포도는 국내뿐만 아니라 세계적으로도 중요도가 높은 과수 중 하나이다. 최근 기후변화에 따른 생물계절 단계의 변화와 이상저온 발생은 봄철 포도 신초 피해의 발생가능성을 높이고 있으며, 안정적인 포도 생산에 위협이 되고 있다. 본 연구는 저온에 의한 발아기부터 초기 전엽기까지의 생물계절단계별 신초의 피해 정도와 수체 내 당 함량의 관계를 알아보고, 우리나라 주요 품종인 '캠벨얼리', '거봉', '샤인머스켓' 품종의 전엽기 기준 내한성 비교를 위해 수행하였다. 포도 '캠벨얼리'의 생물계절단계별 LT50 추정을 통한 내한성 평가 결과, 발아기부터 4매 전엽기까지 생물계절단계가 진행될수록 내한성은 지속적으로 감소하였다. 각 기관별 당함량은 신초 정단, 화수, 줄기에서 마찬가지로 지속적인 감소가 두드러졌다. 따라서 신초의 내한성 감소는 당 함량에 기인한 것으로 생각되었다. 국내 주요 품종인 '캠벨얼리', '거봉', '샤인머스켓'의 전엽기 내한성 비교 결과, 전체 당 함량이 가장 높은 샤인머스켓이 가장 낮은 LT50을 보여 가장 높은 내한성을 나타내었다. 그 다음으로는 '거봉', '캠벨얼리' 순이었다. 내한성은 품종마다 다르지만 이는 절대적이지 않으며 생물계절단계에 따라서도 변화하는 것으로 생각되었다.
인삼 종자의 결실과 최아과정중에서 일어나는 물질대사의 기본적 소인을 알고저 화기형성초기로부터 개화기까지, 결실초기부터 홍숙기까지, 그리고 최아과정중 화학성분의 변화를 추구하였다. 1. 화뢰에서는 감수분열기 이전까지 신선중, 건물중, 회수화물, 질소화합물의 변동은 그리 크지 않으며 TCA가용성인, 특히 유기태인의 증가와 현저하였다. 2. 감수분열기로부터 소포자기에 이르는 기간 동안 신선중, 건물중이 급격히 증가되고 전질소량이 증가하는데 불용성 질소구분은 이 시기부터 그 량이 늘어나 단백질이 합성되는 것을 의미하고 있으며 불용성 질소가 전질소의 62∼70%를 차지하고 있다. 또한 가용성 당분이 급격하게 증가되어 환원당, 비환원당이 모두 증가하나 전분의 증가는 볼 수 없고, 전인에 대한 TCA가용성인이 85.4%, TCA불용성인이 14.6%로 화뢰성장중 각각 최고, 최소치를 나타내고 있다. 3. 화분성숙기 이후와 개화기에서 특히 건물중의 증가가 현저하고 불용성질소도 계속 증가되어 총질소의 67%에 이른다. 또한 두드러진 유기태인의 저하와 갑작스런 조전분의 증가를 볼 수 있고 무기태인량이 유기태 인량을 능가하게 된다. 4. 결실기부터 홍열기까지에 있어서는 신선중량의 90%가 결실 후 3주간에 증가하는데, 1) 전질소량은 7배로 증가되었고 성숙되어 갈수록 전질소에 대한 불용성질소의 량이 커져서 65%에서 80%이상으로 상승되고 한편 가용성질소의 비율은 35%에서 20%이하로 저하되었다. 2) 전인산량도 8배로 증가되는데 홍숙이 시작되는 시기에 최고에 이르고 이때에 전인산에 대한 TCA가용성인의 비율도 가장 커서 90%에 이른다. 유기태인도 홍숙이 시작될 때까지 29배나 증가되며 지질태인, 핵산태인, 단백태인이 모두 증가되고 있다. 3) 회수화물의 증가는 신선중의 증가와 유사한데결실한지 3주 후에 최고량에 달하고 그 후는 사실상 증가하지 않으며 가용성당도 3주 후에 최고에 달했다가 일시 감소하며 홍숙기에 약간 증가하나 먼저 수준에는 이르지 못하며 조전분은 점차 증가되어 홍숙되기 일주 전에 최고량에 달하나 전 건물량의 2.36% 밖에 되지 못한다. 회수화물중 가용성당이 차지하는 비율이 훨씬 크며 완숙기에서는 가용성당분중 약80% 이상의 비환원당으로 되어 있어 인삼 종자의 주요 회수화물을 이루고 있다. 4) 한편 완숙된 종자의 배란중에는 60% 이상의 지방을 함유하고 있어 인삼 종자의 저장물질은 단백질이나 회수화물이기 보다는 주로 지방이다. 5. 최아조작중에는 배가 11월중순의 파종기까지 4.2∼4.7mm로 발육하며 충분히 흡수하여 50∼60%에 이르고, 저장지방, 단백질, 전분이 가수분해하여 가용화되고 당분, 무기태인, 인지질, 핵산태인, 단백태인과 가용성질소의 증가를 보이고 있어 세포내용물의 전이가 일어나 발아에 필요한 물질을 축적하고 있다.
