벗초파리(Drosophila suzukii)는 베리류 작물, 체리, 포도 등에 심각한 수확량 손실을 입히는 해충이다. 잘 알려진 훈증제인 phosphine (PH3)과 ethylformate (EF)를 저온과 병합처리 하면 벗초파리의 살충효과가 상승되는데 그 원인을 규명하고자 본 연구에서는 TUNEL assay 를 이용한 apoptosis 분석과 이차원 전기영동(2DE) 및 MALDI-TOF/TOF를 통한 벗초파리 체내 단백질 변화를 분석하였다. Apoptosis 분 석 결과, 저온과 훈증제 복합 처리구, 각각의 훈증제와 저온 단독 처리구 순으로 apoptosis가 강한 경향을 보였다. 단백질 발현 분석 결과, 약 800 개의 spot이 관찰되어 그 중 가장 변화가 큰 42개의 spot을 동정한 결과, cathepsin D과 heat shock protein 83이 훈증제와 저온 복합처리군에 서 발현이 현저히 증가했다. 이러한 결과는 훈증제와 저온 복합처리에 의한 벗초파리의 살충효과 상승작용에 대한 생리학적 변화를 확인하는 중 요한 지표가 될 수 있다.

The effects of exogenous sodium nitroprusside (SNP, nitric oxide donor) on the growth, yield, photosynthetic characteristics, and antioxidant enzyme activity of kimchi cabbage (Brassica rapa L. subsp. pekinensis (Lour.) Hanelt) was studied under the low temperature conditions. Kimchi cabbages were treated with SNP of three concentrations (7.5, 15, 30 mg·L-1) for three times at four-day intervals and exposed to low temperature (16/7°C) stress for seven days. SNP treatment induced increases of net photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (Gs), intracellular CO2 concentration (Ci) and transpiration rate (Tr) under the stress condition with the highest level after the third treatment. The contents of malondialdehyde (MDA) and H2O2 were significantly lower in the treatment of SNP compared to the non-treated control. The activity of ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT), peroxidase (POD) and superoxide dismutase (SOD), increased in treated plants by up to 38, 187, 24 and 175%, respectively compared to the non-treated control. SNP-treated and untreated plants had similar growth characteristics. Compared to the control group, SNP-treatment increased fresh weight and leaf area by 5%. Overall, our findings suggest that the application of sodium nitroprusside to the leaves contributes to reducing physiological damage and enhancing the activities of antioxidant enzymes, thereby improving low temperature stress tolerance in kimchi cabbage.

This study is in order to the effect of 1-methlycyclopropene (1-MCP) treatment and film package as modified atmosphere packaging (MAP) on the changes in fruit quality factors of 'Daehong' peaches during cold storage. The concentrations of 1-MCP were treated at 1μL·L-1 and 2μL·L-1, and peaches in film package were stored for 28 days in cold storage at 5±1°C and 85±5% RH. The fruits stored carton box were used as a control of MAP, and 1-MCP free fruits were used as the control of both packages. Rate of fresh weight loss during storage was not significantly different between groups with and without 1-MCP treatment, but was higher in the box package than in the MAP. The control group had a higher incidence of both gases with the 1-MCP treatment group showing statistically significantly low. Carbon dioxide in the package was lowered by about 12% compared to the non-treated group, and the ethylene concentration was maintained at 1μL·L-1, showing a significance low compared to other treated groups. As the storage period elapsed, the firmness of 1-MCP and MAP treated fruits remained significant at 5-9% compared to the control group. Regardless of the packaging method Hunter a* values of exocarp and mesocarp were significantly higher in fruit treated with 1-MCP 1μL·L-1 treatment than in the control group, and anthocyanin was significantly higher in the fruit during the storage period, especially high in MAP. In summary, fruits of MAP group with 1-MCP 1μL·L-1 had rate of lower respiration and ethylene production, and little changes in firmness, Hunter a* values of exo-carp and meso-carp, and anthocyanin, which is considered the most suitable method for preserving postharvest quality of the peach cultivar during the storage.

