Plant regeneration from stems and leaves was carried out for the growth of biomass, hybrid poplar(Populus alba x P. glandulosa)clone, which has various uses for plant purification. Callus was well induced when stem and leaf tissues were cultured in 1.0 mg/L 2,4-D containing MS medium. Shoot regeneration was best induced by zeatin among growth regulators, and Plant regeneration was more regenerated in leaf-derived callus than in stem-derived callus. The growth of regenerated shoots at high and low concentrations of zeatin was similar to that of the control at low concentrations. As the concentration of growth regulators increased, the growth of regenerated shoots showed a big difference among individuals. Hybrid poplar showed color variation of plant stem in medium containing high concentration of growth regulator. Regenerated individuals were in vitro rooted in MS medium containing 0.5 mg/L IBA after 2 weeks of culture. and transferred to the greenhouse for acclimatization. The study is believed to be widely used for the induction of in vitro variants through organogenesis.

지구온난화에 대한 현사시나무의 적응반응을 구명하기 위해서, CO2농도 및 기온 상승된 조건에서 80 일간 생장한 현사시나무 삽목묘의 수분생리특성을 조사하였다. 대조구는 기온이 주간 22℃, 야간 17℃ 이고, CO2농도는 주간 380ppm, 야간 400ppm이다. CO2농도 및 기온을 상승시킨 처리구는 기온이 주 간 27℃, 야간 22℃이고, CO2농도는 주간 770ppm, 야간 790ppm이다. 처리구는 잎이 전개된 개수, 개 엽의 평균면적, 전체 엽면적이 대조구에 비해서 낮은 값을 나타냈다. 그리고 처리구는 대조구에 비하여 지상부의 건중량이 적고, 지하부의 건중량이 많았으며, 지하부에 대한 바이오매스의 분배율이 높았다. 이러한 결과로 CO2농도 및 기온이 상승되면 수분을 필요로 하는 동화기관의 면적이 감소되고, 수분을 흡수하는 지하부에 대한 바이오매스 분배율이 높아짐을 확인할 수 있었다. 또한 처리구는 광도 및 CO2 농도의 변화에 상관없이 기공전도도와 증산속도가 대조구에 비하여 낮게 유지되고 광합성에 대한 수분 이용효율이 대조구보다 높게 나타냈다. 이 결과를 통하여 동화기관의 수분손실 억제반응과 수분이용효 율이 증대반응을 확인할 수 있었다. 그리고 처리구는 절단한 잎이 건조공기에 노출되어도 상대함수율이 대조구에 비하여 천천히 감소하는 경향을 나타내 동화기관의 수분손실 억제반응이 재확인되었다.

현사시나무(Populus )의 줄기 식입해충(害蟲)인 포푸라하늘소 (Compsidia populnea L.)의 발생(發生) 및 생활사(生活史)에 관(關)한 조사(調査)를 실시(實施)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 포푸라하늘소는 년(年) 1회(回) 발생(發生)하며 갱도내(坑道內)에서 유충(幼蟲)으로 월동(越冬)한다. 2. 성충(成蟲)의 발생최성기(發生最盛期)는 춘천지방(春川地方)의 경우 5월(月) 12일경(日頃)이었고 초출현시기(初出現時期)는 춘천(春川) 5월(月) 5일(日), 가평(加平) 5월(月) 6일(日)이었다. 3. 성충(成蟲)은 우화(羽化)한 후(後) 일간(日間) 갱도(坑道)속에 머물다가 탈출공(脫出孔)을 뚫고 밖으로 나오는데 출공후(出孔後) 산란일(産卵日)까지 걸리는 기간(期間)은 평균 10.7일(日)이었으며, 산란기간(産卵期問)은 야외조건하(野外條件下)에서 평균(平均) 14.3일(日)(일(日)), 실내조건하(室內條件下)에서 평균(平均) 6.4일(日)(일(日)) 이었으며, 성충(成蟲)의 수명(壽命)은 야외(野外)조사에서 숫컷의 경우 평균(平均) 11.0일(日)(일(日)), 암컷의 경우 평균(平均) 13.8日(일(日))로 암컷이 다소 긴 경향이었다. 4. 산란(産卵)은 직경 의 년생(年生) 가지의 표피(表皮)에 U자형(字形)의 흠집을 만든후 표피(表皮)밑에 산란(産卵)되며 암컷 한마리당 만든 산란흔(産卵痕)은 평균(平均) 56.6개(個)(개(個))였고 재란율(在卵率)은 67.9%로 총산란수(總産卵數)는 평균(平均) 38.5개(個)(개(個))였으며 개체별(個體別) 차이(差異)가 많았다. 알은 장타원형(長楕圓形)으로 길이는 평균(平均) 2.6mm(), 폭은 0.78mm() 정도로 유백색(乳白色)이었다. 5. 난기간(卵期間)은 항온조건하(恒溫條件下)에서는 평균(平均) 9.5日(), 야외(野外)에서는 5월(月) 20일전(日前)에 산란(産卵)된 알의 경우 일(日), 5월(月) 20일(日)5월말일(月末日)의 경우 일(日), 6월(月) 이후(以後)에 산란(産卵)된 알은 일(日)로 기온(氣溫)이 높아짐에 따라 짧아지는 경향이었다. 6. 유충(幼蟲)은 부화후(孵化後) 수피(樹皮) 바로아래 부분(部分)을 주간(週間) 식해하다가 목질부(木質部)로 갱도(坑道)를 뚫고 들어가며 피해부(被害部)는 충영을 형성(形成)하는데 충영의 크기는 장경(長經)이 평균(平均) 1.8cm(), 단경(短經)이 평균(平均) 1.6()였으며 갱도(坑道)의 길이는 평균(平均) 3.1cm()였다. 7. 유충(幼蟲)이 완전(完全)히 성숙(成熟)하는 시기(時期)는 9월말(月末)10월(月) 초순(旬)경이며 유충태(幼蟲態)로 월동(越冬)하며 용화시기는 4월초순(月初旬)경이었다. 용기간은 항온조건하(恒溫條件下)에서는 평균(平均) 11일(日)(일(日))이었으나 야외(野外)에서는 30일이상(日以上)으로 관찰되었다.

