This study explored the changes in senescence patterns and vase life of cut roses grown in summer and autumn, aiming to identify the relationship between harvest seasons and flower longevity. We analyzed gene expression profiles associated with lignin, pectin, ethylene, auxin, and sucrose transport to understand the molecular mechanisms underlying senescence symptoms, such as the bent neck, petal abscission, and petal wilting in cut rose flowers. Our results revealed season-dependent occurrences of bent neck and petal abscission, with higher incidence rates in autumn-harvested rose flowers. These increases in bent neck and petal abscission contributed to a shortened vase life for the cut flowers. Gene expression analysis indicated that elevated levels of ethylene biosynthesis genes and reduced expression of lignin, pectin biosynthesis, auxin response factor, and sucrose transport genes accelerated the increased senescence symptoms. Notably, the incidence rates of the bent neck were highly negatively correlated with the transcript levels of key genes involved in lignin and pectin biosynthesis, RhPRXPX and RhGAUT1, in pedicels. These findings contribute to our understanding of the molecular factors influencing the mechanical strength of flower pedicels and provide insights for postharvest strategies to enhance the ornamental value of cut flowers across seasons.

본 연구는 광질이 장미의 꽃잎 착색에 미치는 영향에 대한 기초자료를 얻고자 수행했다. 꽃눈 분화가 시작된 미니 장미 5품종 ‘Berigamo’(yellowish white), ‘Elpaso Yellow’(yellow), ‘Elpaso’ (bicolor, yellow+orange), ‘Meggiore’(pink), ‘Maasland’(red)를 대상으로 3주간 광질처리를 실시하였다. 광질처리는 300μmol·m-2·s-1 백 색광(W) 대조구와 210μmol·m-2·s-1 백색광에 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 원적외선(FR) 및 자외선 B(UVB)을 각 90μmol·m-2·s-1 보광하여 대조구와 동일한 PPFD로 설정하였다. 광질의 꽃잎착색 효과는 품종 특이적으로 R, FR, UVB 보광은 특히 분홍색 품종에서 각각 19.0%, 28.8%, 6.4% 착색을 증진시킨 반면, G와 B 보광은 안토시아닌 함량을 각각 17.8%, 19.0% 감소시켰 다. 황색 품종에서는 UVB보광으로 카로티노이드 함량이 19.6% 증가하였다.

본 연구에서는 장미 시설재배 중에 나타나는 꽃목굽음현상(BPP, bent peduncle phenomenon)의 발생 양상을 이해 하고 증상 완화 방법을 알아보고자 하였다. 실험 계획은 BPP 를 인위적으로 유도하는 고온 처리와 BPP 증상을 완화하기 위한 비정상적인 꽃받침 제거 두 가지로 설계되었다. ‘Beast’ 대상 BPP 유도실험에서 화아분화 초기 BBS2단계(bud break stage 2, 신초길이 2±0.5cm)에 30℃ 이상 고온에서 쉽게 BPP가 유도되어 고온과 BPP의 연관성을 나타냈다. 또한 6품 종(‘Propose’, ‘Beast’, ‘Revue’, ‘Ocean Song’, ‘Iguana’) 을 대상으로 엽상화 꽃받침조각을 제거한 결과 BPP 완화에 미치는 효과는 품종 특이적이었으며, 품종에 따라 상이한 결 과를 보였다. 꽃받침조각 제거 처리로 BPP가 ‘Legato’와 ‘Revue’에서 유의하게 개선되었고, ‘Beast’와 ‘Iguana’에서 는 오히려 악화되었으며, ‘Propose’와 ‘Ocean Song’에서는 증상이 정지하여 효과적이었다.

The effects of light intensity and external sucrose on the vase life of cut roses were estimated by monitoring the net photosynthesis and chlorophyll fluorescence. Cut flowers were held under different light intensities 10 (L10) or 50 (L50) μmol‧m-2‧s-1 with or without treatment with external sucrose. We found substantial differences in stomatal conductance, photosynthesis rate, photosystem II (PSII) quantum efficiencies, specific fluxes, and vase life of the cut flowers when exposed to different light intensities. Light intensity at 50 μmol‧m-2‧s-1 increased photosynthesis capacity, thus delaying petal senescence and extending the vase life of cut flowers. L50 flowers maintained a high photosynthetic rate by reducing heat dissipation (DI0/RC) and increasing electron transport (ET0/TR0 and ET0/ABS) in the electron transport chain of the photosynthesis apparatus. The application of external sucrose extended the vase life of cut flowers by improving water balance and sustaining turgor pressure in the petals of the cut flowers. The net rate of photosynthesis of the cut flowers was increased by higher light intensity; however, it was not affected by the application of external sucrose. Our results indicate that the application of external sucrose is necessary to improve the longevity of cut flowers when endogenous sucrose production by photosynthesis is insufficient under low light conditions during the postharvest period. In addition, our results revealed that most of the photosynthetic parameters were significantly correlated with the vase life of cut rose flowers. Moreover, the relation between the rate of photosynthesis and chlorophyll fluorescence parameters indicates that the rise from the basic dark-adapted fluorescence yield to the maximum (OJIP transient) method can be used as a tool for the evaluation and prediction of the photosynthesis rate in cut flowers.

