Mathematically modeling photosynthesis helps to interpret gas exchange in a plant and estimate the photosynthetic rate as affected by environmental factors. Notably, the photosynthetic rate varies among leaf vertical positions within a single plant. The objective of this study was to measure the distinct photosynthetic rate of lily (Lilium Oriental Hybrid ‘Casa Blanca’) at the upper, medium, and basal leaf positions. Subsequently, the FvCB (Farquhar-von Caemmerer-Berry) photosynthesis model was employed to determine the parameters of the model and compared it with a rectangular hyperbola photosynthesis model. The photosynthetic rates were measured at different intracellular CO2 concentrations () and photosynthetic photon flux density (PPFD) levels. SPAD values significantly decreased with lowered leaf position. The photosynthetic rates at the medium and basal leaves were lower compared with the upper leaves. FvCB model parameters,  and   , showed no significant difference between the medium and basal leaves. Estimated photosynthetic rates from derived parameters by the FvCB model demonstrated over 0.86 of R2 compared with measured data. The rectangular hyperbola model tended to overestimate or underestimate photosynthetic rates at high  with high PPFD levels or low  with high PPFD levels, respectively, at each leaf position. These results indicated that the parameters of the FvCB model with different leaf positions can be used to estimate the photosynthetic rate of lily.

Salinity stress is a major threat to plant growth and development, affecting crop yield and quality. This study investigated the effects of different salinity levels on photosynthetic responses and bulb growth of Lilium LA hybrid “‘Serrada’.” Plants were irrigated with 1 L of 0, 200, and 400 mM NaCl solutions every two weeks for 14 weeks in a greenhouse. At the end of the cultivation period, the substrate pH decreased, and electrical conductivity increased with increasing salinity. Regardless of salinity levels, the days to flowering and number of flowers were similar among treatments. In contrast, the flower width, plant height, number of leaves, and leaf area decreased with increasing NaCl concentrations. Although there were no differences in the photosystem II (PSII) operating efficiency and maximum quantum yield of PSII, net CO2 assimilation rates (An) and stomatal conductance (gs) were significantly reduced at 200 and 400 mM NaCl solutions compared to the control. At 400 mM NaCl solution, bulb diameter and weight significantly decreased at the end of the experiment. These results suggest that bulb growth inhibition could be attributed to limiting photosynthetic rate and stem growth. This finding suggests that salinity mitigation is necessary to maintain plant growth and photosynthetic capacity in lily cultivation on salt-affected soils.

Attempts to increase the usability of lilies led us to prepare pulverized lily bulbs, which we then added to bread flour to bake white pan bread. The properties of the frozen dough and the quality characteristics of the bread were analyzed. Our experiments showed that the addition of lily powder decreases the viscoelasticity and stability of frozen dough. The absorption rate of the frozen dough was 63.1±0.2% for the control sample, and 66.1±0.1% and 70.9±0.2% for the normally pulverized samples containing 3% and 5% of lily powder, respectively, whereas the absorption rate of the finely pulverized samples tended to increase slightly. The gelatinization results of the frozen dough decreased with the addition of lily powder in terms of the final viscosity, break down, and setback values. Compared to the control sample, the specific volume of the bread products that underwent normal pulverization (5% additive) increased slightly and decreased for the lily bulbs that were finely pulverized (3% additive). The addition of lily powder did not significantly affect the water activity during the storage period of up to 5 days. The hardness of white pan bread increased from 1,948±114.3 to 2,518±154.7 g/㎠ on the first day of storage to 2,571±160.9 to 3,265±147.4 g/㎠ on the 5th day of storage. The hardness was the highest for the 5% sample that underwent normal pulverization, and the samples differed significantly. The longer the storage period, the lower the springness value of the white pan bread became, and this result was most notable for the finely pulverized powder sample. The springness of white pan bread decreased as the amount of lily powder additive and the storage period increased. The sensory test results were excellent in that the appearance, texture, flavor, taste, and overall preference for white pan bread to which 3% of normally crushed lily powder had been added had improved relative to the control sample.

