본 연구는 바이오소재 자원으로 주목받고 있는 멀꿀(Stauntonia hexaphylla)의 안정적 재배 기반 마련을 위한 종자 프라이밍(Priming) 처리 효과를 평가하고자 수행되었다. 경상남도 진주시에서 채집한 멀꿀 종자를 대상으로 GA3, NH4NO3, KNO3, KH2PO4, PEG 등 다양한 프라이밍 용액과 농도 조건을 설정하여 발아율, 발아속도, 발아균일성 및 유묘 생육 특성에 미치는 영향을 비교하였다. 그 결과, KH2PO4 100 mM 용액에 24시간 침지 처리한 종자에서 발아율(86.4%)과 발아속도, 발아균일성 지수가 가장 우수하였으며, 초장, 지상부 생중량 및 유묘 활력지수에서도 유의한 향상을 보였다. 특히 단위면적당 지상부 수확량이 대조구 대비 약 2.14배 이상 증가하여 산업적 활용 가능성을 확인하였다. 이러한 결과는 KH2PO4 프라이밍 처리가 멀꿀 종자의 발아 촉진 및 유묘 생육 증진에 효과적인 전처리 방법임을 시사하며, 향후 멀꿀의 대량 재배 및 바이오소재 산업화에 활용될 수 있는 실용적 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

유묘기의 저온 스트레스는 벼의 초기 생육 및 성장을 방해하여 수량 감소에 영향을 준다. 유묘기 내냉성 육종을 위해서는 내냉성을 조절하는 유전자좌를 탐색하고, 유용한 대립유전자를 도입하여 유묘기의 내냉성을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 한국형 벼 핵심집단 134 계통의 유묘기 내냉성을 검정하고 전장유전체 연관 분석을 통해 해당 형질과 연관된 QTL 및 후보 유전자를 탐색하였다. 생육 10일 된 벼 유묘에 8°C의 저온을 3일 동안 처리한 후, 달관평가를 통해 1-10단계로 내냉성을 평가하였다. 1,781,068개의 SNP 마커를 이용한 전장유전체 분석을 통해 3, 5, 6, 9번 염색체에서 유묘기 내냉성 형질과 높은 연관성을 보인 4개의 QTL을 탐지하였다. 4개의 QTL 지역 중 염색체 5번에 위치한 qCTS5는 2개의 분석 모델에서 일관적으로 발견되어 높은 신뢰성을 보였다. qCTS5의 물리적 위치를 기준으로 24개의 유전자가 확인되었고, 이중 8개 유전자가 내냉성 형질과 관련 있다고 보고되었다. 추후 bi-parental population을 이용하여 유전자를 동정하고, 저온 환경에서의 역할을 명확히 밝히고자 한다.

꼬리말발도리(Deutzia paniculata Nakai)와 가침박달 (Exochorda serratifolia S.Moore)은 각각 5~6월과 4~5월에 흰색 꽃이 피는 화목관목으로 한국의 희귀식물이며, 관상가치가 높아 원예용으로 개발할 가치가 있다. 본 연구에서는 꼬리말발 도리와 가침박달의 종자를 이용한 번식체계를 확립하고자 플러 그 육묘에서 플러그 트레이의 셀 크기, 배지조성, 시비수준에 따른 유묘의 생육을 조사하였다. 꼬리말발도리는 플러그 트레이 의 셀 크기가 작아질수록 유묘의 생육이 불량하였고, 105구의 셀 크기에서 초장, 엽장과 엽폭, 줄기와 뿌리의 생체중 등 생육 이 가장 양호하였다. 또한 배지의 조성은 피트모스와 펄라이트 를 20:80로 혼합한 처리에서 줄기와 뿌리의 생육이 가장 우수하 였고, 펄라이트 단용인 0:100 처리에서 유묘의 생육이 가장 불 량하였다. 가침박달은 피트모스와 펄라이트를 100:0과 75:25 로 혼합한 배지에서 유묘의 생육이 가장 좋았고, 펄라이트 단 용인 0:100 배지에서 유묘의 줄기뿐만 아니라 뿌리의 생육 도 가장 불량하였다. 그리고, 육묘 기간동안 시비수준이 증가 함에 따라 유묘의 줄기 생육이 양호하였으며, 엽록소의 함량도 증가하였다. 따라서 가침박달은 플러그 트레이 당 Hyponex (N:P:K=20:20:20) 6.24.g을 관주하는 것이 고품질 묘를 생산 하는데 가장 효과적이었다. 따라서 꼬리말발도리는 105공 플러 그 트레이에 피트모스와 펄라이트의 20:80 비율의 배지를 사용 하는 것이, 가침박달은 피트모스와 펄라이트의 100:0과 75:25 비율의 배지에서 육묘기간동안 Hyponex 6.24g를 시비하는 것이 유묘 생육에 가장 적합하였다.

