토양 시료로부터A. tumefaciens를 분리 동정하고 이를 옥수수의 형질전환에 이용하기 위하여 binary vector를 이용하여 형질전환시킨 후 옥수수의 중배축 조직과 공존배양을 실시하였다. Schroth의 선택배지에서 선별된 colony들은 단일 형태를 나타내었다. 분리 균주는 해바라기 유식물의 잎조직에 종양을 형성하였으며, 거대 plasmid를 가지고 있었는데 이는 대조균주인 C58이나 Ach5의 plasmid와는 다른 종류였다. 분리균주들에 의해 형성된 tumor의 형태 및 균주의 생리, 생화학적 특성들에 의하여 공시균주를 A. tumefaciens biovar 1으로 동정하였으며 nopaline 형으로 추정하였다. 분리 균주중 AK204를 사용하여 옥수수 조직을 형질전환시키기 위하여 선택maker를 가지고 있는 binary vector(pGA642)를 균주내로 전이 시켰다. 이로 인하여 형질전환된 AK204를 옥수수 중배축 조직과 공존배양하므로서 옥수수 조직세포를 형질전환 시킨 결과, 1차적으로 Km에 저항성을 띠는 형질전환체를 선발할 수 있었으며, 그들의 가용성 단백질의 PAGE pattern이 변화되었음을 확인하였다.
새로운 17종의 imazapyr 유도체인 3-(N-methyl-N(X)-치환-phenylaminooxoacetyl)-2-(4-isopropyl-5-oxo-2-imidazoline-2-yl)pyridine, 6을 합성하고 3-(N-methyl-N(X)-치환-phenylaminooxoacetyl group중의 X-치환기 변화에 따른 구조와 옥수수(Zea mays L.)와 참비듬(Amaranthus viridis L.)에 대한 발아 전의 제초활성에 미치는 관계(SAR)를 검토 한 바, 옥수수의 경우에는 MR상수의 적정값(optimal value)이 $5.56\;cm^3/mol$이었으므로 이 값보다 크거나 작을수록 제초활성이 작았다. 참비듬의 경우에는 $L_1$상수의 적정값이 3.34 A이므로 이 값에 가까울수록 제초활성이 클 것임을 알 수 있었다. 특히, 2,5-difluoro group 치환체, 6i는 참비듬에 가장 큰 제초활성을 나타내었으나 옥수수에는 가장 작은 제초활성을 미치므로써 현저하게 두 초종간에 선택성을 나타내는 화합물이었다.
Polycaprolactone (PCL)을 base로 하는 효과적인 compost 필름을 만들기 위하여 옥수수전분을 블렌딩한 뒤 기계적 특성과 미생물에 의한 생분해도를 조사하였다. 비상용성을 보이는 옥수수전분/PCL 블렌드에 대한 상용화제로는 2-hydroxyethylmethacrylate (HEMA)-PCL macromer를 옥수수전분에 그래프팅시킨 공중합체를 사용하였는데 옥수수전분에 대한 HEMA의 그래프팅율이 가장 높은 것과 가장 낮은 것을 선택하여 일정한 조성의 $\varepsilon$-caprolactone에 그래프팅시킨 상용화제들의 상용화 효과를 비교하였다. 상용화제를 함유한 옥수수전분/PCL (50/50) 블렌드의 신장율이 상당히 증가하였으며 SEM 관찰 결과 이는 상용화제로 인해 옥수수전분 알갱이와 PCL 기질간의 계면 접착력이 증가하였기 때문으로 판단된다. 그러나 모듈러스와 인장강도는 상용화치 사용에도 불구하고 별다른 변화가 없었다.
본 시험은 사료용 옥수수의 검은줄오갈병에 대한 저항성 품종을 선발하기 위하여 2006년부터 2008년까지 전라북도 고창에서 수행하였다. 국내외 사료용 옥수수 10품종을 1모작과 2모작으로 재배하여 품종에 따른 검은줄오갈병의 이병률과 수량성을 조사하였다. 그 결과 사료용 옥수수 품종에 따른 검은줄오갈병의 발병률이 차이가 있는 것으로 나타났다 (p<0.05). 검은줄오갈병에 대한 저항성의 정도를 4개의 그룹으로 분류하면, 매우 강한 그룹은 '광안옥'과 '광평옥', 강한 그룹은 'P3156'과 'P3394', 중간 그룹은 '청안옥'과 'P32P75', 약한 그룹은 'NC7117', '수원 19호' 'DK697' 및 'GW6959' 품종이었다. 검은줄오갈병 발생에 따른 사료용 옥수수의 건물수량은 품종 간에 차이가 있었으며 (p<0.05), 검은줄오갈병 저항성 품종인 '광안옥', '광평옥', 'P3156' 및 'P3394' 품종은 이병성 품종보다 건물수량이 14~26% 많았다. 따라서 검은줄오갈병 발생이 심한 지역에서 옥수수 재배를 할 때는 반드시 저항성 품종을 선택하는 것이 중요하다.
