The world is transitioning towards sustainable agriculture, which includes reducing chemical fertilizers and increasing the adoption of eco-friendly materials. Red clay, known for its colloidal properties, adsorption, and ion exchange capabilities, has become eco-friendly due to its non-toxic nature. However, when red clay is applied in its insoluble powdered form, its absorption by plants is limited. Processed red clay (PRC) was developed to overcome these limitations, and microbial formulations containing Lactobacillus fermentum (MFcL) were applied alongside it. Chlorophyll content and fluorescence values decreased over time after cucumber transplantation. However, co-application of PRC and MFcL resulted in higher chlorophyll content than PRC alone, suggesting that this combination could alleviate plant growth reduction caused by stress. Although the total yield of cucumbers was highest in the NF group, yield per plant increased by more than 10% in the PRC treatment compared to NF. Additionally, yield was higher when PRC was applied alongside MFcL than with MFcL alone. While the proportion of marketable fruits decreased over time in the NF treatment, it increased in the PRC treatment. Soil analysis revealed that PRC application increased soil pH by 3% and available silicon content by 7.6% compared to NF, while available phosphate levels decreased by 13%. Analysis of microbial density in the soil showed that bacteria levels significantly increased by 2-fold in PRC+MFcL compared to NF, while actinomycetes decreased by 1.5-fold. In conclusion, PRC treatment positively influenced cucumber growth, and co-application with microbial fertilizers demonstrated a synergistic effect.

본 연구는 활착실 내의 인공광원으로 사용되는 LED 모듈의 광질 및 점멸주기가 오이접목묘의 활착 및 생장 특성에 미치는 영향을 분석하고자 수행되었다. 이를 위해서 LED 모듈의 광질을 4수준(청색광, 적색광, 청색광/적색광 혼합, 백색광)으로 설정하였다. 또한 점멸주기를 4수준(5s/5s, 7s/3s, 9s/1s, control)으로 설정하였다. 대조구의 명기와 암기는 12h 간격으로 반복되었다. 활착실 내의 광합성유효광양자속, 기온 및 습도를 각각 100μmol·m-2·s-1, 25oC, 90%로 조절하였다. 오이접목묘의 활착에 미치는 광질의 효과는 5s/5s의 점멸주기를 지닌 청색광 처리구를 제외하면 유의차가 나타나지 않았다. 더구나, 점멸주기와 무관하게 적색LED, 청색/적색 혼합 LED, 백색 LED 처리구에서의 활착율에 유의차가 없었다. 이러한 결과는 접목묘의 활착에 미치는 광질 또는 점멸주기의 영향이 없음을 의미하는 것이다. 오이접목묘의 엽장, 엽면적, 생체중에 미치는 광질과 점멸주기의 영향은 청색 또는 적색LED의 9s/1s 주기에서 유의차가 인정될 만큼 높게 나타났다. 백색LED하에서 활착된 오이접목묘의 생장에 미치는 점멸주기의 영향은 유의차가 없었다. 따라서 백색LED 모듈의 지속적인 수요 증가와 제조단가 등 을 고려할 때 활착용 조명으로 백색LED의 활용이 경제적으로 유리할 것이다.

본 시험은 순환식 수경재배시 배양액조성이 배양액 내 다량원소 농도의 변화 및 오이 생육에 미치는 영향을 구명하고자 수행되었다. 네 가지 배양액조성, 즉 일본 원시 배양액, 야마자키 오이 배양액, PBG 오이 순환식 배양액 및 원예원 오이 순환식 배양액이 급액되는 순환식 펄라이트 수경재배시스템에서 오이('조은백다다기' 품종)를 재배하였다. 네 가지 배양액조성 처리구 모두에서 순환배양액내 NO3-N, Ca2+, Mg2+ 및 SO4-S의 농도는 정식후일수가 진전됨에 따라 증가되었고 NH4-N의 농도는 점차적으로 감소되었다. 순환배양액내 PO4-P와 K+의 농도는 과실수확 개시기부터 과실수확 최성기까지 계속적으로 감소되었다. 순환배양액내 NO3-N, NH4-N 및 Ca2+의 농도는 배양액조성 간에 큰 차이를 나타내지 않았다. 그러나, 야마자키 배양액을 이용한 오이 순환식 수경재배 시에 다른 세 가지 배양액조성에 비하여 PO4-P와 K+의 농도는 가장 낮아지고 Mg2+와 SO42-의 농도는 가장 높아지는 결과를 나타내었다. 엽수를 제외한 작물 생육은 배양액조성 간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러나, 오이의 과수와 과실수량은 야마자키 배양액조성 처리에서 가장 적었는데, 그것은 순환배양액내 PO4-P와 K+의 농도가 낮게 유지되었기 때문이다.