Codonopsis lanceolata (S. et Z.) Trautv. is mainly cultivated in Korea and China as a medicinal crop. C. lanceolata is difficult to produce plug seedlings in the summer, because C. lanceolata has a low germination rate and is vulnerable to high temperatures. Cold treatment is effective in breaking dormancy of seeds and increasing the germination rate. Shading cultivation can control the solar irradiance received by plants and reduce the damage by high temperatures and strong light. This study was conducted to examine the appropriate cold treatment period for the improving germination of C. lanceolata, and shading level during the summer seedling period. Cold treatment experiments were conducted for 0 (control), 1, 2, 3, and 4 weeks at 4°C before sowing. In the shading experiment, C. lanceolata was grown for 45 days with 0 (non-treatment), 45, 75% shading levels. Cold treatment for one week significantly improved the germination energy. The plant height, leaf area, and fresh and dry weights of C. lanceolata seedlings were significantly increased under the 45% shading level. Total root length, root surface area, and the number of root tips were significantly higher in shading treatment (45 and 75%) than in non-treatment. The C. lanceolata seedling’s compactness and Dickson’s quality index were the highest at 45% shading level. Therefore, these results recommended sowing C. lanceolata after cold treatment for one week at 4°C, and 45% shading level could stably culture C. lanceolata plug seedlings during the high temperature period.

흰점박이꽃무지(Protaetia brevitarsis seulensis) 유충을 사육상자(가로 543 × 세로 363 × 높이 188 mm) 안에서 뽕나무 발효톱밥 기반 사료 를 이용하여 집단으로 사육할 때(25°C, 16:8 L:D), 투입될 수 있는 갓 부화한 유충의 밀도를 검토하였다. 100-175마리 투입구는 90일후 생존율 이 80% 이상으로 사육밀도 사이에 차이가 없었다. 그러나 200마리 밀도에서는 생존율이 약 10% 이상 감소하였다. 100-150마리 밀도에서 유충 평균 무게는 처리 밀도 사이에 유의한 차이가 없었으나, 175마리와 200마리 밀도에서는 100마리 밀도에 비해 유충 무게가 유의하게 낮았다. 사 육밀도가 낮을수록 유충 무게가 더 빨리 증가하였다. 이상의 결과를 종합하여 100-150마리가 처음 투입밀도로 적절하다고 판단하였다. 두 번째 실험으로, 종령 유충을 저온에 보관하는 조건을 검토하였다. 종령 유충을 4개의 무게 집단(1.8-2.0, 2.0-2.3, 2.3-2.5, 2.5 g 이상)으로 구분하여 4, 8, 10°C에 보관하였을 때, 4°C에서는 70일 보관된 유충들은 무게에 관계없이 모두 사망하였다. 그러나 8°C에서는 70일 보관집단에서 약 80%의 유충이 생존하였다. 보관하는 유충의 무게가 무거울수록 생존율이 높았다. 4°C 보관에서는 무게가 2.3 g 이상인 유충을 50일까지 보관한 후 우화 한 성충들만 적은 수의 산란을 하였다. 8°C와 10°C 처리에서는 유충 무게에 관계 없이 모두 산란을 하였다. 이상의 결과로부터 무게가 2.3 g 이상 인 흰점박이꽃무지 종령 유충을 8°C에서 30-50일 범위에서 저장할 수 있다고 판단하였다.

