• 제목/요약/키워드: Diameter growth

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지황(地黃) 재식밀도(栽植密度)가 생육(生育) 및 수량(收量)에 미치는 영향(影響) (Effects of Planting Density on Plant Growth and Tuber Yield of Rehmannia glutinosa)

  • 최인식;송인규;김준호;조진태;홍유기;박성규;박종귀
    • 한국약용작물학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.70-73
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    • 1993
  • 지황(地黃)의 재식밀도(栽植密度)가 수양(收量)에 미치는 영화(影響)을 규명(究明)코자 지방재내종(地方在來種)을 공시(共試)하여 두둑 100cm에 휴폭(畦幅) $30cm\;{\times}\;주간(株間)$ l0cm 2열(列)$(20주(株)\;/\;m^2)$, $30\;{\times}\;l0cm\;3열(列)(30주(株)\;/\;m^2),\;30\;{\times}\;l0cm\;4열(列)(40주(株)\;/\;m^2)$로 하고, $N-P_{2}O_{5}-K_{2}O=12-12-l6kg\;/\;10a$, 퇴비 1,000kg/10a를 시용(施用), 4월(月) 11일(日)에 파종(播種)하여 시험(試驗)을 실시(實施)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 출아(出芽)은 재식밀도간(裁植密度間)에 차리(差異)가 없었고, 초장(草長)은 $m^2$당(當) 20주구(株區) 15.5cm에 비(比)하여 30주구(株區)는 0.5cm, 40(주구株區)는 0.7cm가 각각(各各) 짧았으며, 엽장(葉長) 및 엽폭(葉幅)은 처리간(處理間)에 차리(差理)가 없었다. 2. 근장(根長)은 24cm 정도(程度)로 처리간(處理間)에 차리(差理)가 없었으나 근경(根莖)의 굵기는 $m^2$당(當) 20주구(朱區)의 11.4mm에 비(比)하여 밀식(密植)일 수록 0.6mm, 1.2mm가 각각(各各) 가늘었으며, 주당근경수(株當根莖數)는 감소되는 경향(傾向)이었다. 3. 10a당(當) 총(總) 수양(收量)은 $m^2$당(當) 20주구(株區) 793kg에 비(比)하여, 30주구(株區)는 40%, 40주구(株區)는 45%가 각각(各各) 증수(增收) 되었고, 상품수양(商品收量)은 $m^2$당(當) 20주구(朱區)의 420kg에 비(比)하여, 30주구(株區)는 48%, 40주구(株區)는 12%가 각각(各各) 증수(增收)되었으나, 중북부(中北部) 내륙지방(內陸地方)에서 소득(所得)을 고려(考慮)한 지황(地黃)의 적정재식밀도(適正裁植密度)는 $m^2$당(當) 30주(株)로 재배(栽培)하는 것이 유리(有利)하다고 판단(判斷)되었다.

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대형 수조에서 볼락 종묘 생산에 따른 수질 환경의 변화 (Changes of water Quality During the Seed Production Period of Dark-banded Rockfish Sebastes inermis in Large Scale Tanks)

