• 생물환경조절학회지
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• 제24권2호
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• pp.63-68
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• 2015

땅콩나물의 재배에 적합한 온도와 품종, 그리고 최적 레스베라트롤 생산을 위한 생육단계를 구명하고자 본 연구를 수행하였다. 땅콩나물용 적정품종을 선발하고자 8가지 국내외 육성품종의 외형적 특징, 발아율, 발아세, 유묘활력을 조사하였다. 그 결과 소비자의 요구를 반영하여 세근 발생량이 낮고 하배축이 굵은 '조평'이 가장 적절하였고, 땅콩나물 재배에 적합한 온도는 $27^{\circ}C$로 판단되었다. 레스베라트롤 함량이 높은 땅콩나물의 적정 생육시기를 구명하고자 치상 후 생육조사와 동시에 HPLC를 이용한 레스베라트롤 함량을 조사한 결과 레스베라트롤은 치상 후 9일차에 $17.0{\mu}g/g$ 이상의 높은 함유량을 나타내었다. 따라서 땅콩나물은 생산적 측면과 레스베라트롤의 함량을 고려했을 때 치상 후 9일차에 땅콩나물을 수확하는 것이 가장 적합할 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.342-351
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• 2019

종이포트 육묘를 위해 조제한 피트모스(>2.84mm 체를 통과한 비율이 80-90%)와 펄라이트(1~3mm 등급) 혼합상토(7:3, v/v)의 적정 질소 기비 수준을 구명하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 기비로 혼합한 질소 농도를 0, 150, 250, 500 및 $750mg{\cdot}L^{-1}$으로 조절하였고, 질소를 제외한 필수원소는 모든 처리에서 동일하게 농도를 조절하였다. 혼합상토를 40-cell 트레이에 충진한 뒤 배추 '춘명봄배추'와 청경채 '하녹청경채'를 파종하였고 파종 후 각각 21일 및 20일 육묘하였다. 파종 후 매주 상토를 수집하여 토양 pH, EC 및 무기원소 농도를 분석하였고, 재배 후 지상부 생장 조사와 식물체 무기원소 함량 분석을 하였다. 생장 기간 동안 상토의 pH는 완만하게 상승하였고, EC는 파종 3주 후 급격히 낮아졌다. 수확 시기에 배추를 육묘한 상토의 pH는 5.3~5.9의 범위로, 청경채를 육묘한 상토는 4.93~5.39의 범위로 측정되었고, 청경채를 육묘한 상토의 pH가 더 낮았다. 작물의 지상부 생장은 배추와 청경채 모두 질소 $250mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서 우수했으며 질소 무처리구에서 생장이 가장 저조 하였다. 식물체내의 무기원소 함량 분석결과 질소 시비수준이 높을수록 식물체내 질소 함량이 증가하고, P, Ca 및 Mg 함량이 낮아졌다. 질소 시비 수준에 따른 지상부 건물중 변화에서 배추는 $y=-0.0036x^2+0.0021x+0.0635(R^2=0.9826)$, 청경채는 $y=-0.16x^2+0.0009x+0.032(R^2=0.991)$의 회귀관계가 성립하였다. 생장이 가장 우수하였던 처리구의 건물중인 배추 0.40g 및 청경채 0.16g의 90%를 우량묘 생산을 위한 최저한계로 간주할 때 각각 0.36g 및 0.144g의 건물중을 생산해야 한다. 또한 90%에 해당하는 건물중을 회귀식에 대입하여 계산하면 기비로 첨가할 질소 농도를 배추 육묘시 $196{\sim}250mg{\cdot}L^{-1}$으로, 청경채 육묘시 $187{\sim}250mg{\cdot}L^{-1}$으로 조절해야 한다고 판단하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권4호
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• pp.392-399
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• 2013