글루탐산은 식물의 생장과 발달에 중요한 역할을 하는 필수 아미노산의 전구체이며, 저온 보호 물질로 이어지는 생합성 경로를 자극하여 저온 피해를 줄이는 생물자극제 중 하나이 다. 본 연구에서는 저온 스트레스 조건에서 글루탐산 엽면 처 리가 배추에 미치는 영향을 평가하였다. 글루탐산 2가지 엽면 시비 농도(0 및 10mg·L-1)와 3가지 주/야간 온도 수준(11/－1 °C extremely low, E; 16/4°C moderately low, M; 21/9°C optimal, O)을 결합하여 6개의 처리가 수행되었다. 글루탐산 의 엽면 처리는 정식 후 10일에 1회 살포하고, 글루탐산 처리 직후 온도 처리는 최대 4일 동안 실시하였다. 처리 4일 후, ABA, PA, DPA 및 ABA-GE 함량은 M 처리에서 Glu 0 처리 보다 Glu 10 처리에서 함량이 더 높았다. Glucose 함량은 E 및 Glu 10 처리에서 가장 높은 반면(52.1mg·100g-1 dry weight), fructose 함량은 O 및 Glu 0 처리에서 함량이 가장 높았다 (134.6mg·100g-1 dry weight). GLP, GBS, 4MGBS, GNBS 및 GNS 함량은 E 및 Glu 10 처리에서 모든 처리 중 가장 높았 다(0.72, 2.05, 1.67, 9.40 및 0.85μmol·g-1 dry weight). 처리 2일 후 E 및 Glu 10 처리의 PA와 DPA함량에서 급격한 변화 를 확인하였고, 몇몇 개별 glucosinolate 함량(GLP, GBS, 4MGBS, GNBS 및 GNS)은 저온과 글루탐산 처리에 따라 유 의적 차이를 확인할 수 있었다. 또한, fructose는 glucose 대신 fructan을 에너지원으로 사용하였기 때문에 처리 4일후 E와 M처리에서 O 처리에 비하여 유의적으로 낮은 함량을 보였다. 따라서, 저온과 글루탐산 엽면 처리에 따른 PA, DPA, glucose, fructose 및 개별 glucosinolate 물질들의 변이를 확 인하였지만, 저온과 글루탐산의 효과에 관한 명확한 상관관계를 평가할 수는 없었다. 배추과 작물은 호냉성 채소로서 저 온에 민감하게 반응하지 않고, 대부분 내한성을 가지고 있기 때문으로 판단된다.

본 연구는 ‘스마트꿀’ 참외를 수확 후 ascorbic acid (AA) 및 salicylic acid (SA) 침지 처리와 PE film 처리가 저온저장(10℃) 중 과골 갈변 발생과 과실품질 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 참외 과실의 저장기간 동안 과골 갈변 발생 정도는 무처리 과실의 경우 저장기간 동안 꾸준히 증가하여 저장 15일후 3.8 수준으로 증가하였으나, PE film 처리 과실은 저장 15일후 2.7 수준으로 낮은 과골 갈변 증상을 보였다. 참외 과실의 고유색을 나타내는 황색 과피의 황색도(b*)의 경우, 무처리 과실은 저장 15일 후 38.1로 감소하였으나, PE film 처리 과실은 저장 15일 후에도 39.8로 높은 황색도를 보였다. 흰색 과골 명도(L*)는 무처리 과실은 저장 15일 후 67.9로 감소하였으나, PE film 처리 과실은 72.9로 높게 유지되었다. 그리고 흰색 과골 적색도(a*)의 변화는 무처리 과실의 경우 저장 15일 후 1.0으로 증가하였나, PE film 처리 과실은 저장 15일 후에도 –1.4 이었으며, AA 처리 과실 역시 –0.5로 적색도 변화를 효율적으로 억제하였다. 가용성 고형물 함량은 무처리 과실은 저장기간 동안 점차 감소하였으나 PE film, AA 및 SA 처리 과실들은 거의 변화가 없었다. 그리고 과실 중량감소율은 무처리 과실은 저장 15일 후 1.98%이었으나, PE film 처리 과실은 1.33%로 가장 낮은 중량감소율을 나타내었다. 따라서 ‘스마트꿀’ 참외를 저장 및 유통할 때 과골 갈변 발생과 과색 및 품질의 변화를 억제하는데 PE film 처리가 효과를 보여 처리방법에 대한 효율적인 적용 방안을 모색할 필요가 있다고 판단되었다.