가는잎향유[Elsholtzia angustifolia (Loes.) Kitag.]는 화형 이 아름답고, 정유 특유의 향기가 좋아서 분화용 및 지피용 관 상식물로 수요가 증가하고 있고, 전초에는 약효가 있다고 알 려져 있다. 본 연구는 가는잎향유의 육묘에 미치는 플러그 트 레이 셀 사이즈, 파종립수, 차광정도, 추비농도 등의 영향을 구명하기 위하여 수행되었다. 연구결과, 플러그 트레이 셀 사 이즈는 용량이 증가할수록 유묘의 초장, 엽수, 마디수, 근장, 지상부 생체중이 유의적으로 증가하였다. 파종 립수는 2립 파 종 시 가장 효율적이었고, 파종량이 증가할수록 생육이 감소 하였다. 차광정도가 높아질수록 초장은 증가하였고, 경직경, 엽수, 마디수는 55% 차광에서 가장 우수하였다. 추비 처리 시 공시비료 1000배 처리구에서 생육이 가장 양호하였다. 따라 서 가는잎향유의 육묘 시 162셀 트레이에 원예상토를 채운 다음 셀 당 2립 파종한 후 55% 차광막이 설치된 육묘상에서 공시비료 1000배로 엽면시비하는 것이 가장 효과적인 것으로 생각된다.

본 실험은 마이크로웨이브 처리가 상추 유묘의 생육 변화와 이차대사산물 함량의 변화를 알아보고자 수행되었다. 파종 후 3주째 상추 유묘에 2.45GHz 주파수와 200W의 마이크로 웨이브를 0, 4, 8 및 12초 동안 처리하고, 4주간 식물공장에서 재배한 후 생육 및 성분 분석을 수행하였다. 지하부와 지상부 의 생체중과 건물중, 엽면적, 엽장 및 엽수는 마이크로웨이브 처리시간이 증가할수록 감소하였다. 4초 처리구와 비교하여 12초 처리구에서 chlorophyll a, chlorophyll b 및 총 carotenoids 의 함량이 증가되었으며 총 페놀 함량은 감소하였다. 무처리 구와 비교하여 8초 처리구에서 총 플라보노이드 함량이 감소 하였다. 이러한 결과들은 산화적 스트레스에 의해 이차대사 산물 함량이 변화된 것으로 사료된다. 총 플라보노이드 함량 을 제외한 이차대사산물 함량은 각 처리구에서 무처리구와 비 교하여 유의한 차이가 없었지만, 각 처리구 사이의 유의한 차 이는 200W와 2.45GHz의 마이크로웨이브 처리가 4주 후 상 추의 이차대사산물 함량에 영향을 줄 수 있다는 것을 시사한다.

본 연구는 국내 산림생명자원 중 광나무의 대량생산을 위한 기초연구로, Priming 처리에 따른 발아 효율성 및 유묘 생육특성에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 종자 Priming처리는 대조구, GA3 (10, 100, 200 ㎎·L-1), Ca (NO3)2 (50, 100, 200 mM), KNO3 (50, 100, 200 mM)를 24시간 처리하여 발아특성을 분석하였고, 순화재배에 따른 생육특성 및 활착률을 조사하여 수확량을 비교·분석하였다. 발아특성은 25℃·KNO3 100 mM에서 발아율이 유의적으로(p<0.001) 높았으며, 평균발아일수는 10.3~18.1일로 15℃에서 대체적으로 빠른 발아일수를 나타냈다(p<0.001). 발아속도 및 발아균일지수 또한 25℃·KNO3 100 mM에서 유의적으로 높은 값을 보였다(p<0.001). 생육특성의 경우 2 5℃·KNO3 100 mM 처리에서 유근 길이(5.1±2.4 ㎝), 초장(5.7±0.7 ㎝), 근장(16.6±2.0 ㎝), 건중량(0.079 g)이 유의적으로 가장 높게 나타났다 (p<0.001). 유묘활력지수 또한 25℃·KNO3 100 mM 처리에서 1418.3으로 높았으며, 가장 높은 수확량(16.8 g/㎡)을 나타냈다. 결과적으로 25℃, KNO3 100 mM 처리 시 실내발아에서 발아효율성을 높일 수 있었으며, 순화재배 시 우수한 유묘 생육을 보여 수확량을 증진시킬 수 있었다.

