Polyploidization, or genome doubling, has a significant impact on plant speciation and adaptation, and it is commonly used in agriculture to improve crop traits. In this study, we investigated the induction of polyploidy in three wild Allium species native to Korea: A. senescens and A. spirale Willd. and A. taquetii, using colchicine treatments tailored to meet specific experimental requirements. By avoiding tissue culture methods, we developed a more accessible, cost-effective, and scalable approach to polyploidization. Our research demonstrated that polyploid Allium plants exhibit distinct phenotypic changes, such as reduced growth rates and increased stomatal size. Flow cytometry and chromosome counting confirmed the successful induction of polyploidy, with clear peaks indicating double DNA content and stable chromosome numbers in polyploid plants. The presence of B chromosomes in A. spirale Willd. following polyploidization suggest interesting genetic dynamics. Despite the initial growth lags, polyploid plants may offer enhanced photosynthetic efficiency and resilience under optimal conditions. This study highlights the potential of polyploidization to improve ornamental traits in Allium species, thereby contributing to the diversification and sustainability of ornamental plant offerings. Future research should focus on the long-term performance and ecological adaptability of polyploid Allium species to fully harness their horticultural potential.

Spodoptera 속의 담배거세미나방, 열대거세미나방 및 파밤나방은 여러 나라에 분포하는 광식성 해충으로, 본 연구에서는 이들의 페로몬 및 식물냄새물질과 관련한 화학통신시스템에 대해 이해하기 위해 냄새감각기의 종류와 분포, 냄새활성물질 동정 및 야외행동 반응에 대한 연구를 진행하였다. 주사전자현미경 관찰을 통해, 세 종 나방의 암, 수컷 촉각에 여러 종류의 냄새감각기가 존재하며, 형태적으로 구분되는 종특이적 또는 성특이적 냄새감각기들이 존재한다는 것을 확인하였다. GC-EAD 실험을 통해 세 종 나방에 냄새활성을 나타내는 식물 냄새물질과 페로몬 관련 물질들을 동정하고, 이들을 개별 또는 조합하여 야외 트랩실험을 통해 행동활성을 검정 한 결과, 이 중 여러 물질이 담배거세미나방과 파밤나방의 성페로몬에 대한 유인행동 반응을 저해하는 것을 알 수 있었다. 열대거세미나방은 발생이 저조하여 야외에서의 행동반응을 확인할 수 없었다.

꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis)와 오이총채벌레(Thrips palmi)는 경제적으로 오이의 중요한 해충이며 이들의 방제를 위해 사용 되는 화학약제는 효과적일 수 있으나 생식용으로 소비되는 오이에서 자주 사용하는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 이들의 방제를 위해 화학농약 을 대체할 수 있는 천적인 미끌애꽃노린재(Orius laevigatus)의 방제효율을 증대시킬 수 있는 방법으로 미끌애꽃노린재의 천적유지식물을 선발하 였다. 실험실 조건에서 4가지 식물종에 대한 미끌애꽃노린재 부화율, 출현율, 생존률, 생식력을 조사하였고 오이 재배시설 내에서 선발된 2종의 천적유지식물에 대하여 미끌애꽃노린재 밀도를 조사하였다. 미끌애꽃노린재 알 부화율은 채송화가 92%로 가장 높았고 출현율은 바질이 81.4% 로 가장 높았으며, 생존률은 채송화와 바질이 각각 70.8%와 69.1%로 통계적 차이를 보이지 않았다. 미끌애꽃노린재 생식력과 산란기간은 모두 채송화가 각각 209.8개와 20.2일로 가장 좋았고 바질은 각각 160.2개와 15.8일이었다. 식물체 꽃의 개화시기는 화밀을 대체먹이로 하는 미끌애 꽃노린재의 생존에 중요한 요소이기 때문에 채송화와 바질의 개화시기를 조사한 결과 채송화는 7월에서 10월 개화하는 반면 바질은 4월부터 9월 까지 개화하였다. 시설 오이에 미끌애꽃노린재의 천적유지식물로 바질과 채송화를 투입하고 미끌애꽃노린재 밀도를 조사한 결과 바질이 투입된 곳에서 밀도가 높게 조사된 반면 채송화를 투입한 곳에서는 거의 보이지 않았다. 따라서, 바질은 미끌애꽃노린재의 천적유지식물로서 잠재적 가 치가 가장 높았으며 총채벌레 방제를 위해 미끌애꽃노린재를 이용할 경우 바질을 천적유지식물로 동시에 사용한다면 미끌애꽃노린재의 생물적 방제효과에 대한 효력을 증대시킬 수 있을 것으로 기대된다.