본 연구는 식물공장에서 인공광원에 따른 서로 다른 파장이 'Seneca RZ'와 'Gaugin RZ' 반결구 상추의 광합성 특성, 생육 및 기능성물질 함량에 미치는 영향을 밝히고자 수행하였다. 본 실험에서는 FL(fluorescent lamp), 적색LED와 청색LED 및 백색LED(RBW; red : blue : white = 5 : 4 : 1)와 MH(metalhalide lamp)를 사용하였다. 두 품종 모두 생육 중기에는 RBW에서 광합성속도가 높고 생육 후기에는 'Seneca RZ' 품종은 RBW에서, 'Gaugin RZ' 품종은 MH에서 그 생육이 좋았다. 반결구 상추의 생육은 광원에 따라 생육 차이를 보였으나 각각의 광원의 영향은 품종에 따라 서로 다른 결과를 보였다. 'Seneca RZ' 품종은 생육 중기에는 MH에서, 생육 후기에는 FL에서 생육이 좋았고, 'Caugin RZ' 품종은 생육 중기와 후기 모두 MH에서 생육이 좋은 결과를 보였다. 그러나 수확시기에 'Seneca RZ' 품종은 모든 광원 처리에서, 'Gaugin RZ' 품종은 FL을 제외한 나머지 광원에서 반결구 상추의 잎끝마름증이 발생하는 결과를 보였다. 생육 단계별로 두 품종 모두 생육 중기가 후기에 비해 전반적으로 생육속도가 빠른 결과를 보였다. 'Gaugin RZ' 품종에서 생육 중기에만 광원 종류에 대한 생육속도의 차이를 보였고 생육후기에는 광원의 종류와 품종의 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 인공광원에 따른 두 품종의 반결구 상추의 영양학적 특성은 대부분의 성분에서 광원의 종류에 따른 통계적 유의성이 인정되어 광질이 반결구 상추의 영양학적 품질에 미치는 것으로 판단하였다. 두 품종 모두 RBW에서 4종의 비타민 함량이 높은 결과를 보였으며, 특히 ${\beta}$-Carotene의 함량이 'Gaugin RZ' 품종의 MH에서 가장 높은 결과를 보였다. 이상의 결과에서 인공광원의 종류에 따라 반결구 상추의 생육, 광합성 특성 및 영양학적 품질이 차이가 있으나 품종과 기능성 물질에 따라 각 광원의 영향이 서로 다른 결과를 보여 식물공장 내에서 재배하는 품종과 증진시키고자 하는 기능성 물질에 따라 광원의 선택을 고려해야 할 것으로 판단하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권2호
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• pp.77-82
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• 2014

개량머루의 과립 크기와 생산량을 증가시키기 위한 $GA_3$와 TDZ 처리의 효과와 적정 처리 농도를 구명하기 위하여 본 실험을 수행하였다. $GA_3$ 처리는 모든 처리구에서 모두 과립 비대 효과를 보였으며 100과 $200mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구의 과립이 가장 컸다. 또한 $GA_3$ 처리구는 착립수가 증가하여 과방중이 크게 생산되었으나 당도 및 산도에 전혀 차이가 없었다. $200mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서 과피 오염 및 탈립과 같은 약해가 발생되었다. $GA_3$와 TDZ 혼용 처리에서는 $GA_3$ 혹은 TDZ의 농도가 높은 처리구의 과립이 크기는 크지만 과실의 성숙이 지연되어 당도가 낮고 산도가 높은 과실이 수확되었다. $GA_3$와 TDZ를 처리했을 때 과피 조직은 세포층수에는 변화 없이 유관속 조직까지의 길이가 증가하였다. 따라서 개량머루의 $GA_3$ 와 TDZ처리는 세포 분열에는 영향 없이 세포 크기가 증가됨으로 인해 과립 크기가 증가하였다. 개량머루는 착립이 결정되는 시기가 짧기 때문에 착립 직후 2~3회에 나누어 처리해야 착립률을 향상시킬 수 있었다. 개량머루의 과립 비대와 착립률을 향상시키기 위해서는 $GA_3$ $100mg{\cdot}L^{-1}$ 이하의 단독 처리 혹은 $GA_3$ 50+TDZ $1.25mg{\cdot}L^{-1}$의 혼용 처리가 적합할 것으로 판단되었고 TDZ 처리에 의해 과실의 성숙이 지연되므로 성숙과를 수확하도록 주의해야 할 것으로 생각된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권3호
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• pp.227-234
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• 2017

