제라니움 'Pinto Scarlet'와 'Pinto Rose' 품종의 생육발달에 미치는 식물생장조절제의 영향을 조사하였다. 분식 제라니움 'Pinto Rose'와 'Pinto Scarlet' 품종의 생육에 미치는 식물생장조절제의 영향은 두 품종 모두 $GA_3$ 처리에 의하여 초장이 증가하는 경향을 보였으나, GA와 daminozide 처리는 의한 측지수에는 영향을 미치지 않았다. 개화소요일수는 'Pinto Scarlet'에서 $GA_3$와 daminozide의 혼용처리에 의해 지연되었고, 'Pinto Rose'는 $GA_3$ 단용, 혹은 $GA_3$와 daminozide의 혼용처리로 지연되었다. 제라니움에서 식물생장억제제에 따른 초장억제 효과는 'Pinto Scarlet' 품종이 'Pinto Rose' 품종보다 민감하게 나타났으며, 'Pinto Scarlet' 품종은 화경수 및 측지수 억제에 uniconazole이 효과적이었으나 'Pinto Rose' 품종에서는 식물생장억제제의 처리효과가 인정되지 않았다. 한편, 화경장 및 식물체의 폭도 두품종 모두 uniconazole처리로 가장 많이 억제된 것으로 나타났으며, 개화소요일수는 식물생장억제제 처리에 의하여 두 품종 모두 증가되었다.
식물공장의 생육환경 제어는 작물의 생장 프로세스에 대한 지식을 이용하여 시설 내부의 환경요인을 경제적 최적 상태로 구현하는 것으로, 이를 위해서는 작물 생장에 대한 생물학적 관점과 환경제어 시스템에 관련된 공학적 관점, 그리고 수확된 작물과 에너지 투입에 대한 경제적 관점이 동시에 고려되어야 한다. 본 연구는 식물공장의 지상부 환경에 대한 작물의 생장 모델과 환경제어에 소요되는 에너지 투입 모델을 바탕으로 하여, 효율적인 생육환경 제어 알고리즘을 개발하려는 목적에서 수행되었으며 그 과정 및 결과를 요약하면 다음과 같다. (중략)
본 연구에서는 근권토양으로부터 18종의 세균을 순수분리하고, 이들의 식물 병원성 진균 생육억제 활성, 식물생장촉진 활성 및 미네랄 가용화능을 평가하였다. Bacillus 속과 Pseudomonas 속 분리균주의 항진균 활성을 통해 생물학적 방제제로서의 가능성을 확인할 수 있었으며, 이는 식물 병원성 진균의 세포벽에 작용하는 여러 가수분해효소 활성과 siderophore 생성능 등에 기인된 것으로 판단된다. 또한 대부분의 분리균주가 aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase 생성능, indole-3-acetic acid 생성능 및 질소 고정능을 갖고 있는 것으로 나타났으며, 이러한 특성은 식물이 흔히 노출될 수 있는 환경 스트레스 조건 하에서 스트레스 에틸렌의 농도를 감소시킴으로써 뿌리 발달 및 성장, 그리고 작물의 생산성에 긍정적인 영향을 줄 것으로 판단된다. 그리고 분리균주의 인산, 규소, 탄산칼슘, 아연 가용화능 등을 확인한 결과, 일부 분리균주들의 미네랄 가용화능을 확인하였으며, 이들 분리균주를 식물 생장 시에 접종한다면 식물 생장에 필요한 영양분을 식물이 흡수할 수 있는 이용가능한 형태로 변환시켜 식물의 생장에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 이러한 항진균 활성, 식물생장촉진 활성 및 미네랄 가용화능의 결과를 통해 분리균주 18종의 biocontrol agent로서의 이용가능성을 제시하고자 한다.
식용피(Echinochloa crus-galli var. formosensis Ohwi.) 유묘에 대한 생육저해 정도를 지표로 하여 경북 북부지방에 자생하는 10여종의 야생식물의 부위별 MeOH 추출물을 조사한 결과, 1,000 ppm에서 가죽나무(가지)및 할미꽃(경엽부)은 식용피 유묘의 뿌리의 생육을 약 60∼80% 억제시키는 것으로 나타났다. 식물생장억제활성이 나타난 상기 2종에 대해 각종 크로마토그래피법을 적용하여 활성의 본체를 분리ㆍ정제한 결과, 가죽나무 가지 및 할미꽂 경엽부로부터 500 ppm에서 식용피 유묘 뿌리의 생육을 각각 96%와 73% 억제하는 활성분획들이 획득되었으며, GC/MS 분석을 통해 이들 활성분획으로부터 수종의 식물생장억제활성물질들이 확인되었다.
Thalictrum rugosum 세포배양에서 여러 가지 식물생장 조절물질이 세포증식 및 berberine 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 조사된 식물생장 조절물질들 중에서 indole-3-acetic acid(IAA)가 berberine 생산에 가장 적합함을 알 수 있었고 그 최적농도는 1$\mu \textrm m$ 이었다. 비교 기준인 2,4-D의 사용결과에 비할 때 60이상의 생산량 상승효과가 있었으며, cytokinin인 6-benzylaminopurine(BA)를 동시에 사용하는 것보다 IAA만을 단독으로 사용하는 것이 더 효과적이다.