오이 관비재배용으로 개발된 배양액의 적합성 여부를 판정하기 위해 관행 시비, 개발 관비용 배양액 및 Yamasaki 오이 배양액에 따른 토성의 화학성 변화, 생육 특성 및 과실 수량을 조사하였다. 잎의 광합성 및 증산율은 정식 48일째에는 개발 배양액 중 3/2배액과 Yamasaki오이 배양액 중 1/2 배액에서 높았으나 관행시비와 차이를 나타내지 않았다. 그러나 생육 후기에는 광합성은 개발 및 Yamasaki 오이 배양액 모두 3/2배액에서 높았고 관행시비와 큰 차이를 나타냈으나, 증산율은 개발 배양액의 3/2배액과 Yamasaki오이 배양액의 1/2과 1배액에서 높았고 관행시비와 차이를 나타내지 않았다. 그리고 오이 생장량과 과실수량은 관행시비보다 개발 배양액과 Yamasaki 오이 배양액에서 좋았고 두 배양액간에는 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다. 잎의 무기성분도 Ca를 제외하고 유사한 경향이었다. 처리 전 토양과 비교하여 pH는 모든 배양액에서 낮아지고, EC는 다소 상승하는 경향이었고, P K, Ca 및 Mg의 축적 정도는 고농도로 급액할수록 큰 경향이었다. 따라서 개발된 배양액은 오이 관비재배용으로 적합한 것으로 생각된다.

오이 관비재배에서 토성에 따른 적정 관비액 조성을 구명하고자 양토와 사양토를 대상으로 Yamasaki 오이배양액 농도에 따른 토양의 화학성 변화, 생육 및 과실 특성 등을 조사하였다. 토양 EC는 모두 재배 중기부터 상승하였고, pH는 양토에서는 적정수준이었으나 사양토는 모두 높은 수준이었다. 광합성속도는 양토 1/2배액, 증산율은 사양토 1배액에서 가장 낮았다. 그리고 확산저항성과 엽록소함량은 사양토 1배액에서 높았다. 배액량은 사양토 1/2배 액에서 가장 많았고 양토 1배액에서 가장 적었고, 수분 흡수량은 반대의 경향이었다. 토양 무기양분은 두 토양 모두에서 칼슘을 제외하고 1배액에서 높았다. 잎의 질소 함량은 사양토 1배액, 인산은 양토 1/2배액, 가리는 모두 1배액, 칼슘은 양토 1/2배액과 사양토 1배액, 마그네슘은 양토 1/2 배액에서 높았다. 생육과 수량은 사양토보다 양토에서 높았고 1배액에서 가장 좋았다. 따라서 오이 관비재배 시 양토에서는 NO3-N 12.3, NH4-N 1.0, P 3.0, K 5.9, Ca 5.7, Mg 3.5 me L-1, 사양토에서는 NO3-N 11.7, NH4-N 1.0, P 3.0, K 5.9, Ca 4.9, g 3.2 me L-1으로 조성된 배양액이 적합한 것으로 생각된다.

오이묘가 저온피해를 입기 전, 후 토양수분조건과 몇 가지의 화학물질처리가 오이묘의 냉해 경감에 미치는 영향을 연구한 결과 토양수분 -0.3bar 적습상태에서 07:00시에 2℃로 저온처리를 했을 때, 생존율은 28.3%이었으나 -5.5bar에서는 83.3%로 높아져 토양수분이 건조하면 저온피해가 감소되었다. 그러나 18:00시에 저온처리하면 -0.3bar에서도 생존율은 87% 이상이었다. 토양수분이 건조하면 엽신의 ABA함량은 크게 증가되었다. 저온처리 전, 후 ABA의 토양 및 엽면처리는 오이묘의 생존율을 유의하게 증가시켰고 세포의 전해질 누출량도 현저하게 감소시켰으며, 수량의 감소를 경감시켰다. 또한 ABA 처리는 저온처리 후보다는 저온처리 전에, 엽면처리보다는 토양에 처리하는 것이 보다 효과적이었다. ABA(10-5M)와 더불어 요소(0.2%)와 KH2PO4의 엽면살포는 오이의 생장과 수량에 미치는 저온피해를 경감시키는데 효과적이었다.

