We investigated the functional response of aphid parasitoid, Aphidius colemani Viereck (Hymenoptera: Braconidae), on the green peach aphid, Myzus persicae (Sulzer) (Hemiptera: Aphididae) at four different constant temperatures (15, 20, 25 and 30℃). Seven host densities (2, 4, 8, 16, 32, 64, and 128) were used during a 24-h period. A type III functional response for A. colemani was fit separately at each constant temperature. The estimated handling times at 15, 20, 25, and 30℃ were 0.85, 0.61, 0.41 and 0.88 day, respectively. The proportion of aphids that were parasitized showed the similar characteristics curve at four different constant temperatures.

This study was conducted to investigate the effects of different water temperatures (8, 11, 14 and 17°C) on growth, survival and hematological parameters of juvenile chum salmon (Oncorhynchus keta) for eight weeks. At the end of the experiment, at 14°C, the final body weights of the O. keta group were the highest compared to the other groups. Also, the O. keta showed a higher tendency in the 14°C group than the 8, 11, and 17°C groups in terms of growth performances, including specific growth rate (SGR), feed conversion ratio (FCR), feed efficiency (FE), weight gain (WG), and condition factor (CF). The survival rate (SR) was 100% at 8 and 11°C groups, 96% at 14°C group and 98% at 17°C group. In the plasma components, the alanine aminotransferase (ALT) was significantly decreased at 17°C group, whereas there was no significant change in the albumin (ALB), total protein (TP), sodium (Na+), potassium (K+) and chloride (Cl-) levels. Among the whole-body composition of salmon, moisture, crude protein, and ash were not significantly affected by water temperature. However, crude lipid in the 8°C group was significantly higher than in other water temperature groups. The results of this study demonstrated that the optimal temperature to stable growth performance for juvenile O. keta was 14°C.

본 연구는 고온과 연속광 조건 하의 복합 스트레스 환경에서 실내 관엽식물이 어떤 엽록소 형광 반응을 나타내는지에 대해 조사 및 분석했다. 대부분의 실내 관엽식물은 이와 같은 스트레스 조건에서 광도가 높아질수록 Fo, Fj 단계에서 형광 밀도가 증가하고 Fi, Fm 단계에서 형광 밀도가 감소한 것으로 나타나 광계II의 반응중심에 있는 전자수용체 퀴논의 상당량이 환원상태에 놓여있음을 암시했다. 뿐만 아니라 최대 양자효율과 최대 양자수율을 나타내는 Fv/Fm와 ΦPo는 광도가 높아질수록 낮게 나타났고 반대로 에너지 소산을 나타내는 DIo/RC 값은 광도가 높아지는 것에 비례하여 높게 나타났다. 이를 미루어보아 고광도 수준에서는 대부분의 광자가 제대로 활용되지 못했음을 알 수 있었다. 특히나 아이비와 테이블야자 는 고온 및 연속광 조건에서 현저한 스트레스를 받는 것으로 분석되었는데 이와 같은 스트레스 조건의 실내에서 재배할 경우 60 μmol m-2 s-1의 저광도 수준에서 재배하는 것이 바람직한 것으로 보인다. 반대로 무늬스킨답서스와 관음죽은 스트레스를 비교적 적게 받는 것으로 나타나 고온과 연속광 조건하에서도 광도의 세기와는 무관하게 양호한 생육이 가능할 것으로 판단된다.

