토마토의 생육과 수확량을 예측하기 위한 중요한 요소 중의 하나는 엽면적이다. 이러한 엽면적을 정확하게 예측하는 것 은 토마토 식물 생장 평가 모델의 시작이라고 할 수 있다. 이를 위해 본 연구는 토마토 잎의 측정을 통해 엽면적(LA)을 추정 하는 효과적인 모델을 확인하기 위해 수행하였다. 토마토 식 물 잎 조사를 위해 2주 간격으로 5개체의 토마토 식물체의 전 개된 모든 잎에 대해 엽면적(LA), 엽장(L), 엽폭(W), 엽신장 (La)를 측정하였다. LA와 토마토 잎 독립변수의 상관관계는 La × W, L × W, La + W, L + W의 식이 강한 양의 관계를 나타 냈다. LA 추정은 LA = a + b(La2 + W2) 을 사용하는 선형 모델 이 가장 정확한 추정치를 나타내었다(R2 = 0.867, RMSE = 88.76). 9월부터 12월까지 토마토 잎의 위치에 따른 상, 중, 하 엽의 모델을 살펴본 결과, 상, 중, 하로 잎 위치에 따른 모델별 결정계수(R2) 값은 각각 0.878, 0.726, 0.794였다. 상위엽을 바탕으로 추정된 모델의 정확도가 가장 높았는데, 이는 10월 이후 토마토 재배 농가에서 중위엽과 하위엽에 실시한 반적엽 의 영향으로 판단된다.

Alfalfa is one of the most useful forage crops worldwide, containing a high level of amino acids that are essential to both human and animal health. However, amino acids and their concentrations may differ between plant parts. Hence, detecting amino acids in different plant parts would be useful in the development of diet supplements. The purpose of this study was to determine the amino acid content in alfalfa leaves, stems, and inflorescences using an amino acid analyzer. Asparagine and glutamic acid were the most abundant amino acids found in stems, leaves, and inflorescences than other amino acids. All parts of alfalfa had low concentrations of cysteine and methionine. All amino acids except asparagine were present in the highest concentration in leaves followed by inflorescences. Leaf had a rich amino acid content, namely asparagine, glutamic acid, leucine, proline, and lysine. However, the stem had a lower amino acid composition than the leaf or inflorescence. Overall, the data showed determining the amino acid content of forages provides a good approach to making animal feed with essential and specific amino acids and preventing excessive inclusion of amino acids.

The leaves of Allium victorialis (AV) are known an edible perennial herb, which has been used in Korean traditional medicine. However, the beneficial pharmacological effects of AV extracts (AVE) on the antioxidant activity and atopic dermatitis (AD) have not been thoroughly examined. Therefore, the present study aims to investigate both antioxidant activity and anti-inflammatory effect of AVE on AD in vitro and in vivo. Antioxidant activity was evaluated by total polyphenol content and ferric reducing ability. AVE showed a level of polyphenol content and reducing power activity. The five-week-old BALB/c mice were used as an AD-like mouse model by treating them with 1-chloro-2, 4-dinitrobenzene (DNCB). Topical administration of AVE for 3 weeks to DNCB-treated mice significantly alleviated clinical skin lesion dermatitis severity and epidermal thickness. Histopathological analysis also demonstrated that AVE decreased eosinophil and mast cell infiltration into skin and ear tissue. These results suggest that topical application of AVE inhibits the development of AD-like skin lesion in mice by their antioxidant activity. Thus, AVE may be a potential therapeutic agent for AD.