현사시나무(Populus )의 줄기 식입해충중(害蟲中) 우점종은 포푸라하늘소(Compsidia populnea L.)였으며 황철나무하늘소(Compsidia balsamifera M.)는 확인되지 않았다. 본(本) 조사(調査) 통하여 상기 두 종(種)의 형태(形態), 분포(分布), 생활사등(生活史等)이 비교 검토됨으로서 포푸라하늘소의 정확한 분류동정(分類同定)이 가능(可能)하여졌다.

Plant senescence is a final process of growth and a survival strategy to use limited nutrients efficiently during development and adaptation. Tree, however, runs senescence annually for winter dormancy. Therefore understanding senescence procedure and mechanism is striking issue for tree breeding and wood productivity. In this study, we isolated a SENESCENCE 1 (PagSEN1) gene from Populus alba ⨯ P. glandulosa and determined its expressional characteristics under various conditions. The PagSEN1 encodes a putative 243 amino acid protein containing a rhodanese domain. Southern blot analysis suggested that two copies of the PagSEN1 gene are present in the poplar genome. The PagSEN1 is expressed most strongly in mature leaves but most weakly in roots. The gene is significantly up-regulated by treatment with mannitol, NaCl, ABA and JA, but not by cold, SA and GA3. These results indicate that the PagSEN1 is involved in senescence response induced by natural aging and environmental stresses. This research will provide valuable information for senescence study. To clarify SEN1 gene in poplar, we will make PagSEN1 over-expressed poplar to understand senescence procedure in detail.

A cDNA, PSOD1, encoding cytosolic copper/zinc superoxide dismutase (CuZn-SOD) was cloned and characterized from a full length cDNA library prepared from Populus alba×Populus glandulosa cultured in vitro. A PSOD1, is 725 nucleotides long and has an open reading frame of 459 bp with 152 amino acid residues (pI 5.43). The deduced amino acid sequence of PSOD1 perfect matched to the previously reported CuZn-SOD (CAC33845.1). Consensus amino acid residues (His-45, -47, -62, -70, -79, -119) were involved in Cu-, Cu/Zn-, and Zn- binding ligands. The deduced amino acid sequence of PSOD1 exhibited the high level of similarity from 100 to 85% among previously registered SOD genes. The expression of PSOD1 in poplar increased at the 1 mM H2O2 and drought stress during 30 min and 60 min, but the ozone treated poplar increased at 30 min in the early time and then decreased at 60 min.

A type 3 metallothionein cDNA (PMT3a) from ozone-treated Populus alba×Populus glandulosa cDNA library has been isolated and characterized. A PMT3a cDNA is 459 nucleotides long and has an open reading frame of 201 bp with a deduced amino acid sequence of 66 residues (pI 4.94). The deduced amino acid sequence of PMT3a matched to the previously reported metallothionein genes. The deduced amino acid sequence of PMT3a showed the 86% identity with P. balsamifera ×P. deltoides. Expression of PMT3a by the RT-PCR was increased 60 min than 30 min after drought treatment. The ozone treated poplar increased at 30 min in the early time and then decreased at 60 min.

본 연구는 개량 포플러 현사시 3호를 재료로 제초제 저항성 유전자 PAT으로 형질전환시 킨 다음 제초제 Basta처리에 의한 효율적인 형질전환체 선발을 목적으로 시험되었다. Basta 처리에 따른 캘러스유도, 부정아유도 및 액아유도 시험을 통해 조직치사 농도는 1.0mg/L로 결정할 수 있었으며, 이 농도처리에 의해 형질전환체의 조기선발에 사용하였다. 이 농도처리로 비형질전환체는 모두 고사되었지만, 형질전환체는 정상적으로 반응을 보이며, 생육이 가능하였다 .한편, 형질전환체에 제초제를 직접 살포한 결과, 정상적 생육이 가능했고, PAT activity측정 결과에서도 양성 반응을 나타내어 현사시 3호 세포내에 PAT유전자가 정상 발현됨이 확인되었다. 이로써 현사시에 PAT유전자 도입 및 발현을 위하여 제초제 Basta 처 리와 PAT assay가 매우 효과적인 것으로 나타났다.