본 연구는 제비동자꽃의 대량번식을 위한 효과적인 발아 조건을 선발하고자 수행되었다. 제비동자꽃 종자는 저온습윤 처리(5°C, 0, 4, 8, 12, 16주), GA3 처리(0, 500, 1000mg･L-1), 프라이밍 처리(0.1M, 0.2M의 NH4NO3, K2HPO4, KCl, KNO3)를 하였다. 모든 종자는 25°C, 12시간 광조건(40μmol･m-2 ･s-1)에 서 발아 실험이 진행되었으며, GA3 처리구는 비닐온실(평균 23.4°C)에서도 비교실험이 진행되었다. 저온습윤 8주 처리구 에서 20.4%로 가장 높은 발아율을 나타냈으며, 12주 이상의 저온습윤 처리는 오히려 제비동자꽃의 발아율을 감소시켰다. GA3 0, 500, 1000mg･L-1 처리된 종자는 25°C에서 각각 3.3, 44.0, 62.0%, 비닐온실에서 각각 5.3, 16.7, 42% 발아하였다. 제비동자꽃 종자는 GA3 농도가 높아질수록 발아율이 증가하였다. 또한 제비동자꽃 종자는 0.2M KNO3-프라이밍 처리구에서 가장 높은 발아율(54.7%)을 나타냈으며, 평균발아소요일수는 처리 간 유의성을 보이지 않았다. 이상의 결과로 효과적인 제비종자꽃 종자 번식을 위한 전처리 조건으로 24시간 GA3 1000mg･L-1 침지 처리 또는 0.2M-KNO3 프라이밍 처리를 추천한다.

본 연구는 저온살균(60oC, 5-20분)과 대기압플라즈마(5- 20분)를 병용한 고춧가루 중의 E. coli 저감화 및 시너지 효과를 조사하였다. 저온살균 단일처리시 대장균의 불활 성화는 최대 2 log10 CFU/g(=99% 감소) 이상 나타내었으며, 대기압플라즈마 5, 10, 15, 및 20분간 단일처리 하였을 때 각각 0.4, 0.8, 0.9 및 1.4 log10 CFU/g 감소되었다. 저온 살균 및 대기압플라즈마 단독 처리만으로는 만족할 만한 미생물 저감화효과를 얻을 수 없었기에 저온살균 처리 후, 대기압플라즈마를 병용처리 하여 대장균의 불활성화는 1- 6 log10 CFU/g 이상 감소되었다. 그러나, 저온살균과 대기 압플라즈마 병용처리에 따른 관능적 품질 (색, 이취, 맛, 조 직감 및 전체적인 기호도)에 대한 유의적인 차이는 관찰 되지 않았다(P>0.05). 따라서 고춧가루의 미생물학적 안전성 확보를 위해 저온살균과 대기압플라즈마 단독처리보다 이 둘의 병용처리가 E. coli의 확실한 저감화 효과를 유도 하고 식품 고유의 품질특성을 유지하는데 효과적이었음을 본 연구를 통해 확인되었다.

본 실험은 저온처리 기간과 일장이 자생 돌마타리의 휴면타파와 생장 및 개화에 미치는 영향을 구명하기 위해 실시되었다. 노지에서 재배중인 돌마타리의 생물계절현상 반응(phenology) 을 3월부터 10월까지 조사하였다. 또한 저온처리 기간이 돌마타리 휴면타파 및 개화에 미치는 영향을 알아보기 위해 4°C 저온에 0, 3, 6, 9, 12주간 처리한 후 장일환경(16h), 25°C 온도조건에서 재배하면서 생육특성을 관찰하였다. 일장이 돌마타리의 생육 및 개화에 미치는 영향을 알아보기 위해 자연저온 처리된 돌마타리를 단일(9h), 중일(12h), 장일조건(16h)에서 재배하여 생육 특성을 관찰하였다. 야외에서 재배중인 돌마타리는 늦여름인 8월부터 9월까지 개화하는 특성을 보였다. 저온처리 기간에 따른 실험결과 9, 12주 저온처리를 받은 식물이 3, 6주간 저온처리 한 식물에 비해 개화소요일수가 유의하게 단축되었다. 돌마타리는 4°C 온도에서 9주 이상 처리시 33%의 개화율을 보이는 것으로 조사되었다. 일장에 따른 실험결과, 장일환경에서 재배된 돌마타리의 초장은 50.1cm였으나 단일 및 중일환경에서 재배된 식물의 초장은 각각 16.7, 16.1cm로 조사되었다. 돌마타리는 장일환경에서 16주간 재배 시 100% 개화하였으나 단일 및 중일 환경에서 재배 시 전혀 개화하지 않았다. 결론적으로 돌마타리 는 휴면타파 및 개화를 위해 저온을 필수적으로 요구하며 장일 환경조건에서만 개화하는 질적장일식물임을 확인하였다.