본 연구는 급속하게 성장하는 시설농업과 동시에 증가하는 에너지 사용량 및 탄소배출량을 저감하기 위해, 온실의 에너 지 부하를 동적으로 분석하기 위한 작물에너지의 다중 회귀 모델 개발을 수행하였다. 온실은 연중 안정적인 대량 생산을 위한 적절한 환경을 조성하기 위해 에너지 투입이 필요하다. 도시농업의 일종인 옥상온실 플랫폼을 통해 건물에서 버려지 거나 활용되지 않는 에너지를 옥상온실에서 사용할 수 있다. 옥상온실의 효율적인 운영을 위해서는 다양한 환경 조건에 대 한 동적 에너지 분석이 선행되어야 하며, 온실에 도입되는 태 양 에너지의 40－75%가 작물을 위한 에너지 교환이므로 필수적으로 고려되어야 한다. 한국기계연구원 내 옥상온실에서 여름철에 청경채를 재배하며 생장단계에 따른 에너지 교환을 분석하였다. 작물을 중심으로 미기상 및 양액 환경 분석과 생 장 특성 조사를 수행하였다. 정식일수에 따른 엽면적지수를 추정하였으며, 개발된 수식은 결정계수 0.99로 분석되었다. 또한 작물에너지 흐름에 지배적인 잎 표면온도로부터의 현열 부하와 증발산에 의한 잠열부하로 나누어 모델을 개발하였다. 엽온과 증발산량을 각각 다중 회귀모델을 이용하여 추정하고 실측한 값을 비교해 보았을 때, 평균 결정계수 0.95, 0.71로 분 석되었으며, 이 모델을 이용하여 옥상온실의 에너지 부하를 동적으로 산정하기 위한 모델에 입력값으로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 다양한 결실기로 육성한 산초나무 5개의 신품종(한초 915호, 한초 930호, 한초 10호, 한초 1020호, 한초 1030호)에 대해 잎과 가시의 형태적 특성을 조사하여 비교하였다. 조사는 질적 특성과 양적 특성으로 구분하여 실시하였으며, 양적 특성은 일원배치 분산분석(One-Way ANOVA)과 Scheffe의 다중검증(Scheffe's multiple range test)으로 품종 간 차이를 확인하였다. 또한 요인분석을 이용하여 조사한 특성의 기여도를 확인하였다. 그 결과 잎 길이에서는 유의한 차이를 확인하지 못했으나, 정소엽의 거치 수, 소엽의 수, 가시의 크기에서 품종 간 유의한 차이가 있었으며, 요인분석도 유사한 결과를 확인 하였다. 또한 비가중평균결합(Unweighted pair-group method using arithmetic averages) 군집분석을 수지도(dendrogram)로 확인한 결과, 한초 1020호와 1030호가 근접하고, 한초 915호와 930호가 근접하였으나 개화기와 결실기에서 뚜렷한 차이로 품종이 구분되는 것을 확인할 수 있었다.

This study investigated optimal extraction conditions for applying Capsicum annuum L. leaf as a functional food resource. Capsicum annuum L. leaf was extracted at different extraction solvents (water and 95% ethanol), extraction temperatures (80oC and 100oC), and e xtraction times ( 30, 60, and 9 0 min), a nd t he extracts were e valuated for extraction yield, luteolin content as a major flavonoid component, antioxidant activity, and α-glucosidase inhibitory activity. The extraction yield, luteolin content, DPPH and ABTS radical scavenging activities, and α-glucosidase inhibitory activity of the hot water extract were higher than those of the ethanol extract. In evaluating the extraction temperature of Capsicum annuum L. leaf, the antioxidant activities were similar, but the extraction yields, luteolin contents, and α-glucosidase inhibitory activities were higher at 100oC extraction. In evaluating the extraction time of Capsicum annuum L. leaf, extraction yield increased as the extraction time increased, but antioxidant activity and α-glucosidase inhibitory activity were the highest at 60 min of extraction. These results suggest that the optimum extraction conditions of Capsicum annuum L. leaf are hot water for 60 min at 100oC, and the extracts can be used as a functional food resource.

Non-destructive estimation of leaf area is a more efficient and convenient method than leaf excision. Thus, several models predicting leaf area have been developed for various horticultural crops. However, there are limited studies on estimating the leaf area of strawberry plants. In this study, we predicted the leaf areas via nonlinear regression analysis using the leaf lengths and widths of three-compound leaves in five domestic strawberry cultivars (‘Arihyang’, ‘Jukhyang’, ‘Keumsil’, ‘Maehyang’, and ‘Seollhyang’). The coefficient of determination (R2) between the actual and estimated leaf areas varied from 0.923 to 0.973. The R2 value varied for each cultivar; thus, leaf area estimation models must be developed for each cultivar. The leaf areas of the three cultivars ‘Jukhyang’, ‘Seolhyang’, and ‘Maehyang’ could be non-destructively predicted using the model developed in this study, as they had R2 values over 0.96. The cultivars ‘Arihyang’ and ‘Geumsil’ had slightly low R2 values, 0.938 and 0.923, respectively. The leaf area estimation model for each cultivar was coded in Python and is provided in this manuscript. The estimation models developed in this study could be used extensively in other strawberry-related studies.