  • 오승용;노충환
    • 한국양식학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.25-32
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    • 2006
  • 본 연구는 상업적 규모의 대형 탱크에서 볼락 종묘 생산 기간 동안 사육 시스템 내 일어나는 수질 환경 변화를 알아보았다. 3개의 원형 수조(지름 6.5 m, 높이 2 m,수량 50톤)에 볼락 친어를 10마리씩(평균 무게 363.3 g, 수용밀도 $0.061kg/m^3$) 수용하여 종묘 생산을 하였으며, 실험 기간 동안 수온은 $14.2{\sim}16.1^{\circ}C$를 유지하였다. 먹이는 출산 1일부터 9일까지 로티퍼만, 출산 10일부터 20일까지 로티퍼와 알테미아를 병행하여, 출산 21일 부터 35일까지 알테미아만, 출산 36일부터 80일까지 알테미아와 배합 사료를 병행하여 그리고 출산 81일부터 조사가 끝난 85일까지 배합사료만 공급하였다. 종묘 생산 기간 동안과 각 먹이 공급에 따른 일간 수질 변화를 조사하기 위하여 용존 산소, pH, $NH_4^+-N,\;NO_2^--N,\;NO_3^--N$, 그리고 $PO_4^{3-}-P$ 농도를 조사하였다. 볼락 치어는 85일령에 0.88 g까지 성장하였고, 체중의 일간 성장률은 8.0%일이었다. 배합 사료 공급양이 많아질수록 사육수의 평균 용존 산소$(24.4{\sim}13.0mg/L)$와 pH $(8.1{\sim}7.4)$ 농도는 감소하였고, $NH_4^+-N\;(4.5\;to\;76.3{\mu}M),\;NO_2^--N\;(0.02\;to\;0.06{\mu}M),\;NO_3^--N\;(3.0\;to\;5.9{\mu}M)$, 그리고 $PO_4^{3-}-P\;(0.41\;to\;0.59{\mu}M)$ 농도는 지속적으로 증가하였다. 일간 $NH_4^+-N$ 농도 변화가 가장 컸으며, 로티퍼의 경우 $3.0{\mu}M$에서 $9.1{\mu}M$까지, 알테미아 경우 $16.13{\mu}M$에서 $45.8{\mu}M$까지, 그리고 배합 사료 공급시에는 $36.5{\mu}M$에서 $120.1{\mu}M$까지 상승하였다. 일간 수질 변화에 따른 용존 무기 질소(로티퍼; 7.0 g/일, 알테미아; 24.7 g/일, 배합 사료; 140.9 g/일)와 인(로티퍼; 0.7 g/일, 알테미아; 0.7 g/일, 배합 사료; 2.2 g/일) 배출량은 배합 사료 공급 시기에 유의적으로 높았다(P<0.05). 이와 같은 결과는 상업적 볼락 대량 종묘 시설에서 사육 시스템 내 수질 및 사육 관리를 위한 중요한 정보를 제공할 것이다.

재배사내 $CO_2$ 농도가 아위느타리버섯의 생육 및 수량에 미치는 영향 (Optimum $CO_2$ Concentration for Fruit-body Formation and Yield of Pleurotus ferulae Mushroom in the Growing Facilitiy for Bottle Cultivation)

  • 원선이;장명준;주영철;이용범
    • 생물환경조절학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.77-81
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    • 2010
  • 아위느타리버섯에 대한 재배사내 $CO_2$ 농도에 따른 생육 및 수량성을 검토하여 시설재배에 적합한 $CO_2$농도를 구명하고자 재배사의 $CO_2$ 농도를 500, 1000, 1500, 2000ppm으로 조절하면서 재배시험을 실시한 결과, 자실체 수량은 $CO_2$ 1000ppm 처리에서 102.4g/병으로 가장 높았고, $CO_2$ 2000ppm 처리에서 75.1g/병으로 가장 적게 나타나 통계적으로 유의하였다. $CO_2$ 농도에 따른 초발이 소요일수는 $CO_2$ 농도가 증가할수록 길어지는 경향으로 $CO_2$ 500, 1000ppm 처리에서는 6일, $CO_2$ 1500, 2000 처리에서는 각각 8일과 9일이 소요되었으며 생육일수 또한 같은 경향을 나타내어 수확에 소요되는 전체 재배일수는 $CO_2$ 500ppm 처리에서는 16일, $CO_2$ 2000ppm 처리에서는 23일로 나타났다. 아위느타리버섯의 생육상황은 발이개체수는 1500ppm 처리에서 12.2개, 유효경수는 1000ppm 처리에서 2.8개로 가장 많은 경향이었고, 자실체 갓직경, 대직경, 대길이 등은 처리간 차이가 없었으며, 자실체의 비정형과 발생율은 $CO_2$ 500, 1000, 1500ppm 처리에서는 4.0~7.3%로 유의차가 없었으나 2000ppm처리에서 13.8%로 현저히 증가하였다. 수확기 자실체의 중량에 따른 등급별 분포는 50g 이상은 갓의 신장이 1~2개체에서만 두드러졌던 500ppm 처리에서 10.3%으로 가장 높았으나, 상품화가 가능한 상등급과 중등급의 비율은 $CO_2$ 1000ppm 처리에서 65.4%로 가장 많았고. $CO_2$ 2000ppm 처리에서는 20g 이하의 하품의 비율이 59.3%로 가장 높은 것으로 나타났다. 수확기 자실체 갓과 대의 경도, 응집성, 검성 등의 물리적 특성은 처리간 큰 차이가 없어 $CO_2$ 농도가 수확기의 자실체 물성에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과로 아위느타리버섯 대량생산을 위한 시설재배사의 적정 $CO_2$ 농도는 자실체 수량과 유효경수가 많고 상품화가 가능한 중량의 개체 생산비율이 높은 $CO_2$ 1000ppm 처리가 가장 적합한 것으로 나타났다.