본 연구는 5월 하순경 늦게 파종하여 재배한 사료용 옥수수의 품종별 생육특성과 생산성을 평가하고 생육특성에 따른 생산성 변화요인을 분석하기 위하여 2017년부터 2018년까지 우리나라 중부지역인 충남 천안에서 수행되었다. 2017년 5월 24일과 2018년 5월 25일 파종한 사료용 옥수수는 6월 5일과 6월 1일에 각각 출현하였다. 출사기는 품종에 따라 차이가 있었고(p<0.05), 대부분의 품종은 7월 22일~23일 경이었다. 간장은 광평옥 품종과 Nero IT 품종 간에는 차이가 있었으나 나머지 품종들 간에는 차이가 없었다. 줄기의 굵기는 품종에 따라 19~22mm 범위였으나 차이가 없었다. 옥수수 검은줄오갈병의 발생률은 모든 품종에서 3% 이하로 낮았다. 가소화양분(TDN) 수량은 품종 간 차이가 있었고(P<0.05), TDN 수량이 많은 품종은 P32P75, P2088, P31N27, 광평옥 순이었다. 가소화양분(TDN) 수량은 줄기 길이, 줄기 굵기 및 이삭수량과 고도의 정의상관이 있었다(p<0.01). 12개 사료용 옥수수 품종들의 평균 TDN 함량은 69.8%였다. 우리나라 중부지역에서 동계사료작물을 5월 중순에 수확을 완료하고 사료용 옥수수를 파종한다면, 만파적응성이 우수한 P32P75, P2088, P31N27, 광평옥 품종을 선택하여 재배하는 것이 양질 조사료 생산성 향상에 유리할 것으로 사료된다.
본 시험은 중부지역에서 사료용 옥수수의 검은줄오갈병 발생이 조사료 생산성 에 미치는 영향을 조사하기 위하여 2006년부터 2008년까지 충청남도 천안에서 수행되었다. 사료용 옥수수의 공시품종은 국내에서 재배되고 있는 10품종으로 하였고, 재배방법은 4월 하순에 파종하는 1모작 재배와 5월 중하순에 파종하는 2모작 재배로 나누어 재배하였으며, 품종별 검은줄오갈병의 발생률과 수량성을 조사하였다. 우리나라 중부지역에서 사료용 옥수수의 품종별 검은줄오갈병의 발생률은 차이가 있었다(p<0.05). 검은줄오갈병에 강한 품종은 광안옥, P3156, 광평옥 및 P3394 품종이었고 약한 품종은 'NC+7117', '수원19호' 'DK697' 및 'GW6959' 품종이었다. 검은줄오갈병 발생에 따른 사료용 옥수수의 조사료 건물수량은 품종 간에 차이가 있었으며(p<0.05), 검은줄오갈병 발생이 많았던 수원 19호와 GW6959 품종의 건물수량이 검은줄오갈병 발생이 적었던 광평옥과 P3156 품종보다 20% 정도 적었다. 옥수수의 품종별 암이삭 비율은 검은줄오갈병 발생이 많았던 NC+7117 및 GW6959 품종이 약 29%로 가장 낮았고 검은줄오갈병의 발생이 적었던 광평옥, P3394 및 P3156 품종에서는 각각 34.0, 38.7 및 36.4%으로 높은 경향이었다. 따라서 우리나라 중부지역에서 사료용 옥수수를 재배할 때는 검은줄오갈병에 강한 품종을 선택하고 파종시기의 조절이 매우 중요하다 할 것이다.
농산 폐자원으로부터 식품 및 의약품 소재로 쓰이는 xylose, arabinose, cellulose를 생산하였다. 농산 폐자원은 우리나라 실정에 적합한 볏짚과 옥수수 껍질을 선택하였으며, 공정수율은 xylose와 arabinose는 약 15$\sim$20%(w/w), cellulose 는 20%(w/w)로 나타났다. 폐자원을 활용하는 개발된 공정중에는 미생물 유전자 재조합 기술을 응용하여 고역가의 효소생산 system을 개발하여, 생산된 효소를 가수분해 공정 과정에 투입하여 경제성이 높고 친환경적인 기술로 확립하였다. 재조합 미생물과 xylose, arabinose 정제공정은 신뢰 높은 재연성을 나타냈으며 xylose 제조법과 xylitol 발효법은 package 형태로 기술 이전을 준비하고 있다.