Plants under the genus Orostachys have been known as medicinal plants. This study deems to determine the growth and leaf color of Orostachys japonica and O. boehmeri when subjected to various LED light sources. A total of seven LED light treatments were used, i.e. red (630 nm), green (520 nm), blue (450 nm), purple (650 and 450 nm), 3000 K white (455, 600 nm), 4100 K white (455, 590 nm), and 6500 K white (450, 545 nm) LEDs. Results showed that O. japonica plants showed favorable growth under 4100 K white LED, while O. boehmeri plants had a positive growth response under white light LEDs (3000, 4100, and 6500 K). In leaf color analysis, the use of green LED showed the greatest change in CIELAB L * and b * values which were relatively higher compared to other treatments indicating that leaves turned yellowish. Further statistical analysis using Pearson’s correlation also suggested that there is a small negative association between dry weight and b * values of O. japonica, and a negative moderate association between plant weights (fresh and dry weight) and leaf color (L * and b * ) and positive association between said plant weights and a * color values of O. boehmeri. Therefore, it is recommended to cultivate O. japonica under 4100 K white LED and O. boehmeri under 3000, 4100, 6500 K white LEDs.

An extract of fresh guava leaves (Psidium guajava) was used as a green carbon precursor to fabricate blue fluorescent carbon quantum dots (GCQDs) by hydrothermal process. The GCQDs show bright blue fluorescence emission under UV light with an excitation wavelength of 350 nm and emission at 450 nm. The physical structure of GCQDs was characterized by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), Raman spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), High-resolution transmission electron microscope (HR-TEM) and atomic force microscopy (AFM). GCQDs 80 μg inhibited the growth of waterborne pathogens Escherichia coli and Salmonella typhi. We also investigated the catalytic activity of the GCQDs on the removal of two azo dyes, namely Congo red and bromophenol blue, with and without NaBH4. The GCQDs showed an excellent reduction of color intensity of both dyes without NaBH4 within 30 min of treatment.

The present study is designed to investigate the antibacterial effect of the hot-water and various ethanol extracts from the leaves of Dendropanax morbifera L. (DML) against Porphyromonas gingivalis (P. gingivalsis). Minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) of 30, 50 and 70% ethanol extract of DML against P. gingivalis decreased in a concentration-dependent manner. However, MIC and MBC of hot-water and 30% ethanol extract against P. gingivalis were the same as 3.13 and 6.25 mg/mL, respectively. In the bacterial growth inhibition test, the growth of P. gingivalis in the group treated with MBC and 2×MBC of DML hot-water extract was statistically significantly decreased from 6 h after incubation compared to the control group (p<0.001). From the results portrayed above, aqueous extract from DML at the concentration of 6.25 mg/mL can be usefully used to suppress infection of P. gingivalis, a major causative agent of periodontal disease.