사시나무(Populus davidiana Dode)는 동아시아에 분포하는 산지형 속성수이다. 우리나라에서는 이전 에 치산녹화에 중요한 조림수종이었으며, 줄기 삽목에 의한 증식이 어려워 근삽(Root cutting)을 이용 한 증식이 가능한 것으로 알려져 있다. 근삽은 줄기 삽목에 비하여 클론 개체를 얻는 효율이 낮기 때문 에 근삽을 이용한 개체 증식을 시도할 때 많은 개체를 얻기 위하여는 근맹아 발생량을 높이기 위한 연 구가 필요하다. 이에 본 연구는 사시나무 근삽수의 저온 저장 처리가 근맹아 발생 효율에 미치는 영향 을 알아보고자 수행되었다. 근삽수는 오대 19호를 포함한 총 9개의 클론에서 채취되었다. 실험은 같은 샘플들을 4℃와 24℃의 온도 조건에서 3주간 처리한 다음 항온 유지 온실에서 근삽목을 실시하였고, 15주간 근맹아 발생을 관찰하며 진행되었다. 그 결과, 24℃ 대조구는 4℃ 처리구에 비하여 총 근맹아 발생량이약 1.9배로 우수하였다. 처리구는 5주차까지 총 발생량의 95%가 발생하고 나서 8주차까지 총 2개가 추가 발생한 후 모든 발생이 멈췄다. 반면에 처리구에서는 5주차까지 총 발생량의 52%가 발생하였으며, 그 후 14주차까지 37개의 근맹아가 불규칙적으로 추가 발생하였다. 본 실험을 통하여 저온처리를 한 사시나무 근삽의 근맹아 발생이 대조구에 비해 조기에 멈추는 것을 확인하였다. 향후 사시나무의 근맹아 발생량을 높이기 위해서는 더욱 다양한 후속연구가 필요하다.

국내에서 육성된 벼 품종의 저장관련 기초기반연구로 저온 플라즈마를 이용하여 현미와 백미의 저장에 따른 미생물 생육변화를 관찰하였다. 본 연구에서 사용한 플라즈마는 컨테이너형 유전격벽 플라즈마로 공기방전을 이용하여 고품질 밥쌀용 품종인 삼광과 가공용 품종인 팔방미를 0, 10 및 20분간 처리하여 4, 25℃에서 2달간 저장하여 분석하였다. 플라즈마 처리한 현미 및 백미의 일반호기성미생물 분석결과 저장 초기에는 현미의 경우 2.99~3.49 log CFU/g, 백미는 2.65~3.35 log CFU/g이 검출되었으며, 8주 저장 시 플라즈마 처리군이 0.62~1.11 log CFU/g 적게 생육되었다. 곰팡이의 경우 저장 초기에는 품종에 관계없이 현미는 2.16~2.40 log CFU/g, 백미는 1.82~2.16 log CFU/g이 검출되었다. 특히 플라즈마 20분 처리한 백미의 경우 저온 저장하였을 때, 곰팡이가 검출한계 이하로 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 저온 플라즈마 기술은 현미와 백미의 저장 중 미생물 생육을 억제하는 것으로 나타났으며 미생물학적 품질 변화의 최소화를 위하여 저온저장이 효과적이라고 판단된다.