전기동력학 기술을 이용한 시설재배지 토양의 염류제거 효과연구 (A Study on Salt Removal in Controlled Cultivation Soil Using Electrokinetic Technology)

  • 김이열;최정희;이유진;홍순달;배정효;백기태
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.1230-1236
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    • 2012
  • 전기동력학적인 기술 처리가 시설재배 토양의 염류제거에도 효과를 보이는가를 검증하기 위하여 토양의 물리성, 화학성 및 작물생산성을 조사한 포장시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. EK처리는 농가포장에 220 V 농가용 교류를 직류화하여 약 0.8 V $cm^{-1}$의 정전압으로 동전기 처리 하였다. 양전극의 길이는 20 cm로서 고규소철 (HSCI; High Silicon Cast Iron), 음전극은 철판 (Fe Plate)을 바닥에 깔았다. 하단부 흙 속에는 직경 10 cm 정도의 유공 PVC파이프를 매설하고 음 (-)극으로 몰려온 양 (+)이온들을 모아서 배출시켰다. EK처리에 따른 토양 물리성은 토양입단의 경우 파괴 효과가 크고 물의 침투 속도는 증가되었으나, 용적밀도와 공극율의 변화는 적었다. 한편, 토양의 화학성을 보면, 무처리구보다 EK처리구의 EC, $NO_3{^-}$-N, $K^+$, $Na^+$ 등의 주요 이온들이 급격히 감소되었고, pH, $P_2O_5$, $Ca^{2+}$ 등은 EK의 영향력이 적은 성분이었다. EK처리에 따른 작물재배 작기별로 토양화학성 감소율을 비교한 결과 $NO_3{^-}$-N 78.3 % > $K^+$ 72.3 % > EC 71.6 % $$\geq_-$$ $Na^+$ 71.5 % > $Mg^{2+}$ 36.8 %순 이었다. EK를 작물재배 이전 즉 휴경을 하면서 처리한 시험구와 작물을 재배하면서 EK를 처리한 시험구의 화학성 감소효과를 비교한 결과 작물재배 중 처리효과가 더 높았다. EK처리 후 양분의 감소가 뚜렸한 $NO_3{^-}$-N, EC 등은 처리효과가 분명하였으나, 1회의 EK처리만으로는 염류감소 지속효과가 분명하지 않으므로 2회 이상 EK처리 후 토양화학성 검정을 계속하면서 토양검정 시비를 실시하는 것이 바람직하였다. EK처리에 따른 배추생육을 보면 1차 처리 - 2차 처리- 3차 처리구의 무처리 대비 증수율은 225.5 % - 181.0 % - 124.2%로 각각 나타났다. 1차 처리 (2011.4)시 고추는 130.0 %, 2차 처리 시 상추는 248.1 %, 3차 처리 시 열무는 125.4 % 각각 증수됨으로서 공시되었던 모든 작물에서 증수효과가 인정되었다.

