수온과 광주기를 조절한 실험구는 대조구에 비해 GSI의 peak가 2개월 늦어졌으며, 난소의 발달도 지연되었다. 암컷 혈중의 $E_{2}$와 T 농도도 성숙 단계의 지연에 따라 peak가 각기 다르게 나타났다. 그러나 수온과 광주기를 조절한 그룹의 일부개체는 성숙이 지연되지 않았으며, 수컷의 GSI나 수컷 혈중의 T 농도도 수온과 광주기의 변화에 영향을 받지 않았다.
접목을 실시할 때 접수와 대목의 적정한 생육은 접목을 용이하게 할 뿐만 아니라 활착 후 접목묘의 묘소질 지속에도 커다란 영향을 미칠 수 있다. 자연광 조건에서 육묘를 실시하면 묘의 생육이 불균일하여 묘소질이 일정치 않게 된다. 그러므로 인공광을 이용한 폐쇄된 환경 조건에서 육묘가 바람직하나, 대목용 박에 대한 적정 광합성 유효광량자속 또는 광주기가 제시되지 않고 있다. 본 연구의 목적은 대목용 박의 초기 생육에 미치는 광합성 유효광량자속과 광주기의 영향을 구명하는 데 있다. (중략)
수온과 광주기 조절에 따른 볼락, Sebastes inermis의 혈장내 성steroid hormone 변화를 조사하였다. 월별 GSI의 변화에서 암컷은 대조구의 경우 11월부터 증가하기 시작하여 1월에 최고값이 되었다. 수온과 광주기를 조절한 실험구중 조절에 반응한 개체들 (Tr-r)에서는 대조구 보다 1개월 늦은 2월에 최고값을 나타내었다 그러나 수온과 광주기의 조절에 반응하지 않은 개체들 (Tr-n)은 GSI의 발달이 중단되어 전 실험기간동안 1.2 이하의 낮은 값을 유지하였다. 수컷의 월별 GSI 변화는 대조구와 조절구 사이에서 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다. 암컷에서 혈장 E2와 T의 변화는 GSI의 변화와 같이 수온과 광주기를 조절한 실험구가 대조구에 비해 2개월 늦게 최고값에 도달하였다. GSI의 월별 변화에서 차이가 없었던 수컷에서 혈장 11-KT와 T의 월별 변화도 대조구와 조절구에서 큰 차이를 보이지 않았다. 수온과 광주기를 자연상태보다 2개월 늦추어 사육한 결과, 자연상태의 대조구에 비해 암컷의 성숙이 지연되었다. 이것은 수온과 광주기의 자극이 시상하부-뇌하수체-생식소 축을 따라 전달되면서 성 steroid의 분비가 영향을 미쳤기 때문에 난소의 성숙이 지연되었다고 생각된다.
돌돔 Oplegnathus fasciatus의 인위적인 성 성숙 및 산란 유도를 위한 연구에서, 3년생 돌돔 친어를 대상으로 수온 및 광주기 조절에 의한 생식소 발달을 조직학적으로 조사하였다. 수온 및 광주기 조절구 (Exp. I)는 1996년 12월부터 1997년 2월까지 수온은 $14.5^{\circ}C$에서 $21.0^{\circ}C$ 그리고 광주기는 10 : 30 L에서 15 : 30 L로 증가시킨 후 4월까지 계속 유지시켰다. 수온 조절구 (Exp. II)에서 수온은 Exp. I과 동일하게 조절하였고, 광주기는 3월 초순까지는 자연 광주기로 조절하였다가 이후 장일 광주기 (15 : 30L)로 재조절 하였다. 대조구는 1996년 12월부터 1997년 4월까지 해상 가두리의 자연 조건하에서 사육하였다. 생식소 활성은 1 월부터 Exp. I, II 모두에서 시작되었다. 그리고 성숙과 산란은 Exp. I에서는 수온과 광 주기가 각각 $21.0^{\circ}C$와 15 : 30L까지 도달한 2월부터 시작되었으나, Exp. II는 3월 초순까지도 부분적 성숙만 유도되다 장일 광주기 (15 : 30 L)로 조절한 후 3월 하순 부터는 성숙과 산란이 시작되었다.