본 연구는 히터팬 처리에 의한 시설환경 개선 및 참외의 품질 및 수량성을 검정코자 수행하였다. 히터팬 처리에 따른 2017년 1월 1일부터 31일간 터널내부의 일평균 온도는 무처리구의 17.8oC에 비하여 히터팬 처리구에서는 18.7oC로 히터팬 처리구에서 0.9oC 더 높았다. 작물이 자라고 있는 지상 20cm 부위의 풍속은 무처리구의 0.05m·s-1에 비해 히터팬 처리구에서 0.24m·s-1로 4.8배 높았고 온도는 무처리구의 35.3oC에 비해 히터팬 처리구에서는 40.9oC로 히터팬 처리구에서 5.6oC 더 높았으나 습도는 무처리구의 39.1%에 비해 8.1%P 더 낮았다. 정식 51일후 개화율 조사에서 무처리구의 91%에 비하여 히터팬 처리구에서는 96%로 5%P 더 높았고, 첫 수확 소요일수도 무처리구의 86일에 비해 4일 단축되었다. 과 중은 무처리구의 339.7g에 비하여 히터팬 처리구에서 15.1g 더 무거웠고 상품과율도 90.4%에 비하여 3.4%P 더 많았으며 10a당 상품수량도 142.9kg에 비하여 38% 더 증가하여 95% 수준에서 통계적 유의성이 인정되었다. 이상의 결과를 종합 하면 히터팬 처리로 시설내 온도 상승은 물론 공기의 유동이 활발하여 작물생육에 유리하고 수확시기가 단축되고 품질이 향상되고 수량이 증가하는 것을 알 수 있었다.

규산 시비가 토마토 플러그 묘소질에 미치는 영향과 묘의 저온저장시 규산의 저온장해 경감효과를 검토하였다. ‘Rapito’품종을 공시하여 30일간 32구 규격의 플러그 트레이에서 육묘한 뒤, 여섯 개의 규산 처리 농도구 (8, 16, 32, 64, 128 및 256mM)를 설계하여 20일 동안 주 2회 관주 처리한 뒤, 묘소질을 대조구와 비교하였다. 처리 농도는 16mM과 32mM 처리가 초장, 엽면적, 생체중, T/R율 및 근권부 발육 등 대부분의 생육 지표에서 타 처리구에 비해 양호했으며, 특히 16mM의 농도에서 가장 좋은 묘소질을 보였으나, 64mM 이상의 고농도에서는 대조구에 비해 전반적으로 생육이 억제되는 경향을 보였다. 토마토 묘의 생리적 반응에서 엽온에서는 처리구별 차이가 나타나지 않았으나, 증산율은 32mM이상의 농도 처리구에서 기공확산 저항이 증가하면서 증산율이 감소되는 경향을 보였다. 또한, 처리 횟수에 따른 효과를 검토하기 위해 16mM농도의 규산을 20 일 동안 6, 10, 20회 관주처리 한 결과, 대부분의 생육지표에서 처리 횟수간에는 큰 차이가 없었으나, 무처리구에 비해 묘소질이 향상되었으며, 특히 뿌리표면적, 근장, root tip수등 근권부의 생육이 현저히 증가하였다. 아울러 규산처리가 저온저장시 토마토 묘의 저온장해를 감소시키는 효과가 있음을 확인하였다.

‘후지’ 사과(Malus×domestica Borkh.)에 1.0μL·L-1 1- MCP를 처리하거나 또는 1-MCP 처리 후 10μL·L-1 에틸 렌가스를 살포(1-MCP+에틸렌)하여 180일간 0.5oC 저온에서 과실의 저장성을 조사한 후에, 28일 동안 상온에서 보관하면서 연화정도를 비교하였다. 1-MCP 또는 1- MCP+에틸렌 처리된 과실의 산함량과 경도는 저온저장 120일 이후부터 높은 수준으로 유지되었고, 이후 상온보관 28일 동안에서도 높게 나타났다. 1-MCP처리 과실은 저온저장+상온보관 동안 14N 이상으로 경도가 유지되었다. 과피 적색도는 저온저장 기간 중에는 처리에 따라 일관성 있는 결과가 나타나지 않았지만 상온보관 21일 과 28일째에서는 1-MCP처리에 의하여 4.0 이상 높은 수준이 유지되었다. 대조구와 에틸렌 처리구는 저온저장 90일차에 에틸렌과 호흡량이 크게 상승되었고 클라이매 터릭 맥시멈이 지나면서 노화가 더 빨리 진행된 것으로 판단되었다. 따라서 1-MCP가 처리된 과실은 10μL·L-1정도의 에틸렌에 노출되더라도 장기간 저온저장과 약 한달 간의 상온저장 동안 상품성 유지가 가능한 것으로 평가되었다.