작물의 생체중을 추정하기 위해 다양한 연구가 시도되었지만, 이미지를 활용하여 생체중을 추정한 예는 없었다. 최근 합성곱 신경망을 사용한 이미지 처리 연구가 늘고 있으며, 합성곱 신경망은 미가공 데이터를 그대로 사용할 수 있다. 본 연구에서는 합성곱 신경망을 이용하여 미가공 데이터 상태인 특정 시점의 파프리카 이미지를 입력으로 작물의 생체중을 추정하도록 학습하였다. 실험은 파프리카(Capsicum annuum L.)를 재배하는 온실에서 수행하였다. 합성곱 신경망의 출력값인 생체중은 파괴조사를 통해 수집한 데이터를 기반으로 회귀 분석하였다. 학습된 합성곱 신경망의 결정 계수(R2)의 최고값은 0.95로 나타났다. 생체중 추정값은 실제 측정값과 매우 유사한 경향성을 보여주었다.

본 연구는 난지형 마늘 ‘남도’의 적정 생육 온도 구명과 일 평균온도를 이용한 구중 예측을 위하여 수행되었다. 온도처리는 주간 16시간 야간 8시간 처리로 11/7oC, 14/10oC, 17/12oC, 20/15oC, 23/18oC, 28/23oC 로 설정하였다. 구의 생체중과 건물중은 20oC/15oC 처리구에서 가장 높았으며 고온이나 저온으로 갈수록 감소하였다. 엽수와 총엽면적은 저온인 처리구가 고온처리구보다 생장이 느렸으나, 최종적으로는 최고온도인28/23oC을 제외하고 유사한 경향을 보였다. 구의 생체중으로 6종의 함수를 개발하였으며 이를 통해 ‘남도’ 마늘의 적정 생육온도와 한계온도, 온도에 따른 구생장량을 확인할 수 있었다. 분석 결과 ‘남도’ 마늘의 적정 생육온도는 18~20oC 이며 GDD 기본온도와 한계온도는 7.1oC와 31.7oC로 추정할 수 있었다. 일 평균온도를 이용한 수확기 기준 구 생체중 모델을 검증하기 위하여 온도구배터널의 기상자료를 이용하여 예측하였다. 선형함수를 이용한 예측은 79.0~95.0%, 2차 함수를 이용한 예측은 77.2~92.3%, 로 지스틱분포 함수를 이용한 예측은 80.0~95.8% 예측도를 보였다. 이중 가장 예측력이 좋은 함수는 로지스틱분포 함수이며 생육적정온도와 한계온도도 잘 표현하였다.

온실에서 재배되는 어윈 망고는 그 수관이 복잡하여 생육을 정확하게 진단할 수 있는 생육 지표 결정이 어렵다. 엽면적, 엽생체중과 엽건물중은 생육을 진단할 수 있는 지표이며, 이를 비파괴적으로 추정할 수 있는 모델 확립이 필요하다. 본 연구의 목표는 어윈 망고 (Mangifera indica L. cv. Irwin)의 엽장, 엽폭, 엽병장, SPAD 값 등의 비파괴적 생육지표를 이용하여 엽면적, 엽생체중과 엽건물중을 추정하는 모델을 확립하는 것이다. 6년생 어윈 망고의 성엽에 대하여 엽장, 엽폭, 엽병장과 SPAD 값을 측정하였으며, 이에 따른 엽면적, 엽생체중과 엽건물중을 측정하였다. 기존에 사용되는 모델식 중에서 14종의 모델을 선정하였으며, 회귀분석을 통해 각 모델의 계수를 추정하였다. 이중에서 높은 R2 과 낮은 평균제곱근오차 값을 보이는 세 모델식에 대하여 검증한 결과, R2 값은 각각 0.967과 0.743, 0.567로 나타나 신뢰성이 있다고 판단되었다. 이러한 방법은 작물의 생육 지표로 편리하게 추정하는데 도움을 줄 수 있다.

‘Dream Blue’는 절화용의 숙근 스타티스로 2009년에 전라북도농업기술원에서 종간 교잡을 통해 신품종으로 육 성되었다. 2003년 라티폴리아(모본)와 카스피아(부본)의 종 간 교잡을 통하여 당년 11월에 3,240개의 실생계통을 획 득하였고, 2004년 3월에 3,000실생계통을 육묘하여 특성 평가한 결과 절화 볼륨감이 우수하고 진보라 화색의 ‘Sta03-26’을 선발하였다. 2005년 조직배양묘를 번식하였 으며, 2006년부터 2007년까지 2년 동안 생육과 개화 특성 등 특성검정을 통해 ‘Dream Blue’를 육성하였다. ‘Dream Blue’는 개화습성이 사계성이며, 화형은 산방상 원추형이다. 화경의 분지각은 39정도이고, 잎의 색깔은 진 녹색(RHS G139A)이다. 화경 당 탁엽수는 5.4개 있으 며, 엽장과 엽병장은 짧고, 엽장에 대한 엽병장의 길 이도 짧다. 화색은 진한 보라색(RHS PVN82B) 을 띠 고 있으며, 소화 크기는 작지만 소화수는 ‘Ocean Blue’ 보다 3.7배 많다. 꽃잎수는 5개이며, 암술과 수술은 각 각 5개이다. 꽃대는 진녹색(RHS G125A) 이고, 하단부 에는 고유의 갈색 반점이 있다. 준고냉지 하계 재배에서 개화시기는 ‘Ocean Blue’보다 15일 늦고, 절화중은 화경 당 248g으로 3.7배 무겁다. 2009년 2월 국립 종자원에 품종 등록되었다.