해산어의 종묘생산 과정에서 로티퍼 B. rotundiformis와 코페포다 T. japonicus는 매우 대표적인 동물먹이생물이다. 그리고 이 두 종의 혼합배양 방법은 대량배양과 안정배양을 목적으로 하였을 때 매우 유용한 방법으로 널리 알려져 있다. 이 연구에서는 로티퍼 B. rotundiformis와 코페포다 T. japonicus의 혼합 배양 과정에서 미칠 수 있는 배양조건으로서 광주기가 미칠 수 있는 영향을 검토하였다. 그 결과 로티퍼 B. rotundiformis와 코페포다 T. japonicus의 혼합 배양에서는 배양 환경 조건 중 광주기 조건에 따라서 혼합배양수조내 로티퍼와 코페포다의 증식 양상이 매우 달라짐을 알 수 있었다. 로티퍼의 증식율을 비교하면 반일 광주기 조건의 최고 밀도에 비하여 전일 광주기 조건하에서 로티퍼의 최고 밀도는 200% 이상 향상되는 것을 알 수 있었다. 그러나 코페포다 T. japonicus의 증식은 12L:12D<24L:0D<0L:24D의 순으로 전일 암주기 조건의 광주기 조건하에서 가장 높은 증식이 관찰되었다. 그리고 코페포다의 증식과정을 각 발생 단계별로(nauplii, copepodites 그리고 female carrying eggs) 계수한 결과, 세 가지 광주기 조건별로 각 발생단계별(nauplius, copepodid 그리고 female carrying eggs)의 증식 양상은 매우 큰 차이를 보였다.
유용 증양식 대상종으로 새끼를 낳는 볼락을 재료로하여 수온과 광주기 조절이 성숙과 번식주기에 미치는 효과를 파악하고, 출산시기의 제어 가능성을 검토하였다. 월별 GSI의 변화에서 암컷은 Exp.II와 III에서는 서로 큰 차이없이 11월부터 증가하기 시작하여 1월에 각각 13.0과 14.7로 최고값이 되었다. 수온과 광주기를 각각 2 개월씩 늦춘 Exp.I에서 조절에 반응하였던 어미들은 Exp.II와 III에 비해 1개월 늦어진 2월에 15.0으로 최고 값을 나타냈다. 그러나 Exp.I에서 조절에 반응하지 않았던 어미들은 전 실험기간 동안 0.5 이하로 낮게 유지되다. 수컷 GSI의 월별변화는 실험구에서 9월부터 증가하기 시작하여 Exp.I에서는 10월, Exp.II와 III에서는 11월에 각각 최고값을 보인후 급격히 감소하였으며, 실험구별로 차이를 나타내지 않았다. HSI의 월별 변화는 GSI와는 서로 상반된 경향을 나타냈으며, 수온과 광주기의 조절은 실험구별 어체의 GSI와 비만도의 변화에 영향을 미치지 않았다. 실험구별 생식소의 발달단계를 관찰한 결과, Exp.I에서 수온과 광주기 조절에 반응하였던 개체들의 난소는 Exp.II와 III에 비해 성숙과 출산이 지연되는 조직상을 나타냈으나, 정소에서는 실험구별 발달단계의 차이를 인정할 수 없었다. 수온과 광주기를 자연상태로 유지한 것과 이를 2개월 늦춘 실험구를 설정하여 사육한 결과, 암컷 볼락은 대조구 (Exp.II와 III)에 비해 조절구 (Exp.I-r)에서 성숙과 출산이 1$\~$2개월 지연된 반면, 수컷에서는 수온과 광주기의 조절 효과가 인정되지 알았다.
숫검 은밤나방(Agrotis tokionis Butler) 유충 하면의 개시와 종료에 온도와 광주기가 어떠한 역할을 하는지 조사하였다. 자연조건에서 하면기간은 유충이 하면을 시작하는 시기가 늦을수록 짧아져서 조사짐단내 용화시기는 일치하는 경향을 보였다. 실험한 모든 광주기 및 온도 조건에서 유충의 발육속도에는 변화가 있었으나 하면개시에는 아무런 영향을 미치지 못하 였기 때문에 이 곤충의 하면은 내인성으로 추측되었다. 그러나 하면의 종료는 이상의 두가 지 환경조건의 변화에 영향을 받았다. 온도조건에 대한 반응에 따라 하면기간은 2시기로 나눌 수 있었는데 전기에는 평균온도가 높을수록 하면시간이 단축되었으나 후기에는 저온 일수록 짧아졌다. 또한 실험한 광주기에서는 단일조건 (LD 8 : 16)에서 하면기간이 가장 짧았다.