특정한 현미의 표현형을 보이며, 지질함량이 원품종인 Kinmaze 보다는 높은 거대배(EM 40)와 두꺼운 호분층(LO 1050)과 현미의 립형이 작은립(TAL 214)에 표현형을 나타내는 돌연변이 계통들을 이용하였다. 이것들 간에 특정한 유전자의 집적을 유도하고 상호 정역교배(Reciprocal cross)를 실시하였으며, 그 결과에 따라 지질함량이 높아지는 계통을 선발하고 이용할 목적으로 본 실험을 수행하였다 또한 일부 영양적인 측면에 대한 특성도 조사하여 보고자 지방산 조성에 대해서도 측정하였다. 이들 결과는 다음과 같이 요약할 수 있다. 1, 거대배 돌연변이와 두꺼운 호분층 돌연변이 계통간의 교배조합에서는 거대배의 발현은 호분층의 두께와는 아무런 영향이 없는 것으로 나타났으며, 거대배.두꺼운 호분층 F$_2$개체의 지질함량은 4.15 %을 나타내었다. 이와 같이 높은 지질함량 수치는 Kinmaze을 포함 각각의 교배모본들에 지질함량과 본 실험에서 사용된 다른 어느 교배조합 보다도 높은 함량수치를 나타내었다. 높은 지질함량을 보이는 원인으로는 지질의 경우 현미의 배부분에 많이 축적되는 것으로 알려져 있으므로, 거대배.두꺼운호분층 F$_2$개체는 배의 크기를 크게하는 유전자와 호분층을 두껍게 하는 유전자의 집적에 의한 결과로 그 조건을 충분히 갖춘 것으로 판단된다. 2. 거대배 돌연변이와 작은립의 교배조합에서는 거대배.작은립 F$_2$개체의 지질함량이 3.80 %으로 작은립 교배모본의 2.92 %보다 0.88 %가 높게 나타났지만, 지질함량 증가의 정도는 다른2개의 교배조합에 비하여 낮게 나타났다. 이러한 이유로는 작은 립의 표현형을 보이는 유전자의 영향으로 인하여 거대배가 원래의 배의 크기에 비해 조금 작아진 것에 기인한 것으로 여겨진다. 3. 두꺼운 호분층.작은립 F$_2$개체의 호분층에 두께는 작은립의 교배모본에 비하여 12 $\mu\textrm{m}$가 두껍게 나타났으나, 두꺼운 호분층의 교배모본에 비해서는 6 $\mu\textrm{m}$가 얇게 나타났는데, 이와 같은 결과는 호분층의 두께는 현미의 크기에 일부 영향을 받는 것으로 여겨진다. 두꺼운 호분층.작은립 F$_2$ 개체에 현미의 표현형은 TAL 214과 같은 작은립의 표현형을 보인 것으로 여겨진다. 4. 지질함량의 경우는 3.85 %로 각각의 교배모본 TAL 214 2.92 %, LO 1050 3.01 %에 비하여 0.93 %, 0.84 %가 증가한 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는LO 1050의 호분층에 의한 영향으로 여겨지며, 현미의 배의 크기는 LO 1050 만큼 크지는 않아도 두꺼운 호분층의 유전자 집적의 효과가 있는 것으로 판단된다. 지질함량이 상승시키는데도 이와 같은 유전자 집적의 효과가 유효할 것으로 여겨진다. 5. 지방산 조성은 있어서는 품종인 Kinmaze와 각각의 교배모본의 계통과 이 들 F$_2$ 개체에는 그 차이가 유의성을 보일 정도는 아니였다. 그러나, oleic acid의 일부 증가와 linoleic acid의 미미한 감소되는 경향을 보였다. Linolenic acid도 감소는 본 실험의 최종적 결과인 지질함량 증가와 더불어 현미의 지질이용에 도움을 주는 것으로 지방산 조성에도 특정한 표현형의 형질은 유전자 집적에 따른 품질의 변화를 시킬 수 있다는 가능성을 제시하고 있다고 여겨진다. 6. 현재, 거대배 1형(ge-1, 3.68 %), 거대배 2형(ge-2,2.91 %), 두꺼운 호분층(4.63 %), 전분층에 지질함량이 많은 것(3.44 %)등 다양한 표현형을 보이는 여러 가지 계통에 대하여 유전자 집적을 효과를 조사하고 있으므로 벼의 지질함량이 많은 폭으로 증대되는 것에 기대를 하고 있다.