본 연구는 광나무(Ligustrum japonicum) 종자의 파종 효율성 및 유묘 생산성을 증진시키기 위하여, 발아와 균일성에 효과가 있는 priming 처리 중 처리시간, 처리제 및 처리농도를 비교·분석하여 적절한 전처리 조건을 구명하고자 실시하였다. 광나무 종자는 충실 종자를 사용하기 위해 1일간 침지처리 후 침강 종자만을 사용하였다. 종자 전처리는 priming 처리시간(24, 48시간)에 따라 GA3 (0, 10, 100, 200 ㎎·L-1) 생장조절제와 Ca(NO3)2 및 KNO3 (0, 50, 100, 200 mM) 무기염류로 처리하여 시험을 수행하였다. 발아특성을 분석한 결과 priming 24시간 처리는 대조구보다 유의적으로 높은 발아율, 발아속도, 발아균일지수를 보인 반면(p≤0.001), priming 48시간 처리 시 대조구보다 낮은 발아특성을 나타냈다. 특히, priming 24시간·GA3 200 ㎎ 처리에서 발아율 44.0%, 발아속도 0.59%·day, 발아균일지수 0.55으로 가장 높은 효과를 보였다(p≤0.001). 한편, priming 48시간·GA3 및 Ca(NO3)2 200 mM 처리구에서는 발아가 나타나지 않았다. priming 처리된 종자로부터 생장한 유묘들을 대상으로 T/R율 및 유묘활력지수를 조사한 결과 발아율이 가장 높았던 priming 24시간·GA3 200 ㎎ 처리에서 낮은 T/R율과 수분감소율을 보였으며, 유묘 활력지수는 793.0으로 가장 높게 나타났다(p≤0.001). 결과적으로 priming 종류(GA3, Ca(NO3)2, KNO3) 중 광나무 종자 발아 및 유묘의 생장에 영향을 적정 처리제는 GA3로 판단되며, 적정 처리 조건은 200 ㎎, 24시간 처리로 나타났다.

Consumers prefer high-quality organic agricultural products, but most organic farmers use conventional seeds. Therefore, it is necessary to establish an organic seed production technology for organic vegetable cultivation which will meet international organic standards. In this study, the effects of low temperature treatment and seedling size on flower bud differentiation and planting were investigated for the production of indigenous organic root vegetables seeds, radish, turnip, and beet. Radishes were bolted in large seedlings which were cold treated for 4 weeks after 16 days of transplantation. Turnips were bolted in small seedlings which were cold treated for 2 or 4 weeks after 28 days of transplantation. Beets were bolted in small seedlings which were cold treated for 4 weeks, 23 days after planting. It was found that small size radish seedlings were not affected by the 4 weeks low-temperature treatment, but for turnips and beets, smaller seedlings rapidly bolted as compared to larger seedlings which were treated for 2 or 4 weeks. Based on these results, it could be inferred that it is possible to increase the seed production yield of radish, turnip, and beet as well as predicting the planting time. These findings could be used as basic data to determine the appropriate seedling size and cold-treatment time.

