한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.299-299
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2017
Due to the climate changes in Korea, the numbers of both torrential rain events and drought periods have increased in frequency. Water management practice against water shortage and flooding is one of the key interesting for field crop cultivation, and groundwater often serves as an important and safe source of water to crops. Therefore, the objective of this study is to evaluate the effect of groundwater table levels on soil water content and soybean development under two different textured soils. The experiment was conducted using lysimeter located in Miryang, Korea. Two types of soils (sandy-loam and silty-loam) were used with three groundwater table levels (0.2, 0.4, 0.6m). Mean soil water content during the soybean growth period was significantly influenced by groundwater table levels. With the continuous groundwater level at 0.2m from the soil surface, soil water content was not statistically changed between vegetative and reproductive stage, but the 0.4 and 0.6m groundwater table level was significantly decreased. Lower chlorophyll content in soybean leaves was found in shallow water table treatment in earlier part of the growing season, but the chlorophyll contents were non-significant among water table treatments. Groundwater table level treatments were significantly influenced on plant available nitrogen content in surface soil. The highest N contents were observed in 0.6m groundwater table level. It is probably due to the nitrogen loss by denitrification as the result of high soil water content. The length and dry weight of primary root was influenced by groundwater level and thus the highest length and dry weight of root were observed in 0.6m water table level. This result showed that soybean root growth did not extend below the groundwater level and increased with the depth of groundwater table level. The results of this study show that the management of groundwater level can influence on soil characteristics, especially on soil water content, and it is an important practice of to reduce yield loss caused by the water stress during the crop growing season.
진핵생물에서 유비퀴틴화 과정을 통해 단백질 안정성이 조절되며, E3 ligase는 유비퀴틴화 과정 동안 분해 대상 기질의 결정 및 기질로의 유비퀴틴 전달을 위한 주효소로 작용한다. Multi-subunit E3 ligase의 일종인 cullin4(CUL4)-based E3 ligase (CRL4) 복합체는 식물의 다양한 호르몬, 스트레스와 관련된 세포 내 과정에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 호르몬, 스트레스 신호 전달 과정에서 CRL4의 다양한 역할에 대한 보고가 애기장대에서 이루어져 왔음에도 불구하고, 주요 식량 작물인 벼에서의 CRL4 기능에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 이에 벼에서 CRL4에 의해 매개되는 세포 내 반응들을 상세히 이해하기 위해, 본 연구에서는 애기장대 cullin4 (CUL4)의 상동 유전자를 벼에서 동정하고, 조직별 벼 CUL4 유전자의 발현 양상과 다양한 식물 호르몬 및 환경 스트레스 처리에 의한 해당 유전자의 발현 양상을 탐색하였다. 벼 CUL4 유전자인 OsCUL4는 앱시스산, 사이토키닌과 같은 식물 호르몬과 가뭄, 고염 스트레스에 의해 발현량이 급격히 상형 조절되는 양상을 보였는데 이는 해당 단백질이 앱시스산 및 사이토키닌에 의해 매개되는 세포 내 반응과 기능적으로 연계되어 있음을 암시한다. 또한, OsCUL4는 CRL4 복합체의 어댑터로 작용하는 OsDDB1과 직접적으로 결합하였는데, 이는 본 연구를 통해 동정한 OsCUL4가 벼에서 실질적으로 CRL4의 scaffold 단백질로 기능할 수 있음을 보여준다. 본 연구를 통해 수행된 OsCUL4 유전자의 발현 양상에 대한 연구는, 벼에서 CRL4 매개 유비퀴틴화 과정이 관여하는 세포 내 반응을 규명하기 위한 시작점으로 활용될 수 있을 것이라 사료된다.