정원용 아시아틱나리 유전자원 ‘Tiny Dino’, ‘Elite’, ‘Orange Pixie’와 ‘Partner’를 2000년에 수집하여 2014년까지 ‘Tiny Dino’ 와 ‘Orange Pixie’의 교배조합에서 선발한 모계(L2-3-4)와 ‘Elite’ 와 ‘Partner’의 교배조합에서 선발한 부계(L2-9-6)를 6차례 자가 수분(S6)하여 선발하였다. 이들을 2014년에 교잡하여 채종한 것에서 유래된 구근을 노지재배 하였고, 이것의 생육 및 개화 특성을 바탕으로 2016년에 아시아틱나리 ‘Orange LiA’를 선발하였다. 정원용 아시아틱나리 일대잡종 ‘Orange LiA’은 주황색의 사발모양의 홑꽃으로 반점이 적고 반점의 색은 자주갈색이다. 식물체 당 개화수가 4.2개로 많은 편이며, 화경이 15.1cm로 중간 정도이고 꽃차례 형태는 총상꽃차례로 개화 방향은 상향이다. 초장은 30.5cm이고, 잎의 수는 23.4개이고, 잎의 길이는 8.1cm이며, 잎의 폭은 1.8cm이다. 일대 잡종 ‘Orange LiA’은 대조품종인 ‘Tiny Dino’ 보다 초장이 짧고 일찍 개화되며 월동이 가능하므로 정원용으로 선호도가 우수하다. 또한 이 품종은 양친을 순계화하여 육성하였기 때문에 품종의 재현이 가능하다.

한국 땅나리와 섬말나리의 수요는 최근까지도 늘어났지만 종자 상태에서 개화에 이르기까지 확률은 낮은 편으로 자생지에서의 개체수는 해마다 감소하였다. 본 연구는 땅나리(Lilium callosum Siebold & Zucc.)와 섬말나리(L. hansonii Leichtlin ex D.D.T. Moore)의 대량증식을 도모하기 위하여 종자 발아에 유리한 주·야간 온도 조건과 적합한 GA3 농도를 알아보는 것을 목적으로 수행되었다. 땅나리 종자는 2017년 10월 24일 강원도 춘천히 둔산면 원창리(37°47’10.00”N, 127°44’31.00”E), 섬말나리 종자는 2017년 10월 2일 울릉도 울릉군 북면 나리 (37°31’27.06”N, 130°52’25.08”E)에서 채종하였다. 땅나리와 섬 말나리 종자들을 주·야간 15/5, 20/10, 25/15, 20/20°C의 환경 조절상에서 처리구 당 30립씩 3반복으로 치상하여 온도 처리 실험을 진행한 후, 발아율 결과가 가장 우세했던 온도 조건의 환경조절상에서 섬말나리 GA3 처리 실험을 추가로 진행하였다. 온도 처리 실험결과 땅나리는 20/20°C의 온도 조건에서 발아율이 95.0%로 가장 높았으며 평균발아소요일수 또한 10.1일로 가장 낮았다. 섬말나리는 20/20°C의 온도 조건에서 발아율이 78.8%로 가장 높았으며 평균발아소요일수 또한 40.1일로 가장 낮았다. 이를 토대로 20/20°C에서 실시한 섬말나리 GA3 처리 실험은 증류수를 대조구로하여 200, 400, 800mg･L-1의 농도로 상온에서 24시간 침지한 후 처리구 당 20립씩 3반복으로 치상하였다. 그 결과 대조구에서 81.6%로 가장 높은 발아율을 나타냈으며 평균발아소요일수는 200mg･L-1처리구에서 37.1일로 가장 낮았다. 이러한 실험 결과를 바탕으로 땅나리와 섬말나리의 주·야간 발아 최적 온도는 20/20°C이며 GA3 24 시간 처리는 섬말나리 종자 발아에 효과가 없는 것으로 판단 되었다.