orchardgrass 및 white clover의 단파 및 혼파 재배조건에서 미량요소 Fe, Mn, Cu, Zn, Mo 및 B의 조합시비별 목초의 생육, 개화, 수량, 양분 함량 및 초종간 경합지수 등에 미치는 영향 등을 구명하였다. 다량요소 양분을 동일량 시비한 조건에서 7 수준의 미량요소 조합시비는 T$_1$; 대조구, T$_2$; Fe, T$_3$; Fe+Mn, T$_4$; Fe+Mn+Cu, T$_{5}$; Fe+Mn+Cu+Zn, T$_{6}$;Fe+Mn+Cu+Zn+Mo 및 T$_{7}$; Fe+Mn+Cu+Zn+Mo+B로 하였다. 본 I집에서는 각 조합시비별 목초의 생육, 개화 및 수분생리/하고현상 특성 등에 미치는 영향을 검토하였다. 1, orchardgrass는 T$_3$와 T$_{6}$ 에서 심한 Fe-결핍 황화현상을 보였고, 이는 T$_4$와 T$_{5}$ 에서는 크게 경감되었다. 반면에 T$_1$, T$_2$및 T$_{7}$ 조합시비에서는 황화현상이 없이 정상적인 생육을 보였고, 특히 T$_{7}$완전 조합시비에서는 단파 및 혼파재배 공히 다른 조합시비에 비해서 가장 양호한 생육을 보였다. white clover는 조합시비별 황화현상은 보이지 않았으나 단파재배에서 T$_1$, T$_2$및 T$_{7}$에서는 다른 조합시비에 비해서 더 진한 녹색과 더 양호한 생육을 보였다. 2. 여름 고온기에 orchardgrass는 하고현강을 보였으나 T$_1$과 T$_{7}$에서는 다른 처리구보다 상대적으로 크게 경감 되였다. 황화현상을 보인 조합시비에서는 약한 줄기와 고온으로 인하여 일부 도복현상을 보였다. white clover는 하고현상을 보이지 않았고 처리별 수부요구도의 차이는 분명하지 않았다. 3. 단파재배에서 white clover의 개화 및 화아 수는 T$_{7}$ 및 T$_2$에서 가장 많았고 T$_{7}$에서는 다른 조합시비에 비해서 더 긴 개화기간과 더빠른 만개를 보였다. 이에 비해서 T$_{5}$ 및 T$_{6}$에서는 대조구인 T$_1$보다 적었고 처리 중 가장 적은 개화수를 보였다. T$_{7}$에서 만이 단파 및 혼파재배 공히 개화 수가 화하 수보다 많은 개화 수/화아 수의 비율이 >1 이였다(혼파의 T$_{6}$ 예외). 4. Fe-결핍 황화현상은 항시 부적합한 Fe/Mn과 Fe/Mo 비율에 기인되지 않고, 양이온간(Fe, Mn, Cu, Zn), 음이온간(Mo, B), 그리고 이들의 총 농도의 부조화에도 기인된다는 것을 인지할 수 있었다. 그리고 Fe${\times}$Mn${\times}$Mo${\times}$B 간 다량 교호작용이 있으며 이 때 B의 조정자 역할이 큰 것으로 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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