본 연구는 딸기 '매향'의 양수분 흡수율을 고려하여 개발한 배양액을 검증하고자 이온 조성이 다른 5종 배양액으로 8개월 동안 수경재배하면서 생육과 수량에 미치는 영향을 조사하였다. 2015년 9월 22일 코이어 고설베드에 딸기 묘를 정식하고 1개월 후 다섯 종류의 배양액 농촌진흥청 딸기 배양액(RDA), 야마자키 딸기 배양액(Yamazaki), PBG 딸기 배양액(PBG), 서울시립대 딸기 배양액(UOS) 및 새로 개발된 서울시립대 딸기 배양액(NewUOS)을 사용하여 EC $1.0dS{\cdot}m^{-1}$, pH 6.0으로 1일 주당 150~300mL 공급하였다. 정식 60일 후 엽폭, 엽병장은 배양액 종류에 차이를 보였으며, 광합성은 RDA와 NewUOS 배양액 처리에서 높았고, PBG 배양액 처리에서 낮았다. 영양생장기 배액의 EC는 공급수준보다 낮은 EC $0.7{\sim}0.8dS{\cdot}m^{-1}$, 이후는 EC $1.0{\sim}1.2dS{\cdot}m^{-1}$로 안정되었다. 배액 pH는 Yamazaki 배양액 처리에서 6.2~6.8로 높은 반면, UOS 배양액은 5.1~5.2로 낮았다. 영양생장기 배액의 무기이온은 질산태 질소의 흡수가 가장 활발하였으며, 화방전개 이후 칼륨 흡수가 NewUOS, UOS 및 Yamazaki 배양액 처리에서 높았다. 정식 6개월 후 지상부와 지하부 생체중과 건물중은 UOS와 NewUOS 배양액에서 높았으며, 지상부 건물율은 Yamazaki 배양액에서 43.5%로 낮았으며, 지하부 건물율은 NewUOS배양액에서 30.6%로 낮았다. 12월부터 2월까지 수확된 딸기의 과장, 과폭, 과중, 당도는 배양액 차이에 의한 유의성은 없으나, NewUOS 배양액에서는 주당 과수와 평균 과중이 높아 수량이 높았다. 3월부터 5월까지 Yamazaki 배양액에서 수확된 딸기는 주당 과수와 수량이 높았다. 따라서 이온 조성 차이에 따른 배양액 5종으로 수경재배하였을 때 '매향'의 생육은 차이를 보이지 않았으나, 시기별 상품성 향상을 위해 정식 후 ~ 2월까지는 NewUOS 배양액을, 고온과 화방당 착과량이 많아지는 3월 이후에는 Yamazaki 배양액으로 재배하는 것이 적합하리라 본다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권4호
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• pp.414-420
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• 2020

본 연구는 대륜 국화 '백마'의 생육 특성인 생체중, 건물중, 엽면적을 조사하여, 생장 및 기후요소에 따른 생장 예측모델 개발을 위하여 수행되었다. 정식후 일수 및 누적온도에 따른 국화의 건물중 및 엽면적 분석에 기반한 '백마'의 생장예측을 위한 시그모이드 회귀모델을 개발하였다. '백마'의 건물중 상대생장률(RGR)은 재배기간 평균 0.084 g·g^-1·d^-1이었다. 정식 후 재배 기간에 따른 건물중에 대한 상대 생장률은 정식 초기부터 단일처리 전까지 높았으며 최고 0.133 g·g^-1·d^-1까지 증가하였고, 63일째 단일처리가 시작된 후 수확 시기에서는 0.030 g·g^-1·d^-1으로 감소하는 경향을 보였다. 누적온도에 따른 국화의 건물중, 엽면적에 대한 생장 모델(sigmoid 곡선)을 개발하였다. 정식 후 일수와 누적온도에 따른 '백마'의 건물중 및 엽면적은 지수함수적으로 증가하였으며, 건물중의 경우 63일(누적온도 1601℃)까지 평균 39.1%씩 증가하였고, 이후 평균 7.4%씩 증가하였다. 엽면적의 경우 정식 후 28일차까지 평균 63.3%씩 증가하였고, 화아분화가 발생하기 전인 84일차까지 평균 6.5%씩 증가하였으며 화아 분화가 발생하기 전 84일까지 평균 6.5%로 증가했고, 이후 수확 전까지 평균 10.6%씩 증가하는 경향을 보였다. 본 실험은 충남지역에서 대륜 국화 '백마'의 재배관리 체계와 계획적 연중 생산 체계를 구축하는데 유용한 자료로 활용될 수 있다. 보다 정밀한 생육 예측 모델을 만들기 위해서는 누적 일사량을 포함한 다양한 기상자료를 바탕으로 하여 교정 및 검증이 필요하다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권2호
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• pp.100-107
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• 2017