미생물에 의한 탄산칼슘 침전(MICP)은 생물학적 기술로 지반의 공학적 특성을 향상시키는 개량공법이다. 본 논문에서는 식물 생장에 MICP 약액의 농도가 미치는 영향을 분석하였다. 큰김의털 종자를 주문진 표준사로 채워진 식물 용기에서 생장시킨 다음에 표면 처리법으로 MICP 약액을 살포하였다. 실험 결과는 MICP 약액이 처리된 식물의 줄기 생장은 무처리 식물과 비교하여 억제되었다. MICP 약액으로 인한 토양의 화학적 성분 변화를 분석하기 위해 pH와 전기전도도를 측정하였으며, pH는 MICP 약액 처리와 상관 없이 모든 경우에서 pH 7에 가까운 중성상태를 보였지만, 전기전도도는 MICP 약액의 농도가 높을수록 증가하였다. MICP 처리 과정에서 발생한 이온들이 식물 뿌리 주변 토양의 삼투압을 증가시켜 식물 성장에 필요한 물과 양분의 흡수를 저해하였고, 궁극적으로 식물 생장을 억제하였기 때문이다.
본 시험은 식물생장 조절제 Hoe 78784를 처리하여 수도의 도복 방지효과를 조사하고, 식물생장 조절제의 농도와 처리 시기를 각기 달리하였을 때 수도의 영양생장, 형태적 특성 및 수량에 미치는 효과를 구명하기 위하여 실시하였던 바 몇가지 결과를 얻어 보고하는 바이다. Hoe 78784를 수도 신장기에 처리하였을 때 공시된 품종에서 도복 방지효과가 크게 나타났으며, 특히 도복성 품종인 IR21820-154-3-2-3에 있어서는 수량을 크게 증가시켰다. 생장 조절제 Hoe 78784는 초장 및 절간의 신장을 억제시켰고, 특히 형태학적 특징으로서는 Hoe 78784를 처리함으로써 셋째 및 넷째마디 간의 두께와 직경을 증가시켰으며, 또한 줄기속에 유관속의 수도 증가시켜서 도복 방지효과를 나타낸 것으로 사료되며, 영양 생장기관 및 수량구성 요소에 크게 영향을 미치지 못하였다. 처리시기와 농도별로 볼 때 Hoe 78784를 이앙후 30일날 처리하였을 때는 도복 방지효과가 뚜렷하였으며 수장 및 수량구성 요소에 영향을 미쳐 수량을 크게 감소시켰다. 그러나 출수기때 Hoe 78784 처리는 농도에 관계없이 도복 방지효과를 나타내지 않았고, 기타 제형질에도 영향을 미치지 못했다.
토양 속에 첨가된 납의 농도가 증가하면 애기장대 식물체 내에 축적된 납의 농도도 증가하였는데, 특히 오염물질 배출기준농도보다 50배 높은 납이 첨가된 토양에서 생장한 식물체내에 축적된 납 농도는 정상식물보다 약 2.6배 증가하였다. 이러한 결과는 토양 속에 오염된 납은 식물의 줄기나 일보다는 뿌리에 더 많이 축적되며, 줄기와 잎에 축적되는 납농도는 토양 속에 오염된 납 농도에 비례하여 증가하지 않으나 뿌리에서는 농도에 비례하여 매우 증가하였음을 나타내고 있다.
식물생장촉진미생물(PGPR)은 농업생산성에 전세계적으로 매우 중요한 기작과 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 이들 미생물들은 식물생장조절, 생물비료, 식물의 병 저항 및 방제 등 다양한 기작으로 식물생장을 촉진하면서 유용하게 이용되고 있다, 본 논문에서는 토양으로부터 네 종류의 서로 다른 Pantoea 종을 분리하여 식물생장 특성을 규명하고자 하였다. 16S rDNA 유전자의 분석에 의하면, 이들은 각각 Pantoea ananatis, Pantoea citrea, Pantoea dispersa, Pantoea vagans으로 확인되었고 각각 Pa1, Pc1, Pd1, Pv1으로 명명하였다. 분리된 모든 종들은 pH 5정도의 수치를 보이는 접종 1일차에 매우 높은 인산 분해 활성을 보였으며 배지의 pH 감소와 높은 상관성을 보였다. 또한 네 종류의 모든 Pa1, Pc1, Pd1, Pv1종은 각각 85.3±16.3 μg/ml, 183.9±16.8 μg/ml, 28.8±17.3 μg/ml, 114.1±16.5 μg/ml 농도의 매우 높은 인돌 아세트산 생성활성을 보였다. 지베렐린 생성의 경우 Pa1, Pc1와 Pd1는 각각 331.1±19.2 μg/ml, 288.5±16.8 μg/ml, 309.2±18.2 μg/ml 농도로 높은 활성을 보였지만, Pv1는 10.2±11.5 μg/ml 농도의 비교적 낮은 생성활성을 보였다. 또한 모든 분리 종들은 어린 상추식물의 경우 생체량의 32~37%, 상층부길이의 10~15% 생장을 촉진하는 활성을 보이므로 이들 분리된 미생물을 잠재적으로 식물생장촉진을 위한 미생물비료제재로 사용할 수 있다고 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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