본 연구는 정원 장미에서 화색과 향기의 상관관계를 분석하기 위해 개화단계 동안 화색소와 향기물질 구성의 변화를 조사하였 다. 화색과 향기 특성이 다른 세 품종의 정원 장미를 식물재료로 이용하였다. ‘Faustinia’는 황색 꽃잎과 tea-type향을 가지며, ‘Liparfum’은 적색 꽃과 sweet-type향을, ‘Tchaikovsky Meichibon’ 은 약한 향의 백색 꽃을 피운다. 개화과정을 S1에서 S5까지 5단 계로 나뉘어 설정하였다. 세 품종에서 꽃과 꽃잎의 크기, 꽃잎의 생체중과 같은 형태적 특성은 S1에서 S4로 개화가 진행됨에 따 라 증가했다. ‘Faustinia’와 ‘Liparfum’은 S3까지 화색이 선명하고 밝아지고 이후 퇴색되어 a*와 b*값이 감소하였다. 세 품종 모두 향기는 S3~S4에서 가장 강했다가 S5에서 감소하였다. ‘Faustinia’ 의 총 카로티노이드와 ‘Liparfum’의 총 안토시아닌 함량은 S1대 비 S3에서 약 7.2~40.5배 증가하였고 S5에서 약 30.6%까지 현저 하게 감소하였다. 백색 계열 ‘Tchaikovsky Meichibon’의 화색소 함량은 개화 과정 중 큰 변화를 보이지 않았으나 S5에서 2.3배 감소하였다. 향기물질은 화색소 변화와 유사한 패턴을 보였다. 2-phenylethanol과 3,5-dimethoxytholuene은 모든 품종 ‘Faustinia’ (84.2%), ‘Liparfum’(89.6%), ‘Tchaikovsky Meichibon’(94.8%) 에서 높은 함량비율을 보였고, 테르펜 향기물질 구성비율은 역순 으로 높았다. ‘Liparfum’의 안토시아닌은 향기물질 2-phenylethanol (r=-0.51), 3,5-dimethoxytoluene(r=-0.72**), eugenol(r=-0.58*),neral(r=-0.48), geranial(r=-0.42)과 음의 상관관계를 보였으나, 카로티노이드는 명확한 상관성을 갖지 않았다

Ethylene-mediated premature floral senescence influences the postharvest quality and longevity of rose flowers. In recent years, studies have unveiled the action of ethylene during the development and senescence of rose flowers. However, despite the evidence that ethylene is highly produced in ethylene-sensitive roses, there is not always a direct interrelationship between ethylene sensitivity and rose flower longevity. In addition, ethylene sensitivity and ethylene-related gene expressions in roses are still not clearly understood. In this review, we summarized and discussed ethylene synthesis and sensitivity, role of ethylene-related genes, and impacts of ethylene on the postharvest quality of cut roses. By combining the mechanism of ethylene biosynthesis and signaling with ethylene sensitivity, we also highlighted the potential use of ethylene inhibitors for ethylene control and to improve the postharvest quality of cut rose flowers. We believe that this review will provide sufficient information about ethylene biology in rose flowers and contribute in developing effective methods to extend the postharvest life of roses by preventing ethylene damage.

