질경이택사(Alisma plantago-aquatica L. subsp. orientale (Sam.) Juz.)는 습지에서 자라는 여러해살이 풀로 질경 이택사는 덩이줄기를 약용으로 사용하며, 이뇨작용, 고혈압, 고지혈증 등에 효과가 있다. 국내에서는 전남 순천 에서 주로 재배되고 있으며, 8월 중ㆍ하순에 벼를 수확하고 같은 논에 후작으로 육묘한 택사를 이모작으로 심어 소득을 올리고 있다. 2022년 8월 전남 순천에서 재배중인 질경이택사에 진딧물이 발생하였으며 수생식물에 주로 발생하는 연테두리진딧물로 확인되었다. 연테두리진딧물(Rhopalosiphum nymphaeae)은 노린재목 진딧물과에 속하는 곤충으로 몸체는 황색, 황갈색 또는 적갈색을 띄고, 알로 월동하고, 질경이택사, 연꽃, 수련 등의 수생식물 로 이주하여 흡즙가해한다. 연테두리진딧물을 5개 온도(15.0, 20.0, 25.0, 30.0, 35.0℃), 65±5%, 16L:8D의 조건에서 발육기간을 조사하였다. 약충의 발육기간은 각각 10.8, 8.2, 5.5, 4.7일이었고, 35℃에서는 발육하지 못하였다. 성충의 생존기간은 각각 29.2, 28.2, 17.2, 8.6일이었고, 35℃에서는 발육하지 못하였다.

본 연구는 적외선 열 영상 장치를 이용하여 2년생 ‘유미’ 복숭아나무의 토양수분 수준에 따른 엽온 및 CWSI를 분석하여 수분스트레스 측정 가능성을 검토하였다. 엽온은 대기온도와 유사한 일변화를 보이며 낮 시간대에는 대기온도보다 높은 양상을 보였다. 엽온은 전일(24시간) 기준으로 대기온도(r2 = 0.95), 일사량(r2 = 0.74), 상대습도(r2 = -0.88)와 모두 높은 상관계수를 나타났다. 또한 토양수분장력은 낮 시간대(11~16시)에 엽온(r2 = -0.57), 엽-대기온도차(r2 = -0.71), CWSI(r2 = -0.72)와 높은 부의상관을 나타냈다. CWSI와 엽온, 엽-대기온도차의 상관계수는 24시간 기준으로 매우 높았고(r2 = 0.90, r2 = 0.92), CWSI와 토양수분장력의 상관분석에서 24시간 기준으로는 상관관계가 낮았으나(r2 = -0.27), 낮 시간대(11~16시)에는 상관관계가 매우 높았다(r2 = -0.72). CWSI (y)와 토양수분장력(x)의 상관관계 결정계수(r2)는 11~12시간대에 가장 높았으며(r2 = 0.68), 이때 회귀식은 y = -0.0087x + 0.14로 조사되었다. 일반적인 토양수분스트레스 시점인 -50 kPa에 해당되는 CWSI는 0.575로 계산된다. 따라서 적외선 열 영상 장치를 이용한 엽온 및 CWSI는 토양수분장력에 대해 높은 상관계수를 나타낸 것으로 보아 복숭아나무의 수분스트레스 진단에 유용하게 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