본 연구는 차광과 온도가 분화 국화의 생육 및 개화에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 차광(무차광, 30% 차광, 50% 차광)과 온도(주간/야간 28/20℃, 32/23℃, 36/26℃)가 조절된 인공기상챔버에서 자연단일상태로 재배된 ‘오렌지에그’의 생육 및 개화특성을 비교하였다. 그 결과, 30% 차광 조건에서 분화 국화 ‘오렌지에그’의 초장은 36/26℃에서 24.6cm로 가장 길었으며, 32/23℃에서는 23.0cm, 28/20℃에서는 19.6cm로 생육온도가 증가할수록 초장 신장이 촉진되었으나, 차광정도에 대해서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 분화 국화 ‘오렌지에그’의 개화반응 역시 주간/야간 온도 28/20℃에서는 단일 처리 23.4일 후에 발뢰하여 49.1일만에 100% 개화되었으나, 32/23℃와 36/26℃로 생육온도가 증가할수록 28/20℃에 비해 발뢰가 각각 4.1일과 11.4일, 개화는 각각 8.2일과 16.1일 지연되었으나, 차광정도에 대해서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 이와 같이 분화 국화 ‘오렌지에그’의 생육 및 개화반응에 미치는 영향은 차광에 비해 고온으로 인한 피해가 심각하게 나타날 수 있는 만큼 고품질의 분화 국화를 생산하기 위해서는 생산 시기별 온도 관리가 매우 중요하며, 특히 하계 고온기에는 적극적으로 차광하여 재배온실의 온도를 적정 생육온도에 가깝게 유지하는 것이 필요할 것으로 생각된다.

본 연구는 반밀폐형 토마토 재배 온실에서 광합성율 극대화를 위한 적정 탄산가스 시비 농도를 구명하고자 광합성 모델을 이용하여 잎의 최대 카복실화율(Vcmax), 최대 전자전달속도(Jmax), 열파괴, 잎 호흡 등을 계산하고 실제 측정값과 비교하였다. 다양한 광도(PAR 200μmol·m -2 ·s -1 to 1500μmol·m -2 ·s -1 )와 온도(20°C to 35°C) 조건에서 CO2 농도에 대한 A-Ci curve는 광합성 측정 기기를 사용하여 측정하였고, 모델링 방정식으로 아레니우스 함수값 (Arrhenius function), 순광합성율(net CO2 assimilation, An), 열파괴(thermal breakdown), Rd(주간의 잎호흡)를 계산 하였다. 엽온이 30°C 이상으로 상승하였을 때 Jmax, An 및 thermal breakdown 예측치가 모두 감소하였고, 예측 Jmax의 가장 최고점은 엽온 30°C였으며 그 이상의 온도에서는 감소하였다. 생장점 아래 5번째 잎의 광합성율은 PAR 200－ 400μmol·m -2 ·s -1 수준에서는 CO2 600ppm, PAR 600－800μmol·m -2 ·s -1 수준에서는 CO2 800ppm, PAR 1000μmol·m -2 ·s -1 수 준에서는 CO2 1000ppm, PAR 1200－1500μmol·m -2 ·s -1 수준에서는 CO2 1500ppm을 공급했을 때 포화점에 도달하였다. 앞으로 광합성 모델식을 활용하여 과채류 온실 재배 시 광합성을 높일 수 있는 탄산시비 농도를 추정할 수 있을 것으로 판단된다.

In this study, we investigated the effects of the ripening level (50% and 100%), storage temperature (1°C and 10°C), and storage period (0, 7, and 14 days) on the fruit quality of the strawberry (Fragaria × ananassa Duch) cultivars “Arihyang” and “Kuemsil”, which are commonly grown for export in South Korea. Strawberry plants of each cultivar were grown in a plastic greenhouse, and fruit samples were harvested in January 2019 to evaluate the fruit hardness, gray mold rot, anthocyanin content, sugar content, and antioxidant activity. We found that “Arihyang” had a greater fruit hardness than “Kuemsil” across all storage periods excluding the day of harvest, and that fruit stored at 1°C had a greater hardness than fruit stored at room temperature (10 ± 2°C) for both cultivars. In incidence of gray mold rat, “Kuemsil” had a higher than “Arihyang”. The soluble solid content was highest at 7 days after harvest for both cultivars, with the exception of “Kuemsil” following storage at 1°C. The anthocyanin content was higher in “Arihyang” than in “Kuemsil” and was also greater in fruit that had been stored at room temperature due to the faster ripening time. Finally, the DPPH activity of fully ripened fruit tended to decrease as the storage period increased, while the ABTS activity was the same across all treatments. These findings demonstrate that “Arihyang” are more advantageous for long-term distribution as well as export than “Kuemsil”, and recommend that the two new cultivars of strawberry be cool stored at 100% ripening state and eaten within 7 days.