이 연구는 스마트 온실의 온습도 데이터를 수집하고, 그 환 경 요인들 간의 상관관계를 분석하여 스마트 온실 환경관리의 기초자료를 제공하고자 수행되었다. 스마트팜 시스템이 도입된 토경 방식의 OS 온실과 암면 배지경 방식의 KB 온실을 대 상으로 기온, 근권온도, 상대습도의 항목에서 매일 24시간의 데이터를 수집하였고, 이중 최고와 최저, 일평균, 주간 평균, 야간 평균, 일교차의 여섯 가지로 세분하여 정리한 후 두 온실 간의 차이와 기온과 근권온도의 상관관계를 분석하였다. 장미의 생육적온은 주간, 야간, 일교차는 이며, 근권온도는, 습도 는 95% 미만을 유지하는 것이 좋다. 두 온실의 실제 환경과 장미의 적정 환경 조건을 비교했을 때, 주간 기온은 OS 온실 에서 5개월 간, KB 온실에서 7개월 간 적정 수준(24~27˚C)을 유지하였다. 야간 기온은 두 온실 모두 2개월간 적정 수준 (15~18˚C)을 유지하였고, 일교차는 OS 온실에서 6개월간, B 온실은 9개월 간 적정 수준(약 10˚C)에 근접하였다. 근권온도 는 OS 온실에서 10개월, KB 온실에서 5개월간 적정 수준 (20~25˚C)을 유지한 반면, 상대습도는 두 온실 모두 연중 적정 범위 내에 들었다. 기온과 근권온도의 상관관계를 분석한 결 과, OS 온실은 최고 온도, 평균 온도, 주간 온도, 야간온도에 서는 뚜렷한 상관관계를, 최저온도와 일교차에서는 약한 상관 관계를 보였으며, KB 온실에서는 전 영역에서 매우 강한 직선 적 비례 관계를 보였다. 결론적으로 토경재배를 실시하는 OS 온실이 고설식 암면배지경을 실시하는 KB 온실에 비해 근권 온도가 기온의 영향을 덜 받았으며, 완충능력이 높은 토경재 배에서는 기온의 영향을 덜 받는다고 볼 수 있다.

본 연구는 스프레이 타입의 절화 장미가 재배되고 있는 호 남지역 스마트팜의 시설과 연중 재배환경을 분석하고, 그에 따른 외적 특성과 수명을 분석하고자 수행하였다. 본 연구에 서 선정한 스마트팜은 연동형 유리 온실로 CCTV를 통해 실시 간으로 농가 상황이 확인 가능하며, 1세대 스마트팜으로 조사 되었다. 스마트팜 시설 내 재배환경은 여름에 최고온도가 다 른 계절에 비해 높았고, 겨울에는 일적산광량이 최소 광요구 도에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 또한, 상대습도는 겨울 과 가을에 유의적으로 높아 겨울의 VPD는 0.3kPa로 낮게 조 사되었다. 양액의 pH는 계절에 따라 차이가 없었으나 EC는 봄과 여름에 적정 범위를 벗어난 것으로 나타났다. 외적 특성 과 절화수명은 스마트팜 내에서 많이 재배되고 있는 ‘Egg Tart’, ‘Flash Dance’, ‘Pink Yoyo’, ‘Super Sensation’ 품종을 조 사하였다. 외적 특성 분석 결과, 대부분의 품종이 다른 계절에 비해 겨울에 절화장이 길었으나 줄기가 얇았고 소화수가 적었 다. 여름에는 꽃의 크기가 작았으며 화색이 퇴색되어 명도인 L값이 다소 높고, a값과 b값이 낮아 다른 계절보다 선명하지 않은 것으로 조사되었다. 절화수명 조사 결과, ‘Egg Tart’ 품종 은 계절별 차이가 없었으나 ‘Flash Dance’, ‘Pink Yoyo’, ‘Super Sensation’ 품종은 가을에 가장 길었으며 세 품종 모두 겨울, 여름 순으로 절화수명이 다소 짧은 것으로 조사되었다. 이는 여름의 고온과 겨울의 일적산광량 부족 및 과습한 환경이 꽃 의 크기와 화색발현, 절화수명 감소에 부정적인 영향을 미치 는 것으로 판단된다. 따라서, 고품질의 절화 장미가 생산 될 수 있도록 이에 적합한 스마트팜 환경 제어 시스템 개발과 현 장 적용을 통한 개선이 필요하며, 현재, 본 연구의 스마트팜에 서는 지상부 복합 환경 제어가 가능하기 때문에 축적한 자료 들을 이용한 빅데이터 분석 및 의사 결정 지원시스템이 갖춰 진다면, 2세대 스마트팜으로 발전 가능성이 높을 것으로 판단 된다.

Botrytis cinerea is a necrotrophic pathogen that significantly reduced the postharvest quality and longevity of cut roses. The aim of this study was to examine the effects of nano silver, sodium hypochlorite (NaOCl), and salicylic acid on B. cinerea infection in cut rose flowers. Cut ‘Revival’ roses were treated with nano silver, NaOCl, salicylic acid, and distilled water, and simultaneously held in the solutions. Subsequently, the cut flowers were sprayed with B. cinerea solution and held under export conditions for 4 days. The results showed that nano silver was the most effective treatment in suppressing B. cinerea growth in cut roses during vase life. Nano silver effectively extended the vase life of cut roses by 2.3 days, compared with non-treated flowers. The addition of nano silver also enhanced water uptake and sustained the water balance and fresh weight of the cut rose flowers. Our results indicated that nano silver is an effective treatment solution to inhibit B. cinerea infection and improve postharvest quality and longevity of cut rose flowers for export.