털부처꽃(Lythrum salicaria L.)은 전국에 분포하는 다년생 초본식물로 척박하고 습한 지역을 포함한 다양한 환경에서 잘 자라는 것으로 알려져 있다. 따라서 하천변, 척박지에서 정원 용, 화훼용 및 관상용 식물로 이용이 가능하다. 본 연구는 털 부처꽃의 적정 육묘 조건(토양종류, 플러그 트레이 셀 크기,파종립수, 액비농도 및 차광)을 조사하였다. 대조구(원예상토) 에서 재배된 유묘의 생육이 가장 우수하였다. 반면 피트모스 와 펄라이트의 혼합용토는 육묘기간이 지속되면서 생육수치 가 감소하는 경향을 나타냈다. 셀 크기는 용적이 가장 큰 162 셀에서 재배된 유묘의 생육이 우수하였으나, 200셀과 288셀에 서 자란 묘도 건강했다. 한편 유묘의 결주발생을 고려하면 셀 당 2립을 파종하는 것이 적합하였다. 액비 처리는 유묘의 생 육을 촉진하였다. 특히 Hyponex 1000배는 초장, 줄기직경, 엽수, 마디수, 근장, 지상부 생체중 및 지하부 생체중을 증가 시켰다. 또한 유묘의 생육은 55% 차광 하에서 우수하였다. 따 라서 털부처꽃의 가장 효과적인 생육조건은 원예상토가 충진 된 288셀 플러그 트레이에 셀 당 2립을 파종하고 Hyponex 1000배를 시비하면서 55% 차광 하에서 재배하는 것이었다.

본 연구에서는 토마토 유전자원 49점을 대상으로 엽록소형 광 측정 프로토콜인 Quenching act 2를 이용하여 염류 스트레스 수준을 구분할 수 있는 엽록소형광 매개변수를 선발하기 위해 수행되었다. 염류 스트레스 평가는 3엽기 유묘 단계의 토마토 유전자원 49점을 대상으로, 1일 1회 NaCl 400mM로 저면관수를 처리하였다. 염류 스트레스 처리 4일차에 토마토 유묘의 지상부 생체중, 엽록소 및 프롤린 함량 분석을 실시하였 다. 토마토 유전자원 49점의 지상부 생체중 및 엽록소 함량은 대부분 감소하였으며, 프롤린 함량 증가율은 유전자원 별로 유사하였다. 대표적인 12개의 엽록소형광 매개변수는 염류 스트레스에 노출되는 기간이 길어질수록 증감하는 경향을 보였으며, 염류 스트레스에 노출될수록 Y(NO)는 증가하였다. 본 연구결과에서 유전자원 49점의 광계Ⅱ의 비조절 에너지 소산의 양자 수율[Y(NO)]은 염류 스트레스 하에 차이를 보였으 며, 염류 스트레스에 저항성을 지닌 염류 저항성 유전자원과 염류 스트레스에 감수성 유전자원 간의 차이를 확인할 수 있는 엽록소형광 매개변수로 판단되며, 토마토 유전자원에 대해 염류 스트레스 수준을 평가할 수 있는 보완적인 도구로 활용 가능하다고 판단된다.

이 연구는 해파리 비료 시비처리 수준에 따른 상수리나무 유묘의 광합성 반응과 엽록소 함량 변화를 알아보기 위해 수행되었으며, 시비처리는 5가지로 조절하였다(무시비처리구, 1.6 g/kg, 2.7 g/kg, 5.5 g/kg과 11.1 g/kg). 해파리 비료 시비처리시 토양수분함량과 잎의 수분포텐셜은 비교적 높게 나타났으며, 해파리 비료의 콜로이드 특성이 토양의 수분보유력을 높이는 것을 알 수 있다. 1.6 g/kg 처리구에서 최대 광합성속도, 기공증산속도, 기공전도도, Fv/Fm 및 토양-엽 수리전도도 등 전반적인 광합성 활성이 증가 하였으며(p<0.05), 엽록소와 카로테노이드 함량 및 Fv/Fo 역시 높게 나타났다(p<0.05). 이와 유사하게 2.7 g/kg 처리구 역시 광합성 활성과 엽록소 함량이 높은 것으로(p<0.05) 나타났으나 무처리구는 이와 반대되는 경향을 보였다. 특히 11.1 g/kg 처리구 경우 토양수분함량은 가장 높았으나 잎의 수분포텐셜은 상대적으로 낮게 나타났는데, 이는 과도한 시비에 따른 생리적인 장애로 생각된다. 결론적으로 1.6 g/kg과 2.7 g/kg 해파리 비료 시비처리시 상수리나무 유묘의 토양수분 보유력과 광합성 활성이 증가됨을 알 수 있다.