Angelica gigas Nakai (A. gigas) easily changes its color during storage, and appropriate thermal treatment can improve storage stability through inactivation of enzymes such as polyphenol oxidase. Therefore, this study was performed to determine quality characteristics of dried A. gigas in response to high-temperature-short-time (HTST) treatment during storage. Dried A. gigas were treated at 120-180℃ for 10 min, the samples were stored at 4℃ and 50℃ for 10 weeks, and used for the analysis of qualities. Concerning the color values, the sample treated at 120℃ was similar to the control, and the color change was large when treated above 180℃. However, color difference (△E* ab) was lower in treated samples than in control. Browning index was similar for all the samples except for the sample treated at 180℃. Functional qualities (phenolics content, antioxidant activities, and level of major components) showed a slight difference according to storage periods in all samples without control, and nodakenin content was observed in control. The results of this study showed that HTST treatment improved storage stability such as stability of colors and browning index in dried A. gigas during storage, and the appropriate treatment temperature was 120℃ in terms of stability in color and browning index.

We investigated the growth response and population regeneration of four halophyte species: Suaeda japonica, Salicornia europaea, Suaeda maritima and Suaeda glauca, when climate change proceeds caused by increased CO2 concentration and temperature. The plants collected from habitat in 2018 were transplanted into Wagner pots, and cultivated for two years in greenhouse divided into a control (ambient condition) and a treatment (elevated CO2+elevated temperature). The shoot length of halophytes was measured in July of each year, and the population regeneration rate was measured in October 2019. The shoot lengths of S. japonica and S. glauca had no difference between control and treatment for two years. Those of S. europaea were longer in control than treatment for two years. Those of S. maritima had no difference between control and treatment in 2018 but were longer in control than treatment in 2019. In control, the shoot lengths of S. japonica, S. europaea and S. glauca had no difference between years while those of S. maritima were longer in 2018 than in 2019. In treatment, those of S. japonica, S. europaea and S. maritima were shorter in 2019 than 2018 but S. glauca had no difference between years. The regeneration rates of S. japonica, S. europaea and S. glauca were lower treatment than control, and there was no difference in the regeneration rate of S. maritima. In conclusion, if climate change progresses caused by the increase of CO2 concentration and temperature, the shoot lengths of S. japonica, S. europaea and S. maritima will be shortened, and the regeneration rate of population will be increased only in the S. maritima.

참다슬기 아가미 조직으로부터 heat shock protein 70 유전자를 분리 · 동정하였다. 참다슬기 HSP70 cDNA의 open reading frame (ORF)는 1,917 bp로 639개의 아미노산을 암호화하여 분자 량은 약 70 kDa으로 예측되었다. 생물정보학 배열분석에 의해 HSP 유전자 기능과 관여되어 있는 3가지 주요 signature motifs와 보존된 도메인을 확인하였다. 계통학적 분석을 통하여 참 다슬기 HSP70 유전자는 왕우렁이 Pomacea canaliculate와 같은 클러스트에 포함된다는 사실을 확인하였다. 수온 및 염분 변화에 따라, 참다슬기 HSP70 mRNA 유전자 레벨은 유의적으로 증 가하였으며(p < 0.05), 이는 외부자극요인을 파악할 있는 분자생물학적 마커로서 활용될 수 있 을 것으로 사료된다.

In this study, we investigated the response of freshwater oligochaete, Tubifex tubifex, to the water temperature changes and the differences of substrate composition in a laboratory condition. The changes of body shape were observed in a test cage according to the water temperature change ranging from 10℃ to 30℃ with 2℃ interval every 10 minutes. The substrate preference was observed with four different substrate composition from silt-clay to coarse sand. Our results displayed that T. tubifex preferred substrates with the smallest particle size (<0.063 mm). The water temperature influenced on the activity and body shape of T. tubifex, showing low activity with the coiled and constricted body shapes at lower temperature and high activity with relaxed linear body shapes at higher temperature.