본 연구에서는 동절기 시설원예 난방에너지 절감을 위해 방울토마토의 온도민감부인 생장부를 추종하면서 난방을 수행할 수 있는 국소난방 시스템을 개발하고자 하였다. 방울토마토 생장부 추종형 국소난방시스템은 온실 하류로의 균일한 열분배를 위해 내/외부 덕트와 온풍난 방기를 연결하는 이중덕트 분배장치, 정식 후 작물 유인에 따라 덕트를 토마토 줄기끝 생장점과 개화화방을 추종하여 상하로 이동시키기 위한 권취장치 등으로 구성되었다. 국소난방 시스템의 운용은 토마토 정식 직후에는 덕트를 작물 상부에 위치시키며 작물 생장에 따라 생장부 국소난방과 차광 회피를 위해 덕트를 상하로 이동시켰다. 방울토마토 수경재배 온실을 대상으로 생장부 국소난 방구와 관행의 바닥덕트 난방구에 대해 난방성능과 작물 생육 비교시험을 수행하였다. 그 결과 생장부 국소난방구는 야간 난방시간에 작물 군락내 상부 기온이 하부에 비해 0.9~2.0oC 높으며, 바닥덕트 난방구에 비해 군락 상부 기온은 0.3~1.8oC 높고, 하부 기온은 1.4~1.8oC 낮게 나타나 온도에 민감한 상부 생장부를 상대적 고온으로 관리하고, 군락하부는 상대적 저온으로 관리 가능하며, 관행 바닥덕트 난방구의 높이별 온도분포를 역전시킬 수 있음을 확인하였다. 토마토 군락에 대한 적외선 열화상 측정을 통해 정식 직후부터 줄기내림 유인재배 기간에 걸쳐 생장부 국소난방구는 군락내에 높이별 엽온의 온도성층화를 형성하여 생장부 추종 국소난방이 가능 함을 확인하였다. 난방방식별 작물생육 분석결과 초장을 제외한 나머지 항목은 유의적인 차이가 없었으며, 수확량에서도 생장부 국소난방구가 초기 수량이 약간 우세하였으나 총 수확량은 동일한 수준으로 나타났다. 온풍난 방비 경유소비량은 생장부 국소난방구가 군락의 높이별 최적 온도관리로 관행 바닥덕트 난방구에 비해 약 23.7% 절감되는 것으로 나타났다. 본 시스템은 길이 90m 온실에 대한 적용시험에서 열 분배 성능의 한계로 온실 상/하류간 온도편차가 발생하였으며, 시스템 개선을 위해 내부덕트의 직경 또는 두께 상향, 열복사 억제 재질의 덕트 사용 등 열분배 성능 최적화를 위한 추가연구가 필요한 것으로 판단되었다.

총체 사료용 벼의 초기 신장성과 입모 특성을 알아보기 위하여 수원 소재 국립식량과학원 시험포장 조건에서 파종시기를 조절하고, 인공기상연구동 정밀유리실에서 입모기간 중 평균기온을 조절하여 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 포장조건에서 총체 사료용 벼 품종 및 계통의 m2당 입모수는 파종시기별로 4월 30일 파종에서 낮은 경향을 보였으나 5월 10일~ 6월 9일 파종에서는 비슷하였고, 품종별로는 녹양에 비해 목우와 수원560에서 많은 경향이었다. 평균기온 18 ~ 24oC 범위의 실내시험에서는 총체 사료용 벼의 입모율은 처리온도간 차이가 없었으며, 모든 온도 처리에서 일반형 품종인 일품보다 낮은 경향을 보였다. 2. 파종 후 30일의 초장은 포장시험에서 파종시기가 늦을수록, 실내시험에서 처리온도가 높을수록 길어졌다. 목우와 수원 560은 녹양보다 입모기간 중 기온 상승에 따른 초장 신장 정도가 컸으며, 특히 목우는 초장 신장 효과가 다른 품종에 비해 고온인 24oC에서 높았다. 3. 파종 후 30일의 건물중은 입모기간 중 평균기온 24oC까지는 기온이 높아질수록 모든 품종에서 증가하였다. 반면 기온이 24oC에서 27oC로 상승했을 때의 건물중은 녹양에서는 비슷하였고 목우와 수원560에서는 감소하였는데 특히, 수원 560의 감소 정도가 컸다. 4. 모든 품종에서 묘 충실도는 입모기간 중 평균기온 24oC까지는 온도가 높을수록 증가하였다. 반면 24oC에서 27oC로 상승한 경우 묘 충실도가 모든 품종에서 감소하였는데, 특히 수원560에서 감소 정도가 컸다. 5. 결과적으로, 담수표면산파에서 초기 신장 촉진과 건전한 입모에 가장 효과적인 입모기간 중의 평균기온은 녹양에서 21oC, 목우와 수원560에서 24oC였으며, 수원560의 경우 24oC 이상의 고온에서는 묘가 연약해졌다.