본 실험은 순환식 수경재배에서 배지 재사용이 여름 파프리카의 생육 및 착과에 미치는 영향을 분석하기 위해 수행되었다. 시험구는 30% 배액 재사용을 기준으로 새배지, 1년 재사용 배지, 2년 재사용 배지로 구분하여 4월 18일부터 2016년 11월 31일까지 30주간 시행하였다. 실험결과 생육초기 초장은 2년 재사용 배지가 신규배지보다 길었지만 이후 역전되어 최종 생육초장은 56.58cm 짧았다. 1그룹 개화위치는 재사용 배지가 새배지에 비해 2.92cm 짧았고, 2그룹 개화위치는 0.31cm 길었다. 생육초기의 상대적 절간장은 재사용 배지를 사용할 경우 새배지를 사용하는 것에 비해 생육 후기의 불균형이 심화되었다. 1, 2년 재사용 배지의 생육마디수는 27.4마디로 가장 적었다. 하지만 수확마디수는 시험구간 차이를 보이지 않았기 때문에 2년 재사용 배지의 수확율이 26.8%로 가장 높았다. 비상품과의 비율은 생육이 진전될수록 증가하는 경향을 보였다. 생체중은 새배지가 227.7g, 2년 재사용 배지가 219.2g으로 재사용 배지가 21.2g 적었다. 건물중은 전 생육기간중 4그룹에서 가장 높았는데, 이 시기의 새배지의 건물중은 17.13g, 1년 재사용 배지 18.26g, 2년 재사용 배지 19.28g으로 배지를 재사용 할수록 증가하는 경향을 보였다. 전 생육기간의 평균 수분함량은 배지를 재사용 할수록 적었는데, 1년 재사용 배지가 2년 재사용배지보다 약 20g 더 적었으며, 이러한 경향은 전 생육 기간 동안 꾸준히 나타났다. 특히 1년 재사용배지는 3그룹 이후부터 다른 시험구에 비해 약 60g 이상 적었다. 결론적으로 코이어 배지를 재사용한 파프리카 순환식 수경재배시 중기생육 이후의 세력약화로 인한 비상품과의 발생을 유의하여 관리한다면 배지의 물리 화학성의 변화 및 병원균 감염에 의한 수량감소와 품질저하 등은 우려하지 않아도 될 것으로 판단된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권4호
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• pp.438-447
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• 2017

개화는 배추종 작물의 생산성과 연관된 중요 발달 특성 중 하나이다. 이식 후, 갑작스러운 저온에 노출되어 때이른 개화를 하게 되면 수확되는 생산물의 양과 질이 떨어지게 된다. 따라서, 개화조절 메커니즘을 이해하는 것은 배추 종 작물의 농업적 생산성을 향상시키는데 도움을 줄 것이다. 춘화는 배추과 작물에서 일반적으로 알려져 있는 개화를 유도하는 중요한 요소이다. 그러나 옐로우 사순이나 코마수나와 같은 배추 아종은 춘화처리 없이도 개화한다. 1일을 주기로 하여 생물의 생리기작을 조절하는 생체시계 유전자는 일장감응형의 개화 조절에 중요한 역할을 하지만 춘화처리를 통해 개화를 유도하는 기작과도 연관되어 있다. 본 논문에서는 22개의 배추 아종을 개화에 춘화처리가 필요한 춘화형과 춘화처리 없이도 개화하는 비춘화형으로 나누어 보존된 생체시계 유전자, BrPRR1 군의 염기서열 분석을 수행하였다. 그 중 BrPRR1b 유전자의 결손 영역으로 춘화형과 비춘화형 두 그룹을 구분할 수 있었다. 이 서열변이를 증폭할 수 있는 PCR 프라이머를 디자인하여 비춘화형 배추 아종에서는 451 bp의 긴밴드를, 춘화형 배추에서는 422 bp의 작은 크기의 밴드를 증폭할 수 있었다. 이 프라이머 세트는 43개 배추 아종과 4개의 배추속 작물, 브로콜리, 양배추, 갓, 그리고 유채의 개화형을 구분하는데 적용되었다. 각 작물의 PCR 결과와 개화시기에 대한 정보를 통하여 프라이머 세트가 개화형을 판별할 수 있는 마커로 이용될 수 있음이 확인되었다. 이 마커시스템은 배추 종 작물 육종에 유묘 단계에서 개화형을 판단하는데 이용할 수 을 것이다. 또한 이 결과들은 생체시계 유전자가 배추 종 작물의 개화를 조절하는 좋은 전략이 될 수 있음을 보여주었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권4호
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• pp.309-315
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• 2013