The ability of plants to endure environmental stress factors, which are going to be more severe due to global warming, is important especially for forest plants. Because obtain trait of resistance to temperature using conventional breeding for woody plants is a time consuming way. In this study, chloroplast-localized OsHSP26 gene was overexpressed in Populus alba L. to breed tolerant transgenic poplar to temperature stress. The plantlets of OsHSP26-overexpressed transgenic poplar showed more heathy phenotypic response than wild-type plants under both prolonged low- and high-temperature stress. While the SPAD value, which refers chlorophyll content, in wild-type plants decreased depending on the exposure time to the temperature stress, higher SPAD value were shown in the transgenic plants. The contents of total phenolic compounds in the transgenic plants were lower than those of the wild-type plants, and not significantly changed except in the treatment of prolonged low-temperature. However, the total flavonoids contents of the transgenic plants were dramatically increased under prolonged temperature stress. The DPPH scavenging activities of the transgenic plants were higher than those of the wild-type plants under temperature stress. Consequently, it was revealed that overexpressing OsHSP26 allow for P. alba to be tolerant to temperature stress.

CO2농도와 온도의 상승으로 인한 지구온난화가 진행되었을 때 광, 수분 그리고 유기물 구배에 따른 멸종위기식물인 황근의 생육과 생태적 지위폭의 변화를 알아보았다. 대조구(야외)와 처리구(CO2 + 온도 상승구)로 나누어 각각 광, 수분 그리고 유기물구배를 두어 재배하였다. 그 연구결과, 황근은 낮은 광량보다 높은 광량을 선호하나, 광량이 787±77.76μmol m-2s-1을 넘어가면 높은 광량이라 하더라도 생육이 어려웠다. 또한 유기물이 없거나(0%) 너무 많은 토양(20%)에서는 생육이 어려웠다. 그러나 수분 구배에 따른 경향이 보이지 않았다. 황근의 고사율은 대조구보다 처리구에서 광량이 높은 조건을 제외한 모든 구배에서 높았다. 이는 CO2와 온도가 상승하면 광에 대한 내성범위가 좁아진다는 것을 의미한다. 대조구와 처리구를 비교하였을 때, 수분구배에 따른 경향은 보이지 않았다. 유기물구배에서 는 대조구보다 처리구에서 모두 고사율이 낮았는데, 이는 유기물에 대한 내성의 범위가 넓어진 것을 의미한다. 황근의 생태적 지위폭은 처리구가 대조구보다 광 구배에서 30.1% 좁아졌으며, 수분 구배에서 8.6% 그리고 유기물 구배에서 30% 넓어졌다. 따라서 CO2농도와 온도의 증가로 인한 지구온난화가 진행되면, 황근의 생육은 광량에 의해서 제한될 것으로 판단된다.

이상 고수온을 감지하기 위한 생물모니터링 시스템(BMS) 연구를 위해, 4단계의 수온(5, 10, 20와 30℃)에서 참굴 패각운동을 측정하였다. 모든 참굴은 실험시작 전에 3일 동안 절식을 통하여, 먹이섭이 및 배출에 따른 패각운동의 요인을 제거하였다. 5℃ 실험구에서는 패각운동이 관찰되지 않았지만, 수온의 증가와 함께 패각운동은 증가하였다(10℃ : 6.31±2.18 times/hr, 20℃ : 22.0±10.0 times/hr). 30℃에서는 5℃와 같이 패각운동이 전혀 보이지 않았던 실험구와 20℃와 유사한 패각운동이 실험구가 나타났다. 이는 30℃ 이상에서도 20℃와 같은 신진대사를 보이는 개체군이 있었으나, 대부분이 신진대사의 활력의 감소에 기인하여 폐각상태가 지속되는 것으로 나타났다. 따라서 참굴 양식장에 고수온 감지를 위한 참굴 패각운동 BMS를 설치한다면, 경계단계는 빠른 패각운동(약 30.0회/hr 이상)일 때, 심각단계는 수시간 이상 폐각상태일 때, 조기경보(early warning)를 내릴 수 있을 것이다. 따라서 참굴 패각운동을 활용한 BMS는 이상고수온의 조기경보에 대하여 효과적으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