본 연구는 고농도 CO2 환경에 순응한 호접란 유묘의 CO2 교환 및 생장 반응을 조사하기 위해 실시하였다. 환경 조절이 가능한 식물생장상에서 6주령 호접란 ‘만천홍’을 27주 동안 야간에 각각 400 ± 100, 900 ± 100, 1500 ± 100, 2100 ± 100μmol CO2·mol-1 농도로 유지해주었다. 처리에 앞서 발달해 있었던 최상위 성숙엽으로 측정한 야간 중 CO2 흡수량은 900μmol CO2·mol-1 처리구에서 가장 높았고, 이어 2100, 1500, 400μmol CO2·mol-1 순으로 높았다. 그러나 처리 7주 이후 새로 발달한 성숙엽에서 측정한 결과, 2100μmol CO2·mol-1 처리구가 야간 중 가장 높은 CO2 흡수량을 보였으며, CO2의 흡수량은 처리 CO2 농도가 높아질수록 증가하는 경향을 보였다. 생장 반응에서는 최상위 성숙엽의 엽장, 엽폭 및 생체량은 900, 1500, 2100μmol CO2·mol-1 등 고농도 처리구에서 감소하였으나, 신엽 발달은 고농도 CO2 처리 하에서 촉진되었다. 이러한 결과들은 호접란 유묘의 높은 CO2 환경에 대한 적응이 CO2 흡수와 신엽 발달을 증진시킬 수 있다는 것을 보여준다. 그러나 900μmol CO2·mol-1 이상의 고농도에서는 잎의 생장과 생체량이 다소 줄어드는 경향이 있어 이에 대한 원인구명 등 추가적인 연구가 필요하다.

Waterlogging strongly affects maize (Zea mays L.) growth. It is necessary to find the screening method of waterlogging tolerant maize lines. This study was to investigate the growth characters at V3 stage of maize, when is very sensitive to waterlogging. Six Korean maize inbred lines were subjected to waterlogging at V3 stage for 30 days. The 30 days waterlogging treatment significantly reduced plant height, number of expanded leaves, and SPAD value, compared with the control plants. SPAD values were significantly different among the six inbred lines, KS140 was the highest. The dry matter accumulation of aerial and root part were significantly decreased by 30 days waterlogging. KS140 was the weightiest among inbred lines. The dry matter of adventitious root showed same trend. Waterlogging treatment significantly reduced to ear length and thickness, grains filling length, grain number per ear, and maize grain. Plant height, SPAD value, and number of fully-expanded leave showed high correlation with maize grain yield, but number of senescent leaves, dry matter of adventitious root and TR ratio did not, suggesting that the former three traits may be good indicator for evaluating 30-day waterlogging tolerance of maize inbred lines. KS164 was the highest yield by increasing of grains filling length and grain number per ear of among waterlogging inbred lines. According to the results, evaluation of maize waterlogging should be consider both early growth characteristics and resilience in the later growth stages.

본 연구는 유기질 시비처리 수준이 수리취 유묘의 광합성 반응 및 생장특성에 미치는 영향을 알아보 기 위하여 수행되었으며, 시비처리는 5가지로 조절하였다(무시비처리구, 퇴비처리구; F-F, 퇴비 3 x 마사토 1; F3:1, 퇴비 1 x 마사토 1; F1:1, 퇴비 1 x 마사토 3; F1:3). F3:1 처리구의 수리취가 가장 높은 최대광합성속도, 순양자수율 및 탄소고정효율을 보여 광합성 활성이 좋은 것으로 나타났으며, F3:1 처리 구의 질소흡수율과 엽 생장, 엽면적, 엽 건중, 순동화율, 상대생장율 역시 비교적 높은 것으로 나타났 다. 이와 유사하게 F1:1 처리구의 수리취 역시 비교적 높은 광합성 활성 및 생장 특성을 보였고 무시비 처리구의 경우 이와 반대되는 경향을 나타냈다. 그러나 F-F 처리구의 경우 초기 생육시기에 생장 및 광합성 반응이 비교적 우수하였으나, 점차 낮은 광합성 반응 및 생장율을 보여 과도한 시비에 따른 생 리적 장애로 의심된다. 위의 결과를 통해 F3:1 및 F1:1 시비처리시 건전한 생육과 품질을 향상시키는 것 을 알 수 있다.