본 연구에서는 GA 2.5% 도포제 처리가 자두 과실의 생리적 낙과 억제 및 과실 품질에 미치는 영향을 검토 하였다. '포모사' 과실에 대한 GA 도포제 처리는 과실의 생리적 낙과를 경감시켰으며 수정 후 처리시기가 빠를수록 생리적 낙과방지 효과가 높았다. '포모사' 품종에 GA 도포제를 처리하고 착과율을 조사한 결과, 착과율은 만개 후 3일 처리에서 61%, 만개 후 13일 처리에서 15%로 무처리 5%에 비해 현저히 높았다. GA 도포제 처리구에서 착과율 증가는 '하니레드', '추희' 품종에도 유사한 경향이었다. 또한, GA 도포제 처리는 과실의 비대 및 과실 성숙에 영향을 주었다. GA 도포제 처리구에서 '포모사' 과실의 비대 양상을 조사한 결과, 만개 후 80일까지는 대조구와 유사하였으나, 만개 후 80일 이후에 대조구에 비해 과실 무게가 높게 나타났다. GA 처리된 '포모사' 과실은 과중이 약간 높고, 당도, 산 함량 및 경도는 약간 낮은 것으로 나타났다. 그리고, '포모사' 과실에서는 수확기 직전 즉 만개 후 85일경에 sucrose 함량이 증가하는데 GA 처리는 sucrose 함량 증가시기를 앞당겼다. 이를 종합하면, GA 도포제 처리는 자두에서 과실 생리적 낙과를 경감시켰으며 또한 과실의 성숙을 촉진하고 성숙기에 과실 비대를 촉진하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권1호
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• pp.56-59
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• 2014

본 시험은 노지 재배시 아티초크의 정화뢰(생장점) 제거 처리가 생육 및 수량 특성에 미치는 영향을 구명코자 'Green Globe' 품종을 사용하여 정식 시기를 1차(2011년 9월 27일), 2차(2012년 3월 29일), 3차(2012년 9월 21일)로 달리하여 정화뢰 제거 유무처리구로 나눠 수행하였다. 1차 정식에서 화뢰특성과 수확화뢰수는 처리간 차이가 없었다. 정화뢰 무제거 처리구에서 화뢰중이 242.7g으로 제거 처리구 170.8g에 비하여 무거웠다. 수량에서도 정화뢰 무제거 처리구에서 1,249kg/10a으로 정화뢰 게거 처리구 997kg/10a에 비하여 25% 증가되었다. 2차 정식에서는 정화뢰 무제거 처리구와 제거 처리구의 화뢰중은 처리구간 차이가 없었으나 화뢰수에서 정화뢰 무제거 처리구에서 10.8개로 정화뢰 제거 처리구 8.2개에 비하여 증가하였다. 수량은 정화뢰 무제거 처리구에서 2,660kg/10a로 제거 처리구 1,848kg에 비하여 44%가 증가되었다. 3차 정식에서 정화뢰 무제거 처리구에서 화뢰중이 253.5g으로 제거 처리구 218.7g보다 증가하였다. 수량도 정화뢰 무제거 처리구에서 1,405kg/10a로 제거 처리구 1,148kg에 비하여 22%가 증가되었다. 이상의 결과 정식 시기를 달리했던 3번의 시험에서 정화뢰 제거 처리구에 비하여 무제거 처리구에서 수량이 증가하였다. 따라서 제주에서 아티초크 노지재배시 정화뢰를 제거하지 않고 재배하는 것이 재배 노력 절감은 물론 증수에도 효과가 있는 것으로 생각되었다.