단동 이중비닐하우스에서 수막에 의한 열전달 특성 및 가온효과를 구명하기 위하여 작물이 재배되는 수막온실의 실내외 기온과 수막의 수온 등을 계측하였고, 단위 피복면적당 수막에 의한 총 공급열량, 열관류율, 관류열량, 온실 내부로 전달되는 열량비율 변화를 비교·분석하였다. 1중과 2중사이의 기온은 외부기온보다는 수막유량과 공급수온에 따라 결정되는 것으로 나타났다. 수막유량이 증가할수록, 공급수온이 높을수록 수막과 2중 하우스 내부와의 열관류율(UW-IN)은 유의하게 증가하는 경향을 보였다. 그러나 수막유량과 공급수온이 일정조건(수 막유량 0.00266L·m-2·s-1, 공급수온 19.8oC) 이상에서는 UW-IN 값이 10W·m-2·oC-1 정도로 수렴되는 것으로 나타났다. 수막과 1·2중 공기 사이의 열관류율(UW-B)의 경우에도 수막유량 및 공급수온에 따라 증가하는 경향을 보였으나, 경향성은 상대적으로 작은 것으로 분석되었다. UW-B는 연구자에 따라 전체적으로 큰 차이를 보이고 있으며, 본 연구에서는 3.27~4.44W·m-2·oC-1의 범위를 보였다. 수막에 의한 총 공급열량(QW)과 온실 내외부로 전달 되는 관류열량(QW-IN, QW-B)의 경우, QW 값이 QW-IN과 QW-B의 합과 매우 유사하게 일치하고 있어 본 연구에서 제시한 결과가 신뢰성이 있음을 확인할 수 있었다. 수막에 의해 내부공기를 가열하는데 사용되는 열량은 최대 57% 수준으로 분석되었고, 우리나라 수막재배온실의 경우 약 22~28% 수준으로 판단된다. 본 연구는 농업인이 실제 사용하는 수막온실과 가장 유사한 조건에서 수막에 의한 온도변화, 열관류율과 관류열량을 계량화함으로써 향후 경제적인 수막온실 설계 시 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 멸종위기식물인 섬시호를 대상으로 기후변화의 원인인 CO2+온도상승과 식물의 생육 및 분포에 중요한 광, 수분, 영양소를 조합 처리하여 지구온난화에 대해 어떻게 반응하는지 알아보고, 기후변화환경 하에서의 보전방안을 마련하고자 하였다. 실험은 야외의 CO2 농도와 온도를 반영한 대조구와 유리온실에서 대조구보다 CO2 농도가 약 2배, 온도가 약 2°C 높게 유지한 CO2+온도상승구로 구분하여 2010년부터 2011년까지 생육시켜 관찰하고 비교하였다. 섬시호의 생육반응은 광, 수분, 영양소보다 CO2+온도상승의 영향을 더 많이 받았고, CO2+온도상승구에서 영양소가 많은 조건일 때 잘 자랐다. 잎 수는 대조구에 비해 CO2+온도상승구에서 광이 낮은 구배와 영양소가 높은 구배에서 많았고, 잎 폭은 대조구에 비해 CO2+온도상승구에서 광과 영양소가 중간 구배에서 좁았다. 그러나 지상부 길이, 잎몸 길이 그리고 잎자루 길이는 대조구와 CO2+온도상승구 간에 차이가 없었다. 본 연구결과를 토대로 미래기후환경 하에서 섬시호의 보전을 위해서는 섬시호 자생지에 NH4 +, NO3, P2O5, K2O 등이 포함된 영양소를 공급하고, 섬시호 자생지가 파괴되지 않도록 하여야 한다. 또한 섬시호의 자생지와 유사한 환경조건을 가진 곳을 발굴하여 복원함으로써 서식지를 확대하여야 한다.