일당귀[Angelica acutiloba (Siebold & Zucc.) Kitagawa]는 산형과(Apiaceae), 당귀속(Angelica)에 속하는 다년생 식물로 일본이 원산지다. 국내에서는 참당귀(A. gigas)와 더불어 뿌리를 약용의 목적으로 재배하며, 잎과 줄기는 쌈채소로 이용하는 작물 중 하나이다. 본 연구의 목적은 일당귀에 대한 GA3 처리 및 온도에 따른 발아특성을 분석하여 약용 및 식용으로 활용도가 높은 일당귀의 재배 및 생산에 대한 기초자료로 사용함에 있다. 연구에 사용된 일당귀의 종자는 강원도 태백시에 위치하는 일당귀 재배농가에서 2021년 10월에 채종한 종자를 구입하여 실험에 사용하였고, 종자의 수분흡수율과 다온도 종자발아기를 활용하여 GA3농도 4조건(50 ppm, 100 ppm, 500 ppm, 1,000 ppm), 온도 6조건(5 ℃, 10 ℃, 15 ℃, 20 ℃, 25 ℃, 30 ℃)에 따른 발아특성을 조사하였다. 연구결과 일당귀 종자 100립의 초기 무게 0.264 g에서 증류수 침지 2시간이 경과 후 약 60 %의 무게가 증가한 0.424 g으로 증가하였고, 이후 5 %내외의 수분흡수율을 보이며 48시간 경과 후 약 120% 증가한 0.587 g을 나타냈으며, 이후 72시간 경과 후 0.582 g으로 측정되어 일당귀 종자의 수분포화도는 약 120%정도 내외로 사료된다. GA3농도 및 온도에 따른 발아율은 500 ppm의 GA3농도에서 가장 높은 75.63 %의 발아율을 나타냈으며, 15 ℃와 20 ℃의 온도에서 가장 높은 77.6 %의 발아율을 나타냈다. 하지만 각각의 GA3농도 및 온도에 따른 발아율은 500 ppm의 GA3농도, 10 ℃의 온도 처리구에서 가장 높은 89.9 %의 발아율을 나타냈으며, 5 ℃의 온도 처리구에서는 모든 GA3처리구에서 발아가 진행되지 않았다.
기온, 강수량 등 기후변화에 따른 식물 멸종이 증가함에 따라 기후변화에 민감한 북방계식물의 중요성이 증대되고 있는 실정이다. 본 연구 대상종의 큰금매화(Trollius chinensis)는 북한 및 북방계 식물로 고산 초지에서 자생하는 미나리아재비과 여러해살이풀이며, 기후변화에 직·간접적인 영향을 받고 있는 실정이다. 이에, 큰금매화의 발아조건을 규명하여 종 복원과 대량증식법 개발을 위한 기초자료를 확보하는 데 목적이 있다. 종자의 형태학적 특성은 원형~계란형(circular~obovate)에 작은 돌기가 겹겹이 있는(Colliculate) 형태였으며, 종피는 진갈색이다. 크기는 길이 1.37±0.741mm, 너비 0.81±0.531mm이었다. 종자의 단면을 확인한 결과, 배는 작은 선형태(Axial-miniature)이었으며, 종자는 91%의 충실도를 보였으며 TZ 테스트에서 모두 배가 전체적으로 붉은색으로 염색되어 양호한 활력을 보였다. 처리구별 발아실험 전 종자 소독은 파종 전 70% 에탄올 처리 후 2%의 NaOCl을 넣어 10분 동안 소독 후 멸균수로 5회 수세하고 멸균수를 제거하여 침지처리에 사용하였다. 발아실험 결과 종자의 최종발아율(FGP)은 15/6℃ GA3 1000mg·L-1 처리에서 40.0%로 가장 높았다. 평균발아일수(MGT)는 15/6℃ 무처리에서 22.8일로 가장 높았으며, 최종발아일의 평균은 약 9.5일로 확인되었다. 대부분 GA3 처리에서 최종발아율(FGP)이 20% 이상 높게 나타났으며, GA3 500mg·L-1 보다는 GA3 1000mg·L-1의 조건에서 3.3~5.5% 최종발아율(FGP)이 향상된 것으로 확인되었다. 한편, 온도 조건 25/15℃ 무처리에서는 발아가 확인되지 않았다.
Ralstonia solanacearum은 풋마름병(bacterial wilt)을 일으키는 종자 전염 병원세균으로 한번 발생하면 방제가 매우 어려운 병이다. 따라서 Ralstonia solanacearum는 한국을 비롯한 여러 나라에서 식물검역병으로 지정되어있다. 본 연구에서는 가지과 종자로부터 Ralstonia solanacearum 검출할 수 있는 PCR 방법을 개발하였다. 프라이머 RSJH-F와 RS-JH-R는 오직 Ralstonia solanacearum race 1, 3으로부터 401 bp 크기의 DNA를 증폭하였다. 1차 PCR 증폭산물의 내부에서 디자인 된 nested PCR 프라이머인 RS-JH-F-ne and RS-JH-R-ne는 오직 Ralstonia solanacearum로부터 131 bp 크기의 DNA를 증폭하였다. 이들 프라이머들은 토마토, 고추를 포함한 가지과 종자 추출액으로부터 어떤 비특이적 DNA도 증폭하지 않았다. 인공적으로 병원균을 접종한 가지과 종자를 이용하여 병원균 검출 민감도를 비교하였을 때, 본 연구에서 개발한 nested PCR 방법이 ELISA나 반선택배지보다 100배 높은 민감도를 보여주었다. 따라서, 본 연구에서 개발한 PCR 방법들은 가지과 종자로부터 Ralstonia solanacearum를 검출하는 매우 유용한 방법으로 생각된다.