암기중단 처리시간에 따른 바위솔의 생장과 개화 (Effect of Night-break Period on Growth and Anthesis of Orostachys japonicus)

  • 강진호;류영섭;조부근
    • 한국작물학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.236-242
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    • 1996
  • 인공재배된 바위솔은 자연산과 출하기간이 중복됨으로서 출하기간을 임의로 조절하거나 연장할 수 있는 방법이 모색되어야 할 것이다. 바위솔의 개화를 억제함으로써 출하기간을 연장하기 위한 효율적인 암기중단 처리기간을 설정하기 위하여 무처리의 자연일장과 암기중단 기간 (0.5시간, 1시간, 2시간)이 바위솔의 생장 및 개화에 미치는 영향을 조사하기 위하여 시험을 실시하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 초장과 화서장은 처리 후 시간이 경과함으로써 증가하였으며, 타처리에 비하여 2시간의 암기중단에서의 증가는 완만하여 처리 2∼4주후 터 짧았던 반면, 경직경은 처리 8주 후인 10월 중순경부터 큰 것으로 조사되었다. 2. 개체당 각 부위별, 지상부 및 전체 건물중은 자연일장과 0.5시간 및 1시간의 암기중단처리에서 유사한 결과를 보였다. 그러나 이들 처리에 비하여 2시간의 암기중단 처리에서 엽과 구엽중은 처리 6주후부터, 경중, 지상부 건물중 및 전체 건물중은 처리 2주후부터, 근중은 처이 4주후부터 가장 많았던 반면, 소화중은 오히려 처리 2주후부터 가장 적은 것으로 나타났다. 3. 개체당 소화수와 개화수 및 개화개체 비율도 자연일장과 0.5시간 및 1시간의 암기중단 처리에서 소화수는 처리 2주후, 개화수 및 개화개체 비율은 처리 6주후부터 상호 비슷한 비율로 급속히 증가한 반면, 2시간의 암기중단 처리에서는 처리 8주후까지 소화수가 완만히 증가한다 할지라도 개화가 전혀 이루어지지 않아 개화된 개체도 전무하였다. 4. 화서장 또는 개체당 소화수와의 상관관계에서 자연일장과 2시간의 암기중단 처리 모두 경중, 소화중 또는 지상부 건물중과 정의 상관이 있었으나, 엽과 구엽중과의 관계에서 자연일장은 상관관계가 없었던 반면, 2시간의 암기중단처리에서는 정의 상관으로 분석되었다.

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임해 간척지에서 모래상토 층에 모세관수 차단 층의 도입이 염류 집적과 켄터 키블루그래스 생육에 미치는 영향 (Effects of Interruption Layer for Capillary Rise on Salt Accumulation and Kentucky Bluegrass Poa pratensis Growth in Sand Growing Media over the Reclaimed Saline Soil)

  • 라하유;양근모;최준수
    • 아시안잔디학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.106-116
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    • 2010
  • 본 연구는 임해 간척지와 염분의 농도가 높은 관수조건에서 모세관수의 차단층이 염류집적과 켄터키블루그래스의 생육에 미치는 영향을 알아보고자 수행되었다. 생육지반으로는 표토 30 cm, 차단층 20 cm가 10 cm 두께의 간척지 토양위에 조성되었다. 표토로는 태안군 부남 호에서 준설된 모래가 사용되었으며 유기물은 부피비 5%로 혼합되었다. 30 cm직경의 PVC 주름관을 절단하여 지반구조 용기가 제작되었고 바닥은 PVC망사를 이용하여 토양의 이동을 차단하였다. 용기는 5 cm깊이의 저수조에 설치되었으며 저수조에는 $3-5\;dsm^{-1}$ 염도의 희석 바닷물이 채워졌다. 켄터키블루그래스는 뗏장을 사용하여 조성되었으며 $2\;Sm^{-1}$로 희석된 바닷물이 관수원으로 사용 되었고 일평균 5.7mm의 관수가 3일 간격으로 수행되었다. 차단층을 생략한 지반은 봄철에 염분의 집적이 최대를 보여 토양전기전도도가 $5.4\;dSm^{-1}$에 달하였으며 SAR은 34.0을 보였고 차단층설치구의 토양전기전도도 인 $4.6\;dSm^{-1}$과 SAR 8.24에 비해 현저하게 높은 염의 집적을 보였다. 차단층의 소재별 차이를 볼 때 콩자갈과 조사의 사용 시 토양중 Na농도가 가각 16%와 25% 감소하였고 토양전도도는 7%와 13%감소하였다. 차단층 처리구의 켄터키부루그래스 품질은 평균 가시적 평가 8.3을 보여 차단층을 생략한 처리구의 평균 가시적 평가 7.9 보다 높았다. 콩자갈과 조사 차단층 소재는 차단층을 생략한 경우에 비해 켄터키부루그래스의 가시적 품질을 각각 4.1%, 4.0% 증가 시켰으며, 뿌리의 길이를 50%와 38%, 뿌리의 건중을 35%와 17% 증가 시켰다. 상토층의 Na 함량도 콩자갈과 조사 차단층에 의해 각각 16%와 25% 감소하였으며 토양 전기전도도도 7%와 13% 감소하였다.