본 연구는 밀폐형 식물생산시스템 내에서 광질과 광주기에 따른 씀바귀(Ixeris dentata Nakai)의 생육 증진을 위한 적정 생육환경 조건을 구명하고자 수행되었다. 씀바귀 종자는 240구 플러그 트레이에 파종하였고, 밀폐형 식물생산시스템에서 LED(R:B:W = 8:1:1)하에서 24시간 광주기로 3일간 발아 하였다. 묘는 $230{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 광도의 3종류의 광질(R:B:W = 8:1:1, R:W = 3:7, R:B = 8:2)과 4종류의 광주기[24/0, 16/8, 8/16, 4/20 (명기/암기)]하에서 $20cm{\times}20 cm$의 재식밀도로 난괴법으로 배치 하였다. 씀바귀는 정식 후 온도 $21{\pm}2^{\circ}C$, 상대습도 $70{\pm}10%$ 조건에서 40일 동안 재배 되었다. 관수는 담액식 양액 재순환 방식을 이용하였다(pH 7.0, EC $2.0dS{\cdot}m^{-1}$). 24/0(명기/암기)의 광주기 처리와 RW 광질 처리에서 지상부와 지하부의 생체중과 건물중, 엽장, 엽면적은 가장 우수했다. 16/8(명기/암기)의 광주기 처리와 RB 광질에서 엽수는 가장 많았으며, 잎끝마름 발생률은 24/0(명기/암기)의 광주기 처리에서 다른 처리보다 높게 나타났다. 엽록소 값은 16/8(명기/암기) 광주기 처리에서 가장 높았으며 광질에 따른 차이는 없었다. 엽록소형광은 24/0(명기/암기) 광주기 처리에서 다른 처리구에 비해 현저히 낮은 값을 보였다. 결과적으로, 밀폐형 식물공장 시스템 안에서 씀바귀 재배의 경제적인 실현가능성과 생산적인 측면에서 16/8(명기/암기) 광주기 처리, RW의 광질에서 씀바귀를 재배하는 것이 가장 효과적인 것으로 판단된다.
작물을 재배하는 데 필요한 여러 가지 환경 조건 중 광은 개화와 밀접한 연관이 있다. 본 연구는 식용화, 매리골드 화아분화에 영향을 주는 최적의 광주기를 구명하여 완전제어형 식물공장에서 효율적으로 재배하기 위해 진행되었다. 실험에 사용된 광주기는 4, 8, 12, 16시간, 총 4가지로 설정하였다. 매리골드 '듀란고 레드' 종자를 우레탄 스펀지에 파종한 직후부터 광주기를 처리하였다. 화아분화는 꽃봉오리가 약 2mm 이상일 때 화아분화가 되었다고 정의하였고, 2-3일 간격으로 조사하였다. 생육 조사는 지상부의 생체중, 건물중, 초장, 엽면적을 조사하였다. 최적의 광주기는 식물체의 50%가 화아분화 된 날을 기준으로 정의하였다. 4시간 처리구에서는 식물체가 제대로 자라지 못하며 화아도 형성되지 않았다. 8시간 이상의 처리구에서부터 식물체가 정상적으로 생장하고 화아분화가 이루어졌지만, 8시간 처리구는 12시간 이상의 처리구에 비해 화아분화가 더디게 일어났다. 반면에 12시간 처리구와 16시간 처리구는 서로 유의하지 않은 결과를 보였다. 모든 생육조사 항목에서 16시간 광주기 처리구가 가장 높은 값을 나타냈으나 지상부의 건물중과 엽면적을 제외한 나머지 항목에서 12시간 처리구와 유의하지 않았다. 실험 결과에 따르면, 8시간 광주기에서도 화아분화가 일어났지만, 화아형성까지의 시간이 12시간 이상의 광주기일 때보다 더 많이 소요되었으며, 식물체의 생육 또한 12시간 이상의 광주기를 조사받은 식물체보다 낮게 나타났다. 본 실험에서 에너지 소비량을 고려한 최적의 매리골드 '듀란고 레드'의 광주기는 12시간으로 판단된다.
자연에서 3월 초순부터 6월 초순까지 산란기를 가지는 각시붕어, Rhodeus uyekii를 대상으로 이들의 생식주기 성립기구를 밝히고저 여러가지 광주기 및 수온 조건이 생식소의 활성과 퇴화 그리고 재성숙에 미치는 영향을 실험 적으로 조사한 결과는 다음과 같다. 춘계 생식소 활성화를 유도하는 환경요인은 수온상승이고 광주기는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며, 이 시기의 임계수온은 $8^{\circ}C$ 이상이었다. 생식소 퇴화요인으로는 하계 고수온이며, 광주기의 영향은 없었다. 그리고 임계수온은 $20^{\circ}C$에서 $24^{\circ}C$ 사이에 존재하는 것으로 나타났다. 산란기 수온과 동일한 수온 범위가 존재하는 추계에 생식소가 성숙에 이르지 못하는 요인은 이 시기의 단일 광조건 때문이며, 다른 시기에는 나타나지 않았던 광주성의 발달을 볼 수 있었다. 추계 생식소 재성숙에 영향을 미치는 임계광주기는 12L과 13L 사이에 존재하며, 동계에서 춘계로 이행함에 따라 광주성은 사라지는 것으로 조사되었다. 이상의 결과에서 각시붕어의 성숙을 연중 제어할 수 있는 광과 수온범위는 수온은 $8^{\circ}C$에서 $20^{\circ}C$, 광조건은 13L 이상으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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