백합은 항산화, 항균효능 및 만성폐쇄성폐질환에도 효능이 있고, 비수리는 항균, 항산화, 항노화, 피부 미백, 피부 광노화 개선 효과 등의 다양한 약리적 효능이 있다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 백합 및 비수리를 열수와 20- 80% 주정으로 추출한 추출물을 대상으로 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 항산화 소거능을 조사하여 백합 추출물과 비수리 추출물의 혼합 비율을 선정하였으며, 혼합한 추출물을 이용하여 음료를 제조한 후 10, 25, 35oC에서 6개월 동안 저장하면서 조사포닌 및 총 플라보노이드 함량 변화 및 이화학적 특성을 조사하였다. 백합·비수리를 함유하는 음료를 각 온도별로 6개월 동안 저장한 후에 pH는 약간 감소하였으며, 산도는 약간 증가하였다. 저장 기간 중 당도와 고형분 함량은 크게 변화하지 않았다. DPPH 라디칼 소거능은 2개월 동안 저장하는 동안에는 초기의 활성과 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 온도에 따라 4개월 후와 6개월 후에는 다소 감소하였다. 6개월 동안 저장하는 동안에 명도(L값)와 적색도(a값)는 큰 변화가 없었으나, 황색도(b값) 35oC에서 6개월 저장한 후에 약간 감소하였다. 조사포닌 함량은 저장 2개월까지는 큰 함량의 변화를 나타내지 않았으나, 저장 4개월과 6개월 후에는 감소하는 것으로 나타났다. 총 플라보노이드 함량은 저장 1개월이 지났을 때 저장온도에 상관없이 약 1/2로 감소하였으며, 그 후 6개월까지 일정하게 유지되었다. 백합구근 추출물과 비수리 추출물을 함유한 음료는 6개월 동안 저장하는 동안에 일반세균과 대장균군은 검출되지 않았다.

Lilium dauricum is a rare and endangered species belonging to the family Liliaceae. The species contains several bioactive compounds used as functional foods and medicinal agents in Northeast Asia. This study aimed (1) to establish an in vitro bulblet culture using an air-lift bioreactor and callus culture for the conservation of L. dauricum and obtaining its bioactive compounds; (2) investigate the plant phenolic compounds from both cultures system. The highest bulblet production with 12.5-fold increase in growth rate was obtained using MS medium supplemented with 0.5 g L-1 BA and 3% sucrose. Addition of 7% sucrose facilitated bulblet enlargement, with approximate 2.5- and 7-fold increases in diameter and fresh weight, respectively. The highest rate of callus (100%) was obtained using a combination of 1.0 mg L-1 picloram and 0.5 mg L-1 Kinetin. The callus proliferation occurred on MS medium supplemented with 1.0 mg L-1 picloram, 0.25 mg L-1 kinetin, and 0.25 g L-1 casein hydrolysate. There was a significant difference in the total phenolic compound content of callus, which was 1.5-fold higher than that in the bulblets. These findings indicate a suitable system for optimizing both bulblet and callus culture of L. dauricum, therefore, providing useful bio-materials for industrial purposes and contributing to the conservation of this species.

우리나라에서 재배되고 있는 백합 구근의 대부분을 수입에 의존하고 있어 국내 품종을 개발하여 보급할 필요가 있다. 분화용 나팔나리 유전자원 ‘Ace’, ‘Nelli White’, ‘Mount Carmel’을 수집하여 1996년부터 2008년까지 자가수정을 실시하였다. 2014년에 자가수정 7세대 ‘ L2-127-1’과 ‘ L2-81-5’계통을 교잡하여 1대잡종 나팔나리 ‘White Eve’를 개발하였다. 분화용 나팔나리 일대잡종 ‘White Eve’는 백색의 나팔모양의 홑꽃으로 반점이 없으며, 식물체 당 개화수가 5.8개로 많은 편이며, 꽃의 직경이 13.1cm로 중간 정도이고 측향으로 개화한다. 초장은 40.9cm이고, 잎의 수는 32.8개이고, 잎의 길이는 13.5cm이며, 잎의 폭은 2.1 cm이다. 일대 잡종 ‘White Eve’는 대조품종인 ‘Mount Carmel’ 보다 화경이 크고 화수가 많아서 개화 기간이 길며 소비자 선호도가 높다.