약토 시용방법이 인삼 양직묘 지상부 생육에 미치는 영향 (Effect of Several Application Methods of Yakto on Growth Status of Aerial Parts in Ginseng Seedlings)

  • 이성식;천성기;이태수;윤종혁;박현석;신성련;최광태;이갑수;주성돈;정재동
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제28권4호
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    • pp.201-206
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    • 2004
  • 본 시험은 약토시용량을 절약하기 위하여, 약토시용량을 기준 70(l/칸)보다 줄이고, 부족분을 추비로서 대체 가능성을 검토하였다. 약토시용량을 감소한 구(25.5l, 13.3l/칸)는 약토표준시 용구(70l/칸)보다 상토의 무기태질소, 인산, 칼리, 칼슘, 마그네슘 및 염류의 농도가 낮았으나 토양산도는 차이가 없었다. 2003년 5월29일 추비를 3l/칸 시용한 구에서는 각 처리구 모두 상토에서 무기태질소, 인산, 칼리, 칼슘, 마그네슘 및 염류농도가 증가되었다. 약토를 기비로 25.5l/칸 시용하고 추비를 준 처리구(25.5+SD)는 약토표준시용구(70l/칸)보다 6월에 상토에서 무기태질소, 칼리, 마그네슘 및 염류농도는 비슷하였으나 인산과 칼슘함량은 낮았다. 잎내 무기성분함량은 약토기비를 25.5(l/칸)시용하고 추비를 처리한구(25.S+SD)는 약토표준 시용구(70l/칸)보다 질소함량은 낮았으나 인산, 칼리, 칼슘 및 마그네슘함량은 차이가 없었다. 약토기비를 25.5(l/칸)시용하고 추비를 처리한 구(25.5+SD)는 약토표준시용구(70l/칸) 보다 경장이 짧고, 잎선단백화 현상이 $5{\%}$ 정도 더 발생되었으나, 출아율, 생존율, 잎노화율, 엽록소 함량, 경직경 및 엽면적은 차이가 없어서 약토시용량을 줄일 수 있는 경제적인 대안으로 가능성을 제시하고 있다.

경상북도 재첩자원 분포 및 생태 조사 II. 일본재첩 Corbicula japonica의 생식주기 및 유생발생 (Distribution and Ecology of Marsh Clam in Gyeongsangbuk-do II. Reproductive Cycle and Larval Development of the Corbicula japonica)