백침계 오이는 측지착과형으로 주지착과형인 국내용 오이와 차이가 있어 백침계 오이의 수량을 증가시키기 위해서는 측지발생을 높여야 가능하다. 그러나 백질계 오이의 재배시기는 대부분 동절기로 저온 및 일조부족 등의 불량한 환경조건 때문에 측지발생이 떨어진다. 본 연구는 생장조정제를 이용하여 백침계 오이의 측지발생을 촉진하기 위하여 BA의 농도 및 살포시기를 구명하고자 하였다 BA 30mg·L-1을 살포한 것은 농도 장해증상이 억제작형에서는 나타났으나, 반촉성작형에서는 경미하게 나타났다. 측지발생은 BA 10mg·L-1 살포하는 것이 BA 30mg·L-1 살포하는 것 보다 많았고, 처리시기는 본엽 10매, 15매 전개되었을 메 살포한 것이 본엽 5매 전개되었을 때 살포한 것보다 많았다.

본 시험은 7~9월 수확을 위한 고랭지 오이의 비가림 재배시 생력형 유인방법인 아치식의 재배방법을 개발하고자 실시하였다. 아치식의 유인높이(1.5 m, 1.8 m 및 2.1 m), 재식거리(90×40 cm, 90×50 cm 및 90×60 cm) 및 적심절위(20절, 25절, 30절, 35절 및 무적심)를 비교하였다. 비가림하우스 내 지표면 위 2.1 m의 기온은 37℃로 너무 높아, 2.1 mrn에서는 일소현상이 나타났다. 아치식 유인높이 1.8 mrn가 다른 유인높이에 비해 착과율과 상품율이 높았다. 상품수량은 1.8 m에서의 102,691 kg · ha-1로 1.5 mrn의 84,790 kg · ha-1보다 21% 많았다. 재식밀도가 높을수록 노균병 발생율은 증가되었다. LAI는 적심절위가 올라갈수록 높았으며 내부투광율은 재식밀도가 좁을수록 경엽이 밀집되어 낮아졌다. 착과수는 주지보다 측지가 많았으며, 적심절위가 낮을수록 증가하였다. 상품수량은 90×50 cm, 35절 적심구가 98,311 kg · ha-1로 90×40cm, 30절 적심구의 93,807 kg · ha-1보다 5% 증가되었다. 따라서 여름생산을 위한 고랭지에서 오이의 아치식유인 재배시 유인높이는 1.8 m, 재식거리는 90×50 cm 및 적심절위는 35절이 최대의 수량을 얻을 수 있는 재배시스템으로 생각되었다.

본 연구는 perlite를 이용한 오이의 양액재배시 적정 배지량과 근권용적을 구명하고자 용기의 크기가 2, 4, 6, 8 및 10l인 플라스틱 포트에 펄라이트를 채워 오이를 양액 재배하였다. 근권용적이 증가할수록 초장, 경경, 엽수 및 엽면적이 증가하였고, 과실수와 과실중량에서는 근권용적이 큰 8l 와 10l 의 처리구에서 가장 양호하였으며 기형과 발생률도 낮은 경향이었다. 근권용적을 6l 이상으로 하였을 때 경으로의 건물분배가 줄어들고 엽으로의 건물분배가 많았다. NAR과 CGR은 근권용적이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. 관권용적에 관계없이 본 실험 범위내에서는 LAI가 증가할수록 NAR과 CGR도 증가하는 경향을 나타내었다.

신선한 오이에서 얻어진 crude ascorbate oxidase를 이용하여 ascorbic acid 분석 가능성과 검액 중에 공존하는 물질이 ascorbic acid분석에 미치는 영향을 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 오이에서 얻어진 A.O를 이용한 산화 전후의 흡광도 차이는 AsA의 함량과 비례관계를 나타내고 있어 A.O를 이용하여 AsA정량분석이 가능함을 알 수 있었다. 2. Iso-AsA는 동량의 AsA에 비해 97% response를 나타내어 A.O의 특이성이 결여된 결과를 나타냈다. 3. Sucrose, glucose와 fructose는 AsA와 공존할 때는 기피 영향을 미치지 많아 AsA 분석 시료에 일반적으로 당이 많이 포함되어 있음을 생각할 때 상당한 수준의 당류가 공존하더라도 AsA 분석에는 별로 영향을 미치지 않음을 알 수 없었다. 4. EDTA 그리고 citric acid는 AsA와 공존할 때 5배, 50배에는 약간 저해적으로 영향을 나타냈으나 500배에서는 현저한 저해효과를 나타내었다. 5. Cu^2+, Fe^2+이온은 AsA와 공존할 때 0.01M 농도에서는 AsA 분석에 상당한 저해효과를 나타냈으며, Fe^3+ 이온의 경우는 0.1M 농도에서도 거의 영향을 미치지 않았다.