수국은 수국과(Hydrnageaceae) 수국속(Hydrangea)에 속하는 낙엽관목 식물로 크고 화려한 화색과 화형을 가져 절화, 분화 뿐만 아니라 정원용으로도 전세계적으로 인기있는 식물이다. 본 연구는 SSR 마커를 이용하여 교배에 사용된 5가지 수국 품종에 대한 유전적 유연관계를 조사하고 교배 조합 별 종자의 형성과 발아율을 조사하여 품종간 화합성과 불화합성을 확인, F1의 화서와 잎 모양의 유전 양상을 조사하기 위해 수행 하였다. 군집분석 결과 Hydrangea macrophylla와 H. serrata 로 크게 두가지 그룹으로 나뉘었고 교배결과 종내 교배와 H. macrophylla를 모본으로 종간 교배를 했을 때 획득 자손의 수에 차이가 거의 없어 두 종간 친화성이 확인되었다. 자가 수 분을 통한 종자형성은 어렵거나 생기더라도 발아가 되지 않아 자가불화합성이 있는 것으로 확인되었다. 또, 2018년 H. macrophylla와 H. serrata를 교배에 사용하여 총 9개 교배조 합을 통해 1,807개의 F1을 얻었고 교배 조합들 간 자손을 이용하여 화서의 유전 양상과 화서에 따른 잎의 형태를 조사하여 화서와 잎 모양의 관계를 보았다. 그 결과, 모본 또는 부본에 편평형이 있다면 F1 전체 편평형의 화서 유형을 보였다. 화서 모양이 원형인 자손은 원형 화서 끼리의 교배를 통해서만 얻었다. 또, 원형의 자손의 잎은 전체적으로 엽폭과 엽장이 비슷 한 원형에 가까웠고, 편평형 자손들의 잎 모양은 엽장이 엽폭 보다 큰 길쭉한 타원형에 가까웠다. 그 중, 편평형과 원형의 혼합 교배를 통해 얻어진 F1 자손들에서는 잎의 모양이 원형 과 타원형의 중간형태임을 확인하였다. 이를 통해, 화서의 형 태는 단일 유전자에 의한 우성 열성 유전임을 확인하였고 잎은 화서 유형과 연관되어 있으며 중간 유전 형태임을 확인하 였다. 본 연구결과는 수국의 유전 육종에 관한 기초자료로써 교배 조합 작성 단계 또는 1년생 실생의 잎 모양을 통한 빠른 화서 모양 선발과 분리가 가능하여 육종 기간 단축을 기대할 수 있을 것이다.

도시 생태계에서 우점 수종의 형질 특성은 분획화 및 고립된 식생, 그리고 생물상호작용 감소 등 환경 변화에 대한 종의 형질 적응과 생태계 기능에 대한 통찰력을 제공한다. 우리는 한국의 서울 중심에서 남쪽 방향의 4개 산지에서 환경 요인 (지리, 기상 및 토양 속성)을 포함하여 모두 40개체 팥배나무 (Sorbus alnifolia)에서 측정한 4개 유형의 잎 형질 (Leaf area, Specific leaf area, Leaf dry mass content, Leaf shape index)과 7개 유형의 번식 형질 (Fruit width, Fruit length, Fruit shape, Fruit dry weight, Fruit dry matter content, Seed weight 및 Seed ratio)의 평균과 분산 양상, 그리고 형질 조합에 대한 다변량 분석을 실시하였다. 측정된 환경 요인은 조사 장소의 개별성을 나타내었지 만, 도심 식생이 더 건조하고 생장도일이 길었다. 도심에서 팥배나무의 잎은 작고 무거워지며, 열매는 길쭉하고 가벼운 종자를 생산하여, 오랜 도시화 영향에 따른 형질 반응들이 관찰되었다. 우리의 연구는 식생 파편화 및 고립화에 따른 생물 상호작용 감소를 나타내는 도심 환경에서 팥배나무 집단의 성장 및 번식 기제의 변화를 확인하였다. 우리는 축소된 생물 상호작용 규모, 그리고 대기 오염 같은 부정적 환경 요인이 많은 도시에서 핵심 수종의 기능과 지속성에 관해 제한적이지만 뚜렷한 생태 정보를 제공한다.