Stomatal pore is an important physiological trait that is closely linked to photosynthesis and transpiration as carbon dioxide and water vapor move through it between the atmosphere and plants. The present study investigated stomatal traits, such as stomatal density, index and size, of herbaceous native and alien plant species living in a riparian park on the Nakdong River to understand how those traits vary and to know if successful settlement of alien plants is attributed to those traits. There was no difference in stomatal density, index and size between native and alien plants with kidney-shaped stomata, suggesting that an empty ecological niche is not an essential prerequisite for the successful settlement of alien plants. Stomatal density showed a negative correlation with leaf thickness and leaf dry weight content (LMDC), but there was no correlation with Specific leaf area (SLA). All plants with kidney-shaped stomata had amphistomatous leaves, and the density and size of dumbell-shaped stomata were lower than those of kidney-shaped stomata.

The limitation in deriving the species richness representing the entire country of South Korea lies in its relatively short history of species field observations and the scattered observation data, which has been collected by various organizations in different fields. In this study, a comprehensive compilation of the observation data for plants held by agencies under the Ministry of Environment was conducted, enabling the construction of a time series dataset spanning over 100 years. The data integration was carried out using minimal criteria such as species name, observed location, and time (year) followed by data verification and correction processes. Based on the integrated plant species data, the comprehensive collection of plant species in South Korea has occurred predominantly since 2000, and the number of plant species explored through these surveys appears to be converging recently. The collection of species survey data necessary for deriving national-level biodiversity information has recently begun to meet the necessary conditions. Applying the Chao 2 method, the species richness of indigenous plants estimated at 3,182.6 for the 70-year period since 1951. A minimum cumulative period of 7 years is required for this estimation. This plant species richness from this study can be a baseline to study future changes in species richness in South Korea. Moreover, the integrated data with the estimation method for species richness used in this study appears to be applicable to derive regional biodiversity indices such as for local government units as well.

담배거세미나방(Spodoptera litura), 열대거세미나방(Spodoptera frugiperda) 및 파밤나방(Spodoptera exigua) 은 광식성 해충이지만, 종특이적인 기주범위를 갖는다. 이들이 기주식물을 찾아가는 과정에 냄새감각이 어떤 역할을 하는지 알아보기 위해, 기주 및 비기주 식물에서 발산되는 46가지 휘발성 물질을 선정하여, 이들에 대한 나방 3종의 냄새반응을 GC-EAD(gas chromatography-electroantennogram detection)를 통해 확인하였다. 그 결과, 46가지의 식물유래화합물 중 9가지 물질이 3종의 나방 모두에서 냄새활성을 나타냈으며, 2가지 물질은 담배거세 미나방과 열대거세미나방에만 냄새활성을 나타냈고, 다른 몇 가지 물질은 담배거세미나방에만 냄새활성을 나 타냈다. 이 결과는 세 종 나방이 식물냄새물질 탐지를 위해 유사한 냄새감각세포를 가지며, 일부 종에서는 종특이 적인 냄새감각세포가 존재한다는 것을 보여준다. 이 결과를 바탕으로 냄새활성을 나타낸 물질들의 나방 3종에 대한 행동활성을 야외트랩실험을 통해 확인할 예정이다.