본 연구는 오이 재배 시에 재배요인으로 관수방법에 따른 토양내 수분함량의 차이가 오이의 저장성과 몇 가지 품질에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 1. 저장중 생체중은 과실내 수분함량이 많았던 점적관수 처리구가 13℃, 24℃저장에서 모두 저장 초기부터 최종일까지 그 감소의 폭이 컸으나 저장 최종일에는 처리간 유의성은 없었다. 2. 건물율은 저장 초기부터 최종일까지 점적관수 처리구가 관행관수 처리구보다 낮게 나타났으며 저장기간 중 감소하는 경향이었다. 13℃와 24℃ 저장에서 모두 같은 경향이었으나, 24℃ 저장시 그 감소폭이 더 컸다. 3. Vitamin C 함량은 저장기간 중 감소하는 경향이었는데, 13℃에 비해 24℃ 저장에서 그 감소폭이 더 컸다. 그러나 관수방법 별로는 그 차이에 유의성이 보이지 않았다. 4. 오이과실의 경도는 13℃와 24℃에서 모두 저장 종료일까지 과경부가 화흔부보다 높게 나타났으나, 저장온도(13℃, 24℃)과 관수방법(관행관수, 점적관수)별로는 유의성이 나타나지 않았다. 5. 점적관수는 관행관수 방법보다 다소 많은 수분이 공급되지만, 소량의 수분을 지속적으로 공급하므로 과다관수로 인한 오이과실의 저장성 및 품질의 저하는 나타나지 않았다.

This study was conducted to evaluate the effect of phosphorus acid (H3PO3) addition to the horticultural bed soil on the initial growth of red pepper (Capsicum annuum L. cv.), cucumber (Cucumis sativus L. cv.), and kimchi cabbage (Brassica campestris L. ssp. pekinensis (Lour.) Rupr. cv.). The stem heights of red pepper and cucumber were 46.1% and 23.0% greater in the 50 mg/L of phosphorus acid treatment than the untreated (control). Further, the stem diameter of pepper and cucumber were 48.7% and 23.0% greater in the 50 mg/L of phosphorus acid treatment than the control. In addition, the number of kimchi cabbage leaves was 47.5% greater in the 50 mg/L of phosphorus acid treatment than the control. The dry weights of red pepper, cucumber and kimchi cabbage were 72.9%, 16.5%, and 30.4% heavier in the 50 mg/L than the control, respectively. Cations (K, Ca, and Mg) and total phosphorus (T - P) were quantitatively analyzed for these three horticultural crops. The concentrations of K, Ca, and Mg, and T - P were higher in the 50 mg/L of phosphorus acid than the control, respectively. Based on the results obtained in this study, it appears that treatment of phosphorus acid in horticultural bed soil enhanced the growth of red pepper, cucumber and Kimchi cabbage.

Cucumber is a typical monoecious plant with individual male and female flowers, and sex expression in cucumber is mainly determined by three major genes: F/f, M/m and A/a. Gynoecy plays an important role in cucumber hybrid breeding and use of gynoecious lines as maternal parent ensures high productivity. The purpose of this study is to identify a co-dominant molecular marker linked to F locus to distinguish homozygous and heterozygous gynoecious plants for cucumber breeding programme. Firstly, we analyzed the sequence polymorphism of 5 gynoecious and 5 monoecious inbred lines to detect polymorphism to develop the marker linked to F locus. A pair of specific primer based on insertion/deletion polymorphism on branched-chain amino acid transaminase (BCAT) gene was designed and examined the polymorphism in the parents, F1 and F2 segregating population derived from gynoecious (WJEF11) and monoecious (WNEF8) inbred lines. The result showed that the specific fragment amplified with Cs-Female-F/Cs-Female-R, was identified as a co-dominant marker and co-segregated with sex phenotype in F2 population. Furthermore, we present a new linkage map for F locus using Indel markers. This is the first report for the development of F locus specific co-dominant marker which can distinguish homozygous and heterozygous gynoecious and it could be used in marker-assisted selection in cucumber breeding.