이 연구에서는 TEMPO와 NaBr의 농도 및 온도가 옥수수 전분 내 1차 알코올기의 선택적 산화 반응에 미치는 영향을 조사하였다. TEMPO와 NaBr 및 온도의 수준이 증가함에 따라 반응 시간은 감소되는 경향을 나타내었다. TEMPO, NaBr 및 온도의 수준이 각각 1.7 mM/100 mM AGU, 100 mM/100 mM AGU 및 $14^{\circ}C$까지는 이들의 수준이 증가함에 따라 반응 시간이 급격히 단축되었으나, 이 이후의 수준부터는 단축정도가 적었다. 수율은 NaBr의 수준이 증가함에 따라 감소하였고, TEMPO와 온도는 수율에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 선택성은 NaBr의 농도와 온도가 각각 100 mM/100 mM AGU와 $6^{\circ}C$까지는 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 이 이후의 수준부터 NaBr 및 온도가 증가함에 따라 유의적으로 감소하는 것으로 나타났다.
작물(作物)과 잡초(雜草)에서 Oxyfluorfen과 Chlormethoxynil에 대한 선택성(選擇性)과 살초력(殺草力)을 비교(比較)하고자 발아실험(發芽實驗), 수경재배실험(水耕栽培實驗), 두가지 토양(土壤)에서의 발아전(發芽前) 토양처리실험(土壤處理實驗)을 실시(實施)하였으며, 처리부위(處理部位)와 시간(時間)을 다르게 하였을 때의 초종간(草種間) 흡수(吸收) 및 이행(移行)을 조사하고자 $^{14}C$-oxyfluorfen을 이용(利用)한 흡수이행실험(吸收移行實驗)을 실시(實施)하였다. 1. 발아실험(發芽實驗), 수경재배실험(水耕栽培實驗), 발아전(發芽前) 토양처리실험(土壤處理實驗)을 통하여 볼 때 벼, 옥수수에서는 공시제초제(供試除草劑) 농도(濃度)가 증가(增加)되면서 약간 생장(生長)이 억제(抑制)되는 경향(傾向)을 나타냈으나 감수성(感受性) 초종(草種)인 참소리쟁이, 바랭이에서는 농도(濃度)가 높아짐에 따라 살초력(殺草力)이 증대(增大)되어 생장억제(生長抑制)가 심하였으며 전반적(全般的)으로 Oxytluorfen처리(處理)는 Chlormethoxynil처리(處理)보다 생장억제(生長抑制)가 심하였다. 2. 발아기간(發芽期間)동안의 생육억제(生育抑制) 효과(效果)를 나타낸 것을 보면 발아과정(發芽過程) 때보다 발아후(發芽後) 생육과정(生育過程)에서 많은 것으로 사료(思料)되며, 벼와 옥수수에서 가장 둔감(鈍感)한 반응(反應)을, 피에서는 비교적 둔감(鈍感)한 반응(反應)을, 참소리쟁이와 바랭이에서는 가장 민감(敏感)한 반응(反應)을 나타내었다. 3. 수경재배실험(水耕栽培實驗) 결과(結果), 2엽기(葉期)에서의 처리(處理)가 4엽기(葉期)에서의 처리(處理)보다 생장억제(生長抑制)가 더 심하게 나타났으며 지상부(地上部)보다 지하부(地下部)가 많은 생장억제(生長抑制)를 나타내었다. 4. 발아전(發芽前) 토양처리실험(土壤處理實驗) 결과(結果), 유기물(有機物), C.E.C. 및 점토성분(粘土成分)이 적은 사양토(砂壤土)에서 생장억제(生長抑制)가 심하였으며 초종간(草種間)에는 참소리쟁이와 바랭이에서 많이 나타났다. 5. $^{14}C$-oxytluorfen의 흡수(吸收)는 작물(作物)과 잡초(雜草)에서 모두 잘 되였으나 이행은 모든 초종(草種)에서 거의 되지 않는 경향이었으나 시간(時間)이 경과(經過)함에 따라 감수성(感受性) 초종(草種)인 참소리쟁이와 바랭이에서 흡수량(吸收量)이 많아졌으며 작물(作物)과 잡초간(雜草間) 선택성(選擇性)은 주로 흡수(吸收)된 양(量)에 따라 결정된다고 생각한다.
N-[4-Cyano-2-fluoro-5-(2-pyrimidinyloxy, 2-benzyloxy 혹은 2-pyridinyloxy)phenyl]-3,4,5,6-tetrahyophtha-limide 유도체를 합성하였고, 밭 조건에서 토양 및 경엽처리후의 제초활성을 온실에서 조사하였다. 이 화합물들의 제초효과는 토양처리보다 경엽처리에서 강하였으며, 광엽 잡초에 대한 제초활성이 화본과 잡초에 대한 활성보다 우수하였다. N-[(4-cyano-2-fluoro-5-(2-pyrimidinyloxy)phenyl]-3,4,5,6-tetrahydrophthalimide가 가장 강한 제초활성을 나타내었을 뿐 만아니라 60 g/ha 농도의 토양처리에서 옥수수에 비교적 안전하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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