  • 변경숙;정의영
    • 한국패류학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.45-55
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    • 2001
  • 일본재첩의 자원관리를 위한 기초조사로 배우자 형성과정 및 생식주기, 군성숙도, 발생과정 등을 조사한 결과, 자웅이체 난생 종으로 암컷의 생식소는 회흑색, 수컷의 생식소는 유백색을 띄어 육안적으로 뚜렷히 구별되었다. 배우자의 형성과 성장은 수온에 지배되는 것으로 나타났으며, 성숙한 난모세포는 원형으로 그 크기는 약 80$\mu\textrm{m}$ 전후였다. 생식주기는 초기활성기 (2-4월), 후기활성기 (5-7월), 완숙기 (6-9월), 부분산란기 (7-9월), 퇴화 (9-10월) 및 비활성기 (10-익년 5월)의 연속적인 5 단계로 구분할 수 있었으며, 방란.방정후 생식소 자체가 완전히 퇴화되지 않고 새로운 조직에서 신생되면서 비활성기를 지나 이듬해 봄에 다시 분화가 활발히 개시되었다 따라서 일본재첩의 번식생태는 긴 생식소의 발달기간에 비해 짧은 방란.방정기를 가지는 종으로 특징 지워진다. 자원의 증식과 관리를 위한 자료로 매우 중요한 군성숙도를 조사한 결과 암컷과 수컷의 50% 개체가 각각 생식에 참가하는 각장은 약 10-12 mm로 추정되었고, 각장 16 mm 이상이면 전 개체가 생식에 참가하는 것으로 나타났으며, 생식에 참가하는 최소각장에 있어 암.수 개체간 차이는 볼 수 없었다. 방출된 알은 분리침성란으로 수정란의 난경은 약 80-90 $\mu\textrm{m}$ 범위에 있었으며, 수온 26.5-28.$0^{\circ}C$에서 수정 후 약40분이 지나면서 극체 (polar body) 가 방출되었다. 수정 14시간 후에는 낭배기, 27시간 후에는 담륜자기로 발생하였다. 이어 수정후 4일경부터 유각이 형성되고 폐각근, 장관, 면반 등이 분화된 D형 자패가 출현하였다. 개체간 성장 차이는 있었지만 57일간의 사육일수에 대한 각장과 각고의 상대성장식을 구한 결과, 사육일수 (X) 에 대하여 각장 (Y) 의 성장은 Y = 14.4X + 209.58 ($r^2$= 0.9078), 각고 (Y) 는 Y = 11.5l7X + 167.48 ($r^2$= 0.8744)로 나타났다.

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실험실에서 사육한 버들치의 산란습성(産卵習性) 및 초기생활사(初期生活史) (Early Life History and Spawning Behavior of Chinese Minnow, Rhynchocypris oxycephalus Reared in the Laboratory)

  • 한경호;노병을;오성현;박준택;조재권;성기백
    • 한국어류학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.177-183
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    • 1999
  • 1997년 5~6월 경상남도 산청군에 위치한 경호강 중류에서 채집된 버들치의 친어들을 실험실에 설치된 수조에서 사육하던 중 산란습성(産卵習性)과 초기생활사(初期生活史)에 관하여 관찰하였다. 버들치의 산란기(産卵期)는 자연상태에서 5~6월(月)이며, 성숙한 어미들은 수조 내 작은 모래와 자갈 사이로 파고 들어가 산란(産卵)하였으며, 수정(受精)된 란(卵)은 모래 속, 자갈 표면에 불어 있었다. 란(卵)의 크기는 1.70~1.90 mm(평균 1.80 mm n=20)로 유구(油球)는 없었다. 부화(孵化)는 평균 사육수온 $19{\pm}0.5^{\circ}C$에서 수정(受精) 후(後) 88시간 40분부터 시작되어 90시간만에 완료되었다. 부화(孵化) 직후(直後)의 자어(仔魚)는 전장(全長) 4.87~5.02 mm(평균 4.94 mm)로 입과 항문은 열려 있지 않았다. 부화(孵化) 후(後) 6일째 자어(仔魚)는 전장(全長) 6.32~6.56 mm (평균 6.44 mm)로 난황(卵黃)이 거의 흡수되어 입과 항문이 열려있었으며, 먹이를 섭이(攝餌)하기 시작하였다. 부화(孵化) 후(後) 13일째 자어(仔魚)는 전장(全長) 6.74~6.91 mm (평균6.82mm)로 등지느러미가 생길 부분이 융기하기 시작하였고, 근절(筋節)은 11+23=38개였다. 부화(孵化) 후(後) 25일째는 전장(全長) 8.45~8.60 mm (평균 8.52 mm)로 등지느러미와 뒷지느러미가 분화하기 시작하였으며, 성장이 다소 빨라지고, 배색말단(背索末端)은 $45^{\circ}$로 위로 굽어져 있었다. 부화(孵化) 후(後) 60일째의 개체는 전장(全長)이 16.39~16.57 mm (평균 16.43 mm)로 모든 지느러미 줄기가 정수에 달하였지만, 복부 쪽에 막상(膜狀)이 아직 남아 있었다. 부화(孵化) 후(後) 80일째의 치어(稚魚)들은 전장(全長)이 18.69~18.87 mm (평균 18.76 mm)로 몸 전체에 작은 반점이 형성되었으며, 몸의 형태, 체색 및 옆줄이 완전하게 형성되어 성어(成魚)에 닮아 있었다.