본 연구는 아파트 조경공간에 다층식재기법을 적용하기 위한 기초단계 연구로서, 교목중심의 단층구조 식재지역에 관목이 건강하게 생육할 수 있는 최적의 식재지반을 선정하는 것을 목적으로 하였다. 2019년 5월부터 10월까지 농촌진흥청 국립원예특작과학원 시험포장에서 실험을 실시하였다. 식재지반은 멀칭재, 원예용 상토, 바텀애시, 현장 토를 활용해 8가지 처리구 6반복 조성하였다. 실험식물은 아파트 조경용 관목으로 선호도가 높은 장미 (Rosa hybrid ‘Barkarole’)와 수국 (Hydrangea macrophylla ‘Nikko Blue’) 으로 선정하였다. 토양재료의 화학성은 농촌진흥청 토양 화학분석 기준에 따라 분석하였으며, 처리구 간 유의성은 SAS7.1을 활용해 Two-way ANOVA 분석을 실시하였다. 식재지반별 장미와 수국의 초장, 분지수, 엽장, 엽폭, 피복 면적의 변화를 분석하였다. 분석결과 장미는 “원예용 상토 20 cm” 조합과 “멀칭 3 cm, 원예용 상토 20 cm, 바텀애쉬 10 cm”의 조합에서 생장이 우수한 것으로 나타났다 (p<0.05). 그중 “원예용 상토 20 cm”에서는 초장 102.2±5.8 cm, 분지수 5.5±0.6개, 엽장 10.9±1.0 cm, 엽폭 6.2±0.5 cm, 피복면적 4077.1±416.6 cm2로 우수한 것으로 나타났다 (p<0.05). 수국은 “멀칭 3 cm, 원예용 상토 20 cm”, “원예용 상토 20 cm” 조합과 “원예용 상토 20 cm, 바텀애쉬 10 cm”의 조합에 서 생장이 우수한 것으로 나타났다. 초장 43.6±2.1 cm, 분지수 4.9±0.8개, 엽장 7.2±0.5 cm, 엽폭 4.3±0.3 cm, 피복면적 344.5±43.2 cm2인 “원예용 상토 20 cm”의 조합에서 생장이 우수하였다. 본 연구는 통해 아파트 다층식재를 위해서는 최소 20 cm 이상 경운한 뒤에 육성토양층에 원예용상토를 충전하여 식재할 것은 제안하였다. 이러한 기준은 향후 아파트 화단 리모델링 사업에 활용될 것으로 기대된다.

After harvest, Dolcetto cut roses were immediately exposed to air for 0 (E-0), 1 (E-1), 2 (E-2), and 3 h (E-3) and then placed under tap water for recovery. We determined the effect of air exposure time on vase life, water relations, and gene expression of cut flowers. The results revealed that E-0 treatment exhibits a higher postharvest quality of cut flowers than others. E-3 treatment significantly decreased the vase l ife of c ut r oses d ue t o an early f ailure o f water relations, such as larger stomatal size, higher transpiration, shorter time maintaining positive water balance, and the bacterial proliferation. E-0 treatment significantly decreased water stress, maintained leaf chlorophyll fluorescence ratios, and extended the vase life of cut roses. The decrease in water stress of E-0 treated flowers may increase the expression of Rh-PIP2;1 and Rh-TIP in rose petals, resulting in maintained cell turgor and increased flower diameter of cut flowers. These results recommend that a non-exposed harvest can be used for the harvest s tage to improve the postharvest quality of cut flowers. Understanding the relationship between air exposure time and water relations of cut flowers will significantly help in developing distribution systems for assuring cut roses quality.

We examined the efficacy of various pretreatment solutions on the postharvest longevity and quality of ‘Hessa’ cut spray roses (Rosa hybrida L.) to develop an inexpensive and innocuous preservative solution for the cut flower industry. Cut flowers were pretreated with 4 preservatives for 10 hours: Scutellaria baicalensis Georgi extract (SC) at 300 μL·L-1, hydrosol (H), S. baicalensis Georgi extract 300 μL·L-1 + sucrose 1% (SC + Suc), and H + sucrose 1% (H + Suc). The results showed that pretreatment with all the solutions except H + Suc improved the postharvest longevity and extended the longevity of cut rose flowers. We found that 300 μL·L-1 of SC was the most effective preservative, which significantly prolonged the postharvest longevity in cut flowers from 9.7 days (control) to 14.1 days. The beneficial effects of 300 μL·L-1 SC pretreatment were associated with inhibition of bacterial accumulation at the basal portion of cut stems, enhanced water uptake, improved fresh weight, and a positive water balance. SC also effectively maintained chlorophyll fluorescence ratios in the leaves and reduced water stress in cut roses. The results demonstrate the potential of SC as an alternative preservative in the cut rose flower industry.