강낭콩 종자로부터 강낭콩(Phaseolus vulgaris L.)에서 halo blight(달무리마름병)을 일으키는 종자 전염 병원세균인 Pseudomonas savastanoi pv. phaseolicola를 검출하는 PCR 방법을 개발하였다. 프라이머 Psp-JH-F와 Psp-JH-R는 오직 Pseudomonas savastanoi pv. phaseolicola로 부터 513 bp 크기의 DNA를 증폭하였다. 1차 PCR 증폭 산물의 안쪽에서 디자인 한 nested PCR 용 프라이머인 psp-JH-F-ne and psp-JH-R-ne는 오직 Pseudomonas savastanoi pv. phaseolicola로부터 169 bp 크기의 DNA를 증폭하였다. 이들 프라이머들은 강낭콩, 완두, 대두 등을 포함 콩과 종자 추출액으로부터 어떤 비특이적 DNA도 증폭하지 않았다. 인공적으로 병원균을 접종한 강낭콩 종자를 이용하여 병원균 검출 민감도를 비교하였을 때, 본 연구에서 개발한 nested PCR 방법이 ELISA나 선택배지 보다 훨씬 높은 민감도를 보여주었다. 본 연구에서 개발한 PCR방법들은 강낭콩 종자로부터 Pseudomonas savastanoi pv. phaseolicola를 검출하는 매우 유용한 방법으로 생각된다.
본 연구에서는 도축장에서 분리된 Listeria monocytogenes를 저해할 수 있는 식물성 항균 물질을 탐색하고, 각 항균 물질의 최소살균농도(MBC)를 확인하였다. 잠재적인 항균 물질로 자몽종자 추출물, 감귤류 추출물, 생강 추출물, 배 추출물, 매실 농축액, 도라지 추출물, 대추 추출물, 오미자 추출물을 선정하였고, 대상 균주로는 국내 도축장에서 분리한 15 개의 L. monocytogenes 균주를 혼합하여 사용하였다. MBC 확인 결과, 최대 $4.0{\mu}g/mL$ 농도의 생강 추출물, 배 추출물, 매실 농축액, 도라지 추출물, 대추 추출물, 오미자 추출물은 고농도의 L. monocytogenes (7 Log CFU/mL)에 대해 균 저해 효과가 전혀 나타나지 않았다. 반면, 7 Log CFU/mL의 L. monocytogenes에 대한 자몽종자 추출물과 감귤류 추출물의 MBC는 $0.002{\mu}g/mL$인 것으로 확인되었다. 3 Log CFU/mL의 L. monocytogenes에 대한 MBC를 시험해 본 결과, 자몽종자 추출물과 감귤류 추출물의 MBC는 $0.001{\mu}g/mL$로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 자몽종자 추출물과 감귤류 추출물은 L. monocytogenes를 제어하기 위해 적용될 수 있을 것으로 판단된다.
잣나무 종자(種子)의 무게, 크기(길이 및 두께) 및 성숙기(成熟期)(올잣과늦잣)가 묘목(苗木)의 초기생장(初期生長)(묘종당년생장(苗種當年生長)에 미치는 영향(影響)을 알기 위(爲)하여 강원대학연습림(江原大學演習林)에서 채취(採取)한 종자(種子)를 재료(材料)로 종자(種子)의 무게, 크기 및 성숙기별(成熟期別)로 비교적(比較的) 균일(均一)한 환경조건하(環境條件下)에서 일년간(一年間) pot재배(栽培)하여 각생장(各生長)(묘목(苗木)의 생중량(生重量, 묘장(苗丈), 묘경(苗徑), 지하부장(地下部長), 자엽수(子葉數), 자엽장(子葉長))을 조사검토(調査檢討)했는바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 발아율(發芽率)은 종자(種子)의 무게 및 크기의 차이(差異)에는 영향(影響)을 받지 않으나, 성숙기별(成熟期別)로는 차이(差異)가 있어 늦잣이 올잣보다 높은 발아율(發芽率)을 보이고 있었다. 2. 성숙기별(成熟期別) 영향(影響)은 발아율(發芽率)에 대(對)한 기여율(寄與率) 18.3%였다. 3. 종자(種子)의 무게, 길이 및 두께의 차이(差異)는 묘목(苗木)의 초기(初期) 각생장(各生長)에 크게 영향(影響)을 주어, 무게나 크기가 클수록 각생장(各生長)도 컸다. 특(特)히 종자(種子)의 무게나 길이 및 두께의 차이(差異)는 묘목(苗木)의 생중량(生重量), 묘경(苗徑) 및 자엽장(子葉長)에 대(對)한 영향(影響)이 커서 약(約) 50~90%까지 달(達)하고 있었다. 4. 종자(種子)의 무게나 두께의 차(差)가 종자(種子)의 길이의 차(差)보다 초기생장(初期生長)에 더욱 큰 영향(影響)을 주는 경향(傾向)이었다. 5. 성숙기별(成熟期別)로는 늦잣이 올잣보다 묘목(苗木)의 생중량(生重量), 묘경(苗徑) 및 자엽장(子葉長)에 있어서 우세(優勢)했으나 그 영향(影響)은 크지 못했다.