비식량 바이오매스 대상작물인 억새의 생육을 촉진하는 균주를 선발하기 위하여 충북 청원군 대청호 주변에서 서식하는 물억새 뿌리로부터 64균주를 분리하였다. 분리균의 식물생육촉진 활성을 확인하기 위하여 옥신, 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) deaminase 생선능 및 기타 배양조건에 따른 생육 특성을 조사한 결과, 8균주가 선발되었으며 Agrobacterium sp. BE516 균주가 억새 줄기의 생육을 2배 이상 증가시켜 가장 활성이 뛰어난 균주로 선발되었다. Agrobacterium sp. BE516 균주는 식물호르몬 indole acetic acid를 64 ${\mu}g/mL$ 생산하고, 염 및 건조 등의 환경 스트레스 저항성 ACC deaminase 를 생산하며, $4-15^{\circ}C$, pH 4.0 및 4% NaCl 농도에서 생육하였다. 따라서, Agrobacterium sp. BE516 균주가 간척지와 같은 조건불리지역에서 비식용 바이오매스 대상작물인 억새의 생육을 촉진시키기 위한 미생물비료제 개발에 유용한 균주임을 확인하였다.
본 연구는 규산 함유 액비(LFSi)의 시비에 따른 잔디의 생육과 품질의 변화를 확인하기 위해 잔디의 가시적 품질, 줄기 밀도, 뿌리 길이, 엽록소 함량, 예지물 및 양분 함량을 조사하였다. 처리구는 대조구(CF), LFSi 1,000배 처리구(SiF-1), LFSi 500배 처리구(SiF-2) 및 LFSi 250배 처리구(SiF-3)로 구분되었다. LFSi 처리 전후에 토양화학성은 차이를 나타내지 않았다. LFSi 처리구와 대조구를 비교하였을 때, 잔디 품질은 7월, 10월 및 11월 조사에서 높았으며, 엽록소 함량과 잔디 예지물은 10월 27일 조사에서 증가하였다. 줄기 밀도, 뿌리 길이, 잎조직 내 질소 함량 및 칼륨 함량은 LFSi 처리구에서 증가하였다. 잔디 잎 조직 중 규소 함량은 칼리 함량이나 줄기 밀도와 정의 상관성을 보였고, 줄기 밀도는 잔디 품질이나 엽록소 함량과 각각 정의 상관성을 나타내었다. 이 결과들을 종합해 볼 때, 크리핑 벤트그래스에서 규산 함유 액비의 시비는 잔디의 잎 조직 중 칼륨 함량이나 줄기 밀도가 증가되어 가시적 품질이 향상되는 것을 확인 할 수 있었다.
Seedling stage is particularly important for tree survival and is easily influenced by warming. Therefore, air temperature being increased due to climate change may affect physiological traits and growth of seedlings. This study was conducted to investigate the physiological and growth responses of Larix kaempferi seedlings to open-field experimental warming. 1-year-old and 2-year-old L. kaempferi seedlings were warmed with infrared lamps since April 2015 and April 2014, respectively. The seedlings in the warmed plots were warmed to maintain the air temperature to be $3^{\circ}C$ higher than that of the control plots. Physiological responses (stomatal conductance, transpiration rate, net photosynthetic rate and total chlorophyll content) and growth responses (root collar diameter (RCD), height and biomass) to experimental warming were measured. Physiological and growth responses varied with the seedling ages. For 2-year-old L. kaempferi seedlings, stomatal conductance, transpiration rate and net photosynthetic rate decreased following the warming treatment, whereas there were no changes for 1-year-old L. kaempferi seedlings. Meanwhile, total chlorophyll content was higher in warmed plots regardless of the seedling ages. Net photosynthetic rate linked with stomatal conductance also decreased due to the drought stress and decrease of photosynthetic efficiency. In response to warming, RCD, height and biomass did not show significant differences between the treatments. It seems that the growth responses were not affected as much as physiological responses were, since the physiological responses were not consistent, nor the warming treatment period was enough to have significant results. In addition, multifactorial experiments considering the impact of decreased soil moisture resulting from elevated temperatures is needed to explicate the impacts of a wide range of possible climate change scenarios.
