주요조림수종(主要造林樹種)인 Populus alba ${\times}$ glandulosa에 대(対)하여 형태학(形態学), 해부학(解剖学) 그리고 생리학적(生理学的) 조가(調査)를 하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. P. alba ${\times}$ glandulosa의 엽외형(葉外形)의 많은 형질(形質)과 Catkin의 Chaff의 외형(外形)은 불완전우성(不完全優性)이고, 밀선(蜜腺)은 우성(優性)으로 유전(遺伝)한다. 2. 선발(選抜)된 15Clone의 성비(性比)는 ♂성(性)이 9개체(個体), ♀성(性)이 2개체(個体), ♂ ♀동주(同株)가 2Clone 이다. 3. 수피(樹皮)에는 잘 발달(発達)한 Cork층(層)과 인피(靭皮) 섬유조직(纖維組織)이 있다. 4. Primodial leaf에서 3층(層)의 세포조직(細胞組織)으로 구성(構成)되는 시기(時期)의 엽(葉)과 책상(柵狀)과 해면조직(海綿組織)의 분화(分化)가 아직 일어나지 않은 시기(時期)의 엽(葉)은 발생부위(発生部位)가 다르다. 5. 엽적(葉跡)의 조직(組織)은 유관속(維管束)이 연결(連結)되었든 곳과 그렇지 않은 곳의 2종류(種類)의 조직(組織)으로 구성(構成)되는데 유관속(維管束)이 연결(連結)되었든 곳의 조직(組織)은 2~3층(層)의 Cork 세포(細胞)로만 외부(外部)와 차단(遮断)하고 있다. 6. 엽병(葉炳)의 유관속(維管束)의 배열상태(配列狀態)는 심(甚)히 복잡(複雑)하다. 7. P. alba ${\times}$ glandulosa의 생장(生長)은 외온(外溫), 일장(日長), 광량(光量)에 민감(敏感)하였는데, 수고(樹高)에서 더욱 심(甚)하였다. 8. 평지양토(平地壤土)에 $60{\times}60cm$로 식재(植栽)한 환경(環境)에서 P. alba ${\times}$ glandulosa의 최고인자(最高因子)를 추구(推究)할 수 있을것같다. 9. 15Clone의 발근성(抜根性)은 외인(外因)에 따라 다르게 나타난다. 10. P. alba ${\times}$ glandulosa는 포장용수량(圃場容水量)에 대(対)한 평균용수율(平均容水率)이 80% 전후(前后)일때, 가장 생장(生長)이 좋다. 11. 급경사지(急傾斜地)의 토양함수량(土壤含水量)의 감소속도(減少速度)는 완경사지(緩傾斜地)보다 속(速)하여, 수분격감(水分激減)으로 인(因)하여 생장(生長)이 억제(抑制)되는 것 같다. 12. 동계(冬季)의 남측방위(南測方位)의 간수온(幹樹溫)에 있어 10cm 부위이하(部位以下)의 체내(体內), 외간(外間)의 온도차(溫度差)는 어느계절(季節), 어느 방위(方位)보다도 크다. 13. 수액유속(樹液流速)은 임내관계온(林內関係溫), 습도(湿度)와 체내(体內)의 함수율(含水率)에 크게 영향 받는다. 14. 피층(皮層)의 전당량(全糖量)의 증감(増減)은 계절(季節)과 관계(関係)있고, 간(幹)의 부위(部位)와는 무관(無関)하다. 15. 15Clone의 엽(葉)의 Isoperoxidase 변화(变化)는 Clone 간(間)에 심(甚)히 상이(相異)하나, Clone식별(識別)에 이용(利用)될 수 있다.
수질오염원인 축산폐수에 대한 포플러류의 수종 및 품종별 생육반응 및 흡수능력을 조사하기 위하여 삽목 당년생 현사시 (P. alba ${\times}$ glandulosa), 이태리포플러(P. euramericana), 양황철(P. maximo-wiczii) 각각 5클론에 대하여 축산폐수와 지하수를 처리하였다. 묘고생장량은 현사시가 가장 우수하였고 각 수종 공통적으로 축산폐수 처리구의 생장량이 지하수 처리구의 생장량 보다 다소 우수한 경향을 보였다. 현사시의 품종들은 축산폐수에 대하여 클론간 차이가 없이 우수한 묘고생장을 보였으나 이태리 포플러와 양황철은 클론간에 많은 차이를 나타냈다. 축산폐수 처리는 모든 수종에 대하여 엽 및 shoot 건중량 증가와 같은 지상부 biomass를 증가시킨 반면 뿌리의 건중량은 감소시켰다. 또한 축산폐수는 포플러류의 엽록소 함량을 증가시켰다. 처리 기간동안 수종별 축산