효능이 우수한 신규 미백 소재 개발을 위하여, 민간 및 전통 미백 처방에 사용되어 온 오이(Cucumis sativus L.)에서 활성 물질 분획 추적 연구를 통하여 cucurbitacin B를 분리 정제하고, cucurbitacin B의 멜라닌 합성에 미치는 효과를 B16F1 멜라노마 세포를 이용해 확인하였다. Cucurbitacin B는 세포 독성을 보이지 않는 농도에서 실험한 결과, 멜라닌 생합성을 농도 의존적으로 감소시켰다. Cucurbitacin B는 mushroom tyrosinase의 활성은 직접적으로 저해하지 않았지만, 세포에 처리했을 때 세포 내의 tyrosinase의 활성을 감소시킴을 확인하였다. 또한, cucurbitacin B의 이러한 멜라닌 합성 저해의 기전 연구를 위하여, 멜라닌 합성에 중요한 단백질인 tyrosinase와 microphthalmia-associated transcription factor (MITF)의 단백질 발현을 조사한 결과, cucurbitacin B가 tyrosinase와 MITF의 단백질의 발현을 농도 의존적으로 감소시키는 결과를 확인하였다. 또한, cucurbitacin B는 자외선에 의한 피부암 발생 억제인자(tumor repressor) 및 Wnt/β-catenin 신호전달 과정에 대한 억제 기능이 밝혀진 WW domain-containing oxidoreductase (WWOX)의 단백질 발현을 증가시킴을 추가적으로 확인하였다. 따라서, 이상의 연구 결과를 통해, 오이에서 분리 정제된 cucurbitacin B는 멜라닌 세포(melanocytes)에서 멜라닌 합성을 저해하는 효능이 있음을 확인하였으며, 향후 피부 미백 소재로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Tocopherol belongs to the Vitamin E class of lipid soluble antioxidants that are essential for human nutrition. Tocopherols consist of a chromanol ring and a 15-carbon tail derived from homogentisate (HGA) and phytyl diphosphate, respectively. Condensation of HGA and phytyl diphosphate, the committed step in tocopherol biosynthesis, is catalyzed by HGA phytyltransferase (HPT). To increase tocopherol level in cucumber fruit, we performed Agrobacterium-mediated transformation with mdhpt gene, encoding HPT, isolated from apple (Malus domestica). We obtained two independent T0 cucumber plants from transforming 2,142 explants. Southern blot analysis of T0 showed that mdhpt was inserted in the genome. In order to test the tocopherol level, T1 cucumber fruits were screened by GC analysis. From 39 T1 fruits tested, some fruits showed 1.5-2 fold in α- and β-tocopherol content comparing to control. However, most of fruits contained lower levels of γ- and δ- tocopherol indicating a partition of metabolites in tocopherol biosynthesis pathway. We selected these T1 line and made a self-cross to obtain T2 seeds.

본 연구는 양액재배 오이의 생장과 수량에 나쁜 영향을 주지 않는 적정 양액 농도를 구명하기 위해서 양액의 이온 농도를 달리하였다. Yamazaki의 오이 처방을 기본으로 하여 1/4, 1/2, 3/4, 1, 3/2, 2 배농도를 상이하게 처리하여 생장 특성, 수량 및 질소 함량을 비교하고자 수행하였고 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 생육 시기별 초장과 엽수의 증가속도는 저 농도 구인 1/2배 농도에서 가장 빠른 증가속도를 보였다. 2. 양액의 이온농도 차이에 따른 오이의 생육 형질은 유의적인 생장의 차이가 인정되지 않았으며, 생육 시기별 초장, 경장과 엽면적은 1/2배 농도구에서 수치상으로 가장 높은 값을 보였다. 3. 양액의 이온농도 차이에 따른 오이의 과실수량은 유의적인 차이가 인정되지 않았으며 주수에서는 고농도구인 2배 농도가 86.00, 86.75로 가장 높은 값을 보였고, 과실수는 1/4배 농도와 표준 농도에서 가장 낮은 74.25, 85.25를 보였으나 수량에서는 저 농도인 1/2배 농도와 3/4배 농도가 가장 높은 22.60, 22.07kg을 보였다. 4. 질소함량은 유의적인 차이가 인정되지 않았으며, l/2배 농도에서 대체적으로 높은 함량을 보였다. 5. 양액의 이온농도 차이에 따라 정식후 36일 조사 시기의 모든 생육형질과 수량 특성에서 수치상으로 높은 값을 보인 1/2배 농도에서의 상관관계는 초장과 경장은 고도로 유의한 정의 상관관계를, 초장과 엽면적에서는 유의한 정의 상관관계를 나타냈고, 주수와 과실수는 고도로 유의한 정의 상관관계를, 과실수와 수량은 유의한 정 의 상관을 나타냈다.