귤굴나방은 제주도 감귤원에서 경제적으로 중요한 해충이지만, 상대적으로 월동생태와 관련된 연구는 부족하다. 본 연구에서는 귤굴나방이 월동과 관련하여 다음 해 초기개체군 발생과 어떻게 연결되는지 발육단계별 저온 실내실험과 야외실험 및 노지 감귤원 포장조사를 통하여 구명하였다. 연구 결과, 동일한 저온 조건에서 귤굴나방의 발육단계에 따라 생존기간의 유의한 차이가 있었으며 성충이 번데기보다 더 오래 생존하는 것으로 나타났다. 귤굴 나방 성충과 번데기를 야외 감귤원에 접종한 후 생존기간을 평가한 결과, 서귀포지역에서 성충은 다음 해 3월 24일까지 생존하였다. 이는 일반적으로 서귀포지역의 봄순 발아가 3월 중순에 시작된다는 사실을 고려했을 때 성충태로 월동한 귤굴나방이 다음 해 초기개체군을 형성할 가능성이 높다는 것을 의미한다. 반면에 번데기의 경우 제주시와 서귀포에서 1월을 넘기지 못하고 모두 사망하였다. 또한, 노지 감귤원 내 귤굴나방 발육단계별 밀도조사에서 다음 해 봄까지 노지 감귤원에서 생존한 번데기는 없었던 반면 성충은 모든 과원에서 지속적으로 발견되었다. 따라서 결과를 종합하여 판단해 볼 때, 제주도의 노지 감귤원에서 귤굴나방은 성충태로 월동하는 것으로 판단되며, 번데기의 경우 신초에 형성된 용방에서만 생존할 수 있다는 제약이 있기 때문에 겨울철 동해 피해를 받기 쉬운 신초에서 월동 후 다음 해 초기개체군 형성에 기여하는 것은 쉽지 않을 것으로 판단된다.

Novel eco-friendly adsorbents were prepared through pyrolysis and acid activation of raw almond leaf (RAL) to form almond leaf biochar (ALB) and chemically activated almond leaf biochar (CAL), respectively. The prepared adsorbents were characterized using TGA, FTIR, SEM–EDX, BET and XRD techniques and their physicochemical properties investigated. RAL, ALB and CAL were utilized for adsorption of BPB dye from aqueous solution using batch technique under optimum conditions. The optimum dye adsorbed by RAL, ALB and CAL were 92.83, 93.21 and 94.89%, respectively at pH 3, dye initial conc. (100 mg/L), adsorbent dose (0.04 g/25 mL), 60 min contact time and 301 K adsorption temperature. Although, Langmuir maximum monolayer adsorption capacities were found to be 365.36, 535.62 and 730.46 mg/g for RAL, ALB and CAL, respectively, but isotherm conformed to Freundlich model. Kinetic study confirmed suitability of pseudo-second-order model with rate constant 9.33 × 10–4, 9.91 × 10–4 and 12.60 × 10−4 g mg−1 min−1 for RAL, ALB and CAL, respectively. Negative values of thermodynamic parameters (ΔG and ΔH) established sequestration process to be spontaneous and exothermic. RAL, ALB and CAL were discovered to be highly efficient adsorbents that could be used in place of expensive commercial adsorbents.

본 연구는 반밀폐형 토마토 재배 온실에서 광합성율 극대화를 위한 적정 탄산가스 시비 농도를 구명하고자 광합성 모델을 이용하여 잎의 최대 카복실화율(Vcmax), 최대 전자전달속도(Jmax), 열파괴, 잎 호흡 등을 계산하고 실제 측정값과 비교하였다. 다양한 광도(PAR 200μmol·m -2 ·s -1 to 1500μmol·m -2 ·s -1 )와 온도(20°C to 35°C) 조건에서 CO2 농도에 대한 A-Ci curve는 광합성 측정 기기를 사용하여 측정하였고, 모델링 방정식으로 아레니우스 함수값 (Arrhenius function), 순광합성율(net CO2 assimilation, An), 열파괴(thermal breakdown), Rd(주간의 잎호흡)를 계산 하였다. 엽온이 30°C 이상으로 상승하였을 때 Jmax, An 및 thermal breakdown 예측치가 모두 감소하였고, 예측 Jmax의 가장 최고점은 엽온 30°C였으며 그 이상의 온도에서는 감소하였다. 생장점 아래 5번째 잎의 광합성율은 PAR 200－ 400μmol·m -2 ·s -1 수준에서는 CO2 600ppm, PAR 600－800μmol·m -2 ·s -1 수준에서는 CO2 800ppm, PAR 1000μmol·m -2 ·s -1 수 준에서는 CO2 1000ppm, PAR 1200－1500μmol·m -2 ·s -1 수준에서는 CO2 1500ppm을 공급했을 때 포화점에 도달하였다. 앞으로 광합성 모델식을 활용하여 과채류 온실 재배 시 광합성을 높일 수 있는 탄산시비 농도를 추정할 수 있을 것으로 판단된다.