본 연구는 같은 일적산광량(DLI) 조건에서 각각의 광강도 와 광주기 조합이 십자화과 식물 3종의 생육 및 글루코시놀레 이트(GSLs) 함량에 미치는 영향을 살펴보고자 수행되었다. 갓(Brassica juncea (L.) Czern.), 적겨자(Brassica juncea L.), 케일(Brassica oleracea L. var. acephala (DC.) Alef.) 종자를 암면 배지에 파종하여 3주간 육묘하였다. 육묘 후 DLI 를 10mol·m-2·d-1로 설정하여 10h-280, 14h-200, 18h-155, 22h-127μmol·m-2·s-1 처리 조합으로 3주간 처리하였다. 14h- 200μmol·m-2·s-1 처리한 결과, 적갓과 케일은 지상부 생체중/ 건물중, 엽수, 엽면적이 증가하였지만, 유의적 차이는 관찰되 지 않았다. 적갓의 GSLs 함량에서 14h-200μmol·m-2·s-1 처리 가 10h-280, 18h-155, 22h-127μmol·m-2·s-1 처리보다 각각 유의적으로 139.95, 135.87, 154.03% 증가하였으며, 케일의 경우 14h-200μmol·m-2·s-1 처리가 다른 처리구보다 각각 132.96, 122.06, 131.78% 유의하게 증가하였다. 적겨자는 18h-155μmol·m-2·s-1 처리에서 지상부 생체중/건물중, GSLs 함량이 증가하였으며, 14h-200μmol·m-2·s-1 처리에서 엽수가 10h-280, 18h-155, 22h-127μmol·m-2·s-1 처리보다 각각 15.62, 12.12, 32.14% 유의적으로 증가하였다. 유사한 십자 화과 작물이라도 종에 따라 DLI 반응이 다르기 때문에 최적의 DLI 조건 구명과 최소의 전력 소비량 및 최대 효율을 내기 위 한 광질 연구를 병행하여 더 세밀한 결과를 도출해야 할 것으 로 사료된다.

생태복원은 생태계의 건강성과 지속성에 있어 생물다양성의 손실을 막을 수 있는 좋은 수단으로 인식되어 있으나 식물종 선정에 관한 환경, 생리·생태요인, 복원목표 설정 등 종합이고 객관적인 기준점이 없어 실행에 옮기는데 애로사 항이 있다. 이에 전문가 그룹의 의견을 종합하는 델파이 기법을 활용하여 생태복원용 식물종을 선정하는데 필요한 평가지표를 개발하였다. 생태복원 등의 전문가를 대상으로 2회에 걸쳐 38부의 설문조사를 시행하여, 복원 대상지를 내륙과 도서 지역으로 나눠 평가지표의 중요도와 우선순위를 분석했다. 중요도 분석 결과, ‘자생식물’이라는 평가지표 가 내륙과 도서 지역에서 모두 평균 4.9로 가장 높았다. 다음 ‘종자확보’, ‘증식’, 활착률’ 순으로 높았다. 내륙의 지표 우선순위는 ‘자생식물’, ‘출현빈도’, ‘활착율’, ‘분포범위’, ‘종자확보’로 도서 지역은 ‘자생식물’, ‘활착율’, ‘출현빈도’, ‘분포범위’, ‘내성’ 순으로 나타났다. 중요도와 우선순위 분석을 수행한 결과 ‘내륙의 중요도 평균값은 4.1, 우선순위 2.9로 도서지역은 중요도 평균값은 4.2, 우선순위 2.9로 기준을 설정하였다. 생태복원용 식물종 선정의 중요도와 우선순 위는 ‘자생식물’이 중요도와 우선순위가 가장 높은 것으로 나타났다. 다음은 ‘종자확보’, ‘활착율’, ‘지형’, ‘증식’, ‘내 성’, ‘토양조건’, ‘생육특성’, ‘천이초기’, ‘분포범위’, ‘출현빈도’, ‘발아율’이 중요도와 우선순위가 낮은 하위 그룹으로 분류되었다. 가장 낮은 지표는 ‘천이 최종단계’, ‘천이장기’, ‘천이중기’, ‘뿌리’, ‘번식’, ‘토양’, ‘성상’, ‘기술’, ‘경관’, ‘기후’, ‘발아율’로 구분되었다. 이에, 생태복원용 식물종 선정을 위해 객관적 검증을 통한 생태복원용 자생식물 종 선정을 위한 평가지표로 복원사업에 활용되기를 기대한다.