(1) 위조독소(Fusaric acid)를 생성하는 참깨, 시들음병균(Fusarium oxysporun f. vasinfectum)의 배양여액이 참깨, 밀, 목화, 벼 등의 종자의 발아에 미치는 영향을 구명하기 위하여 본시험에 착수하였다. (2) 공시균의 10종의 계통의 배양여액을 첨가한 발아상에 있어서의 참깨, 목화, 밀, 벼 등의 종자의 발아상태를 조사한 결과 공시균의 몇 가지 계통의 배양여액은 이들 작물종자의 발아에 뚜렷한 경향을 주지 않지만 대부분의 계통의 배양여액은 참깨, 목화, 밀, 벼 등의 종자발아를 완전히 조지하거나 혹은 발아지연 또는발아율의 저하를 초래한다는 것을 알았다. a. 공시균의 10종의 계통중 201호균의 배양여액은 참깨, 목화, 밀, 벼 등의 종자발아를 거의 완전히 저지하고 있으며 발아를 유제하는 독성에 있어서 작물간차이는 볼 수 없었으나 이 밖의 281, 321호균 등의 배양여액은 참깨, 목화. 밀, 벼 등 종자의 발아를 억제하는 독성에 있어서 작물간 차이를 볼 수 있었다. b. Fusarium oxysporum f. vasinfectum의 첩양여액이 종자발아를 억제하는 독성에 대하여 참깨가 가장 감수성이 강하고 벼는 감수성이 가장 약하며 밀, 목화 등의 감수성은 참깨와 혀의 그것의 중간에 속한다. (3) Fusarium oxysporum f. vasinfectum 여러 가지 계통균이 혼재하는 토양에서는 밀, 벼 등 비기주작물도 이 균이 토양중에 생성하는 Fusaric acid에 의하여 종자발아나 발아후의 생육이 저해될 가능성이 있다.
본 연구에서는 종실의 크기가 작고 불균일한 소립종으로 파종시 초기 입모불량의 문제점을 개선하기위해 형질특성이 다른 밀수형 황금찰와 산수형 토종 품종을 대상으로 종자크기를 5가지 등급으로 선별하여 실내종자활력 평가와 포장조건에서 선별파종 효과를 비교 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 주요 수수품종별 종자의 크기별 분포특성을 분석한 결과 황금찰에 비해 토종이 대립종으로 나타났으며, 종자의 균일도도 더 높은 것으로 나타났다. 종자크기가 클수록 천립중과 비중, 탄수화물과 단백질 함량이 증가되었고, >3.55 mm 와 <2.36 mm의 천립중도 황금찰 19.78 g과 토종 17.91 g로 차이를 보였으며, 탄수화물과 단백질함량은 각각 0.98%, 14.61%의 차이를 보였다. 종자크기 >3.55 mm와 3.15 mm 범위에서는 탄수화물과 단백질함량 함량은 유의성이 없었으며, 탄수화물/단백질함량비도 비슷한 경향을 보였다. 종자활력을 시험한 결과 저온과 표준발아시험 모두 종자 크기가 클수록 발아율이 높은 것으로 나타났으며 종자크기가 >3.55 mm 이상의 종자 발아율이 79.8%로 높은 반면<2.36 mm에서는 51.5%로 크게 감소되는 경향을 보였으며, 2.80 mm 이하부터는 크게 떨어졌다. 포장조건에서 출아율은 황금찰의 경우 >3.55 mm에서는 92.7%로 높은 반면 <2.36 mm에서는 31.3%로 크게 낮았다. 평균출아일수는 황금찰의 경우 >3.55 mm에서는 4.26일이 소요되는 반면 <2.36 mm에서는 4.74일이 소요 되었고, 출아율지수는 >3.55 mm에서는 0.87인 반면 <2.36 mm에서는 0.26으로 종자크기가 작을수록 크게 감소되는 경향을 보였다. 수량에서는 <2.36 mm에 비해 >3.55 mm에서 황금찰 24.5%, 토종 36.9% 증가하는 경향을 보였으며 특히 3.15 mm 미만부터는 뚜렷한 수량성의 차이를 나타났다. 따라서 수수종자 크기별로 중량, 밀도, 성분분석, 표준발아 조사, 저온발아조사 등 실내 종자활력 시험과, 포장조건에서 발아시험을 수행한 결과를 종합하였을 때 3.15 mm 이상의 종자를 선별하여 파종하면 수수의 종자활력이 높아져 생산성이 크게 향상되는 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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