIP2가 상반되는 반응을 보이는 것은 JcPIP2가 염 스트레스 관련 주요 내재 단백질과 같은 기능을 하는 것으로 판단된다. 4. 자트로파는 염 스트레스보다 가뭄 스트레스에 더 내성을 보이므로 간척지보다는 가뭄지역에서 재배하는 것이 더 유리할 것으로 보인다.

Experimental purpose was to evaluate growth characteristic and abscisic acid (ABA) responses against salt/drought stresses. In the shoot biomass, creeping thyme was tolerated in mild NaCl stress, ranging 0 to 100 mM, while it was severely reduced in higher salinity. Under constant drought stress, the shoot biomass of creeping thyme showed a worse value compared to that of 100 mM NaCl treatment. Chlorophyll degradation was more severe in immature leaf than mature leaf under salt and drought stresses. In salt stress, immature leaf produced much amounts of ABA compared to mature leaf and also immature leaf showed faster increase of ABA than that of mature leaf. In drought stress, immature leaf responded to stress within 24 hours by the increase of ABA, while mature leaf responded to at 72 hours. Our results recommended that the optimal salinity level of creeping thyme was 50~100 mM NaCl.

시설재배가 증가하면서 토양 중 특정 양분이 축적되고, 이로 인하여 과잉양분에 의한 작물의 피해가 발생하고 있다. 본 시험은 염 스트레스 조건하에서 토마토의 양분흡수와 흡수된 염의 집적양상을 알아보기 위하여 국립농업과학원 유리온실에서 수행하였다. 펄라이트에서 발아된 완숙토마토(품종 : 선명, 농우바이오) 건묘를 선발하여 Ross 양액에서 20일간 생육시킨 후, Ross 양액과 NaCl 및 CaCl2를 50 및 100mM로 2주간 처리하였다. 따라서 토마토 유묘를 대상으로 하여 염 종류 별 식물체 내 양분흡수 이동과 염 집적 형태 변화를 알아보기 위해 염 처리 2주후에 토마토 유묘를 채취하여, 부위별(잎, 줄기, 뿌리)로 무기성분(Ca, Na)을 분석하고, 염의 집적양상을 알아보기 위하여 유묘 잎을 Spurr 방법으로 전처리 한 후, SEM으로 집적형태를 관찰하였다. 토마토 유묘의 초장은 염 처리에 의해 크게 저해되었으며, 농도가 증가할수록 생육억제효과는 더 컸다. 염류종류에 따라 무기성분의 흡수양상이 다르게 나타났는데, NaCl이 처리된 토마토는 줄기에 다량의 Na가 축적되었으며, CaCl2가 처리된 토마토는 잎에 다량의 Ca가 축적되었다. 각 부위별 무기성분함량은 무처리에 비해 약간씩 높았다. 식물체내 염의 집적형태로 Ca-oxalate crystal이 가장 많이 존재하는 것으로 알려져 있다. 본 시험에서도 Ca-oxalate는 처리조건에 상관없이 관찰되었는데, 집적정도는 염 처리에 의해 다소 증가하였으며, 특히 잎의 해면조직과 뿌리의 피층 부분에서 다량이 존재였다.