환경변화에 따른 작물생체의 반응을 근속하고 정확히 해석하기 위하여, 로드셀과 마이크로컴퓨터를 이용하여 수경조건에서 생체중을 비파괴적으로 연속측정할 수 있는 시스템을 개발 하였다. 또한 이 시스템을 이용하여 양액의 이온농도 및 명암 조건에 따른 상추의 생장반응을 조사 하였던 바, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 작물의 생체중을 비파단 연속적으로 측정할 수 있는 이 장치의 측정오차는 측정범위 0-2000g에서 0.05%인 土1.0g 이하로 나타났다. 나. 로드셀에서 출력된 지시중량은 수면위의 생체중량과 잘 일치하였다. 다. 상추의 생체중은 정식후 18일에 정식 당시에 비해서 44배 정도 증가하였고, 상대생장율은 정식후 5일까지는 미약하였으나 이후에 급격히 높아져 정식후 13일에 최대에 달하여 29.6% day-1 이었다. 정식후 18일간의 상대생장율은 10.7-29.6% day-1 범위에 있었다. 라. 양액의 무기 이온 농도에 따른 상추의 생장량은 EC 1.4-2.2mS/cm 에서 가장 높았으며, EC 0.7 이하나 2.8 이상에서는 떨어졌는데, 특히 지하부의 생장량은 2.8 이상의 고농도에서 현저히 낮았다. 마. 양액의 이온 농도에 따른 생체중량의 증가속도는 정식후 7일까지는 큰 차이가 없었으나 이후 차이가 나기 시작하여 정식후 20일에는 양액의 이온농도에 따라 큰 차이가 있었다. 사. 암흑 처리후 12시간 까지는 정상적으로 생체중이 증가 하였으며, 이후 78시간까지도 완만한 증가 양상을 나타내었으나 그 이후에는 감소하는 경향이었다. 아. 명조건에서 암조건으로 환경이 변화함에 따라 생체중량은 급격히 증가하였고 반대의 조건에서는 일시적인 생체중 감소가 있었는데, 이와 같은 양상은 생육단계, 광조사 시각 및 시간을 달리하 여도 같은 경향이었다.

This study was carried out to find a new corn cultivar with multiple tillers that is suitable for forage. Materials were developed at the Corn Breeding Laboratory of Chungnam National University. A total of 3,650 accessions were collected domestically and from other countries, including China. Among them, 16 CNU inbreds, tillering and non-tillering, were compared to each other in terms of stem heigh, number of tillers, fresh weight, and dry weight per plant. Of these surveyed traits, the stem heigh at tasseling stage was 140~190 cm and number of tillers per plant ranged from two to four. Fresh weight and dry weight of these lines were higher in the tillered than in the non-tillered sample.

Shoot-fresh-weight (SFW) is one of the parameters, used to estimate the total plant biomass yield in soybean. Understanding the genetic and molecular basis of SFW could help increase the total biomass production. In this particular study, we identified QTLs associated with SFW in a Recombinant Inbred Line (RIL) population derived from interspecific cross of PI483463 and Hutcheson. A total of 551 (535 SNP and 16 SSR) markers, were found to be polymorphic between the parental lines and were used to screen the RILs to develop the genetic map. Linkage analysis and QTL mapping were performed using with the software QTL IciMapping version 4.0, with the minimum LOD score of 3.0 and estimating the likelihood of a QTL and its corresponding effects at every 1cM. QTLs with LOD value > threshold LOD, as determined by 1000 permutation tests at p > 0.05 were considered as significant QTLs. The analysis identified a total of 5 QTLs associated with shoot fresh weight over two environments, with the phenotypic variation (PV) ranging from 6.34 to 21.32%, and the additive effect from -0.54 to 0.33. Among these QTLs, qFW1314_19_1 had the largest LOD scores, with PV of 21.32%. Interestingly, three QTLs, qFW2013_19_1, qFW2014_19_1, and qFW1314_19_1 identified on chromosome 19(L), showed negative additive effects, indicating the contribution from the wild parent PI483463. The QTLs identified in this study can be the targets to identify the candidate genes for the SFW and can help in developing cultivars with increased biomass potential.

본 연구에서는 긍정의 말과 의도가 애기장대의 발아와 생체중에 미치는 영향을 알아보았다. 매번 200개의 애기장대 종자를 4개의 묘판에 각각 50개씩 파종하였고 이를 3차례 반복 실험하였다. 10개의 긍정적인 말과 부정적인 말을 개발하여 사용하였으며, 사람의 음성과 기계음(test-to-speech software, Voice TestTM)을 통해 각각의 말을 애기장대 종자에 들려주었다. 또한 사람의 의도가 종자에 미치는 영향을 알아보기 위해 실험자로 하여금 부정적인 말은 부정적인 의도를 가지고, 긍정적인 말은 긍정적인 의도를 가지고 읽게 하였다. 긍정적인 말과 부정적인 말, 그리고 의도는 발아율에 유의미한 영향을 주지 않았다. 그러나 평균 생체중 비교에서는 의도가 있는 사람의 긍정적 말이 애기장대의 생체중 증가에 유의하게 영향을 주었다. 따라서 애기장대에 긍정적인 의도를 포함하여 긍정의 말을 전달하였을 때 애기장대의 생체중에 크게 구별되는 효과가 있다는 점을 알 수 있다.