'중모2509'는 국내의 재배환경에 어울리고, 조사료용이지만 종자가 균일하여 식용으로의 활용이 가능한 국내 최초의 자식계 호밀 품종이다. 품종은 1999년도에 자가불화합성으로 타식성 품종인 '올호밀'을 모본으로 하고, 자가화합성으로 자식계인 'Synthetic II'을 부본으로 인공교배하여 만들었다. '중모2509'는 중간 크기의 녹색이고 다소 긴 잎, 황백색 줄기와 작고 황갈색인 종실을 가졌다. '중모2509'는 출수기가 4월 23일로 기존의 타가 수정 품종인 '곡우'의 4월 18일보다 5일 늦지만, 내한성·습해·병해는 대등하였으며, 도복은 강하였다. 건물수량은 ha당 7.60톤(생초수량 35.2톤)이고, 종실수량이 2.08톤으로 '곡우'보다 적었다. 그러나 자식에 의해 종자가 생산된 자식률은 56 %로, 자식에 의해 임실이 되지 않은 '곡우'와 대조되었다. '중모2509'는 조단백질 함량(9.4 %), 가소화영양소총량(55.7 %)이 표준품종인 '곡우'(8.0 %, 55.0 %) 보다 높았다. '중모2509'는 초형이 직립이고 내도복성이기 때문에 밀식 기계화 재배에 유리한 장점이 있다. 향후 이 품종은 순도 높고 종실수량이 많은 식용 및 조사료용 호밀 품종육성을 위한 중간모본으로 활용과 더불어 고품질 원료의 요구도가 높은 식가공 분야에 균일·안정성이 확보된 국내산 호밀 종자로 제공이 기대된다.
Thermal environment of city is getting worse due to severe urban heat island caused by climate change and urbanization. Green roof improves the urban thermal environment and save the cooling energy in buildings. This study presented a green roof combined with a storage system that stores rain-water and supplies water through a wick and evaluated the temperature reduction effect as surface temperature and amount of evapotranspiration. For about a week, the surface temperature using a infrared thermal imager and the evapotranspiration by recording change of module weight were measured at intervals of 30 minutes from sunrise to sunset. The results show that the mean surface temperature of the green roof was 15.4 degrees lower than that of the non-green roof from 12:00 P.M. to 14:00 P.M. There was no significant difference between mean surface temperature of green roof with and without storage system immediately after rain, but more than a week after rain, there was a difference with average of 2.49 degrees and maximum of 4.72 degrees. The difference in daily amount of evapotranspiration was measured to be 1.66 times on average. As drought stress increased over time, the difference in daily amount of evapotranspiration and surface temperature between with/without storage system increased simultaneously. The results of the study show a more excellent cooling effect of green roof combined with the rainwater storage system.
최근 수문 및 수자원 분야에서 위성영상의 활용성이 높아짐에 따라 관련 전용 위성 개발연구와 연계하여 위성을 활용한 증발산량과 토양수분량 산정 연구의 필요성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 이러한 위성을 기반으로 증발산량 및 토양수분량의 국내 연구현황과 그 산정 방법론을 조사하여 현재까지의 연구동향을 파악하고자 하였다. 국내 연구현황을 세부 방법론 별로 살펴본 결과 일반적으로 증발산량의 경우는 Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL), Mapping Evapotranspiration with Internalized Calibration (METRIC)과 같은 에너지수지 기반 모형과 Penman-Monteith (PM) 및 Priestley-Taylor (PT) 산출식을 기반으로 산정되었으며, 토양수분량의 경우 능동형(AMSR-E, AMSR2, MIRAS, SMAP) 및 수동형(ASCAT, SAR)와 같은 마이크로파 센서를 통한 산정이 주를 이루었다. 통계적 측면에서는 증발산량 및 토양수분량 공통적으로 회귀식 및 인공지능을 이용한 산출사례를 찾을 수 있었다. 또한 위성기반 자료들을 이용한 Evaporative Stress Index (ESI), Temperature-Vegetation Dryness Index (TVDI), Soil Moisture Deficit Index (SMDI) 등의 다양한 지표를 산정하여 가뭄 특성파악에 적용한 연구 사례도 다수 있었으며, 지표모형(Land Surface Model, LSM)을 기반으로 하여 위성 다중센서에서 얻을 수 있는 주요 자료들을 활용해 증발산량과 토양수분량의 수문순환인자를 산출하기도 하였다. 본 논문에서는 이렇게 기존 연구사례 조사 및 내용파악 과정을 통해 위성을 활용한 주요 세부 방법론을 비교·검토 제시함으로써 관련 연구분야 기준 참고자료로의 활용 및 향후 위성기반 관련 수문순환 자료 산출 고도화 연구의 초석을 다지고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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