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Lovastatin 고생산성 변이주의 신속 선별을 위해 통계적 방법을 적용한 Sporulation 배지 개발 및 Miniature 배양 방법 개발 (Mass Screening of Lovastatin High-yielding Mutants through Statistical Optimization of Sporulation Medium and Application of Miniaturized Fungal Cell Cultures)

  • 안현정;정용섭;김평현;전계택
    • KSBB Journal
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    • 제22권5호
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    • pp.297-304
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    • 2007
  • Lovastatin은 근사형성 균류인 Aspergillus terreus가 생합성하는 이차대사산물로 강력한 고지혈증 치료제로 널리 이용되는 물질이다. 본 연구에서는 lovastatin 고생산변이주를 이용하여 포자배지 최적화를 통한 miniature 배양 방법을 확립하고자 하였다. 우선 miniature 배양에 필수적인 효과적인 포자 형성 방법을 개발하고자 포자 형성 배지의 통계학적 배지 최적화를 수행하였다. Miniature 배양의 inoculum으로 이용되는 대량의 포자를 획득하기 위해 Plackett-Burman 실험법을 이용하여 포자 형성을 향상시키는 성분을 조사한 결과, glucose, sucrose, yeast extract 그리고 $KH_2PO_4$가 주목할 만한 효과를 보였다. 상기 성분의 최적 농도를 확인하기 위해 반응표면분석법 (RSM)을 이용한 결과, PDA 포자 형성 배지와 비교하여 볼 때, 최적 성분 농도에서 포자 형성이 약 190배 증가하였다. 최적화된 포자형성 배지를 이용하여 lovastatin 고생산성 변이주의 대량 선별을 위한 miniature 배양 방법을 확립하기 위해 기존의 실험 과정에 'PaB (adaptation)'라는 한 번의 계대배양을 더 추가한 결과 생산균주의 안정성과 재현성이 큰 폭으로 증가하는 주목할 만한 결과를 얻을 수 있었다. 단기간에 가능한 한 다량의 균주를 스크리닝하기 위해 성장배양과 생산배양 모두 조업부피가 7 ml인 tube를 이용해 miniature 배양을 반복 수행하여, lovastatin 생산성과 배양형태가 훌륭한 변이주를 선별할 수 있었는데, 이 균주는 7 ml tube배양과 250 ml flask배양 (조업부피 50 ml) 모두에서 생산성이 높은 것으로 보아 산소 의존도가 비교적 낮고 생산 안정성이 높은 균주인 것으로 판단되었다. 한편 miniature 배양을 이용해서 lovastatin 고생산성을 보이는 균주를 신속 선별하기 위해서는 균주의 적절한 배양형태 유도가 매우 중요한 것으로 관찰되었다. 즉 생산배양으로의 고활성 균주의 접종을 위해서, 또한 생산배양에서 pellet의 배양형태 유도를 위해서 성장배양 시에는 반드시 고농도의 균사모양을, 생산배양 시에는 직경 1 mm 이하의 pellet모양의 배양 형태를 유지해야만, 생산균주가 lovastatin을 안정적으로 고생산할 수 있는 것으로 관찰되었다. 초기에 선별된 균주를 이용하여 miniature 배양에 의해 고속 균주선별 실험을 반복함으로써 고생산성 균주들을 다량 선별할 수 있었는데, 이들의 lovastatin 생산성을 조사한 결과, 기존의 flask 배양대비 오차범위가 $\pm$20% 이내의 생산성을 보이는 균주가 초기 선별시의 32%에 비해 81%로 크게 증가함을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 lovastatin 고생산성, 고안정성 균주의 고속 스크리닝을 위해서 본 연구에서 개발한 tube를 이용한 miniature 배양이 기존의 flask 배양을 대체할 수 있는 훌륭한 배양방법임을 제시해 준다.