온난화가 진행되면, 우리나라에서 재배되고 있는 주요 벼 의 자람과 생산량이 어떻게 변화되는지를 알아보기 위해, 북부지방과 남부지방에 각각 가장 많이 재배되는 오대벼와 새추청벼의 유식물을 각각 대조구, 온도 상승구, CO2+온도 상승구에서 재배하여 그 결과를 비교하였다. 새추청벼의 지 상부생물량, 지하부생물량, 총 생물량, 개체당 이삭무게 그 리고 숙성된 낟알 비율은 온도 상승구에서, 오대벼는 CO2+ 온도 상승구에서 가장 높았다. 새추청벼와 오대벼의 개체당 이삭수는 환경구배 간 차이가 없었다. 새추청벼의 이삭당 낟알수는 환경구배 간 차이가 없었고, 오대벼의 것은 CO2+ 온도 상승구에서 가장 많았다. 새추청벼의 낟알 한 개의 무 게는 CO2+온도 상승구, 오대벼의 것은 온도 상승구와 CO2+온도 상승구에서 가장 무거웠다. 새추청벼의 분얼수 는 대조구와 온도 상승구, 오대벼의 것은 대조구에서 가장 많았다. 본 연구를 종합적으로 정리해보면 새추청벼는 대조 구보다 온도만 상승했을 때 잘 자랐고 곡물 생산량이 증가 했지만 CO2농도와 온도가 같이 상승했을 때는 차이가 없었 다. 그리고 오대벼는 대조구보다 CO2농도와 온도가 같이 상승했을 때 잘 자랐고 생산량이 증가했다. 앞으로 지구온 난화의 영향으로 CO2농도와 온도가 높아진다면, 새추청벼 는 현재와 곡물수확량의 차이는 없겠지만 그에 반해 오대벼 는 곡물수확량은 높아질 것이다. 따라서 지구온난화로 인한 기후변화가 지속된다면 곡물수확량을 고려한 종에 따른 벼 재배적지의 선정이 신중히 결정되어야 할 것으로 판단된다.

‘Nokwoo’, a mid-late maturing, high dry matter yielding rice (Oryza sativa L.) cultivar with a good early growth and low-temperature germinability, was developed for whole crop silage (WCS) use. It was derived from a cross between a leafy tropical japonica ‘LK1A-2-12-1-1’ with high biomass and good germinability in low temperature and new plant type (NPT), ‘IR72225-29-1-1’ which had low tillering trait, large panicle, dark green leaf, thick and sturdy stem and vigorous root system. This cultivar had about 123 days growth period from seeding to heading, 122㎝ culm length, 29㎝ panicle length, 9 panicles per hill, 144 spikelets per panicle and 1,000-grain weight of 24.4 g as brown rice in central plain region, Suwon. This wide and long leafy WCS rice variety was weak to cold stresses similar to ‘Nokyang’ but was a little resistant to lodging in the field, strong to viviparous germination and good to low temperature germination. In addition, ‘Nokwoo’ was resistant to leaf and neck blast but susceptible to bacterial blight, rice stripe virus and brown planthopper. Its average dry matter yield for three years reached 16.5 MT/ha, 14% higher than that of ‘Nokyang’. This cultivar had 5.3% crude protein and 68.8% total digestible nutrients a little low compared to ‘Nokyang’. In Korea peninsular, ‘Nokwoo’ grows well in central and southern plain and is good to harvest between 15 to 30 days after heading to improve its feeding value and digestion rate of livestock (Grant No. 6072).

Most eukaryotic organisms, including plants, display specialized cellular and behavioral rhythms with a period of approximately 24 hours. The circadian clock generates this rhythm to convey daily or seasonal basis of temporal information, coordinating the proper phasing of many important cellular processes. Temperature compensation (TC) is one of the defining features of the clock mechanism. Under this function, the speed of the clock or period remains relatively constant over physiologically relevant temperatures, unlike the biochemical reactions. Thus, TC allows organisms to sustain their life ordinarily in various thermal environments by providing an accurate measure of the passage of time regardless of surrounding temperatures. Previously, Edward and his colleagues performed a quantitative trait loci (QTL) study to find TC related natural variations in the recombinant inbred line (RIL) population from two Arabidopsis ecotypes, which are adapted to different thermal environments; one parent is Cvi accession (Cvi) which originates from the warm climate, Cape Verde Island, and the other is Ler accession (Ler) from Northern Europe. For the two most significant QTLs, the core clock components in Arabidopsis clock, GIGANTEA (GI) and ZEITLUPE (ZTL) are proposed as strong candidates. Moreover, the amino acid substitution leading to GICvi and ZTLCvi (Ler to Cvi) are suggested to be the causal factors for the TC QTLs respectively. However, precise molecular mechanisms of these natural variations on TC are still not understood well. Here, we elucidate the molecular impact of the natural variation shaping GICvi and ZTLCvi on TC function. GICvi and ZTLCvi post-translationally regulate ZTL stability in antagonistic way, resulting in the opposite period/clock effects mediated by ZTL protein abundance. However, if both GICvi and ZTLCvi are present, they mutually balance their own effect on ZTL, which in turn supports TC capacity of Cvi especially at high temperatures. Considering the amino acid residues in GI and ZTL, where the natural variations arise, are highly conserved across many important crop species including rice, corn, cabbage and etc., this research will give valuable insights into the TC related thermal adaptive processes in Arabidopsis as well as those important crop plants.