The two main hypotheses that explain why invasive alien plants successfully colonize new environments are: 1) invasive alien plants are functionally different from native plants in a community, and 2) the plants can adapt well to new environments because they are functionally similar to native plants. The present study investigated the functional traits of naturalized alien herbaceous plants and their native neighbors in a riparian park area near the Hapcheon-Changyeong weir along the Nakdong River to determine which of the two hypotheses applied to the study area. According to the results, leaf functional traits, such as leaf area, specific leaf area, leaf thickness, leaf dry matter content, leaf nitrogen content, and leaf carbon content differed between naturalized alien and native plants, which could be attributed to the higher leaf nitrogen contents in naturalized alien plants than in native plants. The high leaf nitrogen contents are associated with high photosynthetic rates, which lead to effective resource use and rapid growth; therefore, naturalized alien plants growing in the study area were considered to have such functional traits. The results of the present study support the hypothesis that the successful establishment of invasive alien plants is attributed to the functional trait differences between invasive and native plants.

이 연구는 생태복원을 하는 데 있어서 식물종을 사용하는 현황을 파악하는 것이 주된 목적이다. 이를 위해서 최근 6년간 수행된 생태계보전협력금 반환사업 58개소에 대한 식재 도면을 수집하여 분석하였다. 식재한 식물의 분석은 준공 및 설계도면을 이용하여 전체 선정 현황과 함께 성상별, 규격별, 식생 기후대별, 육상 및 습지의 서식처별, 자생식물과 재배식물로 구분하여 빈도분석을 하였다. 조사 및 분석 과정에서 식물 이름이 잘못된 경우가 많아서 이에 대한 분석도 함께 실시하였다. 58개 대상지에서 식재에 사용한 식물은 282 분류군이었으며, 교목류는 91종, 관목류는 69종, 만경목 11종, 초본류는 111종으로 나타났다. 전체적으로 가장 많이 사용한 식물종은 조팝나무, 팥배나무, 상수리나무, 잔디, 좀작살나무와 병꽃나무 순으로 나타났다. 교목 중에서는 팥배나무, 상수리나무, 이팝나무, 느티나무, 산수유 순이었으며, 관목류는 조팝나무, 병꽃나무, 좀작살나무, 산철쭉, 화살나무 순이었다. 초본류는 잔디, 구절초, 벌개미취, 물억새, 수크령 순이었다. 식생기후대별 분석에서는 온대중부산림대와 난대수림대 모두에서 조팝나무, 좀작살나무 순으로 많이 사용되었 는데, 이러한 패턴은 기후대별 특성을 반영하지 못한 것으로 판단하였다. 서식처별 분석 결과, 습지에서는 물억새와 털부처꽃이 가장 많이 사용되었다. 특히 자생식물과 재배식물의 선정 비율이 76% 대 24%로 재배식물의 선정 비율도 높게 나타났다. 또한 도면에 적시된 식물명은 국가표준식물목록 및 국가생물종목록에 나타나지 않는 보통명을 많이 사용하고 있었는데, 앞으로 식물명에 대한 올바른 사용이 필요한 것으로 나타났다. 앞으로 생태복원을 위한 식재 식물의 사용과 관련해서는 선정 식물의 다양화와 함께 기후대의 특성을 고려한 식물 선정, 생태복원에 사용하는 식물 규격을 낮추는 접근 방법이 필요한 것으로 나타났다. 또한, 습지식물의 경우에는 생태적 특성을 충분히 이해한 접근이 중요했고, 자생식물 중심의 식물 선정을 위해 재배식물 사용 비율을 최소화하는 것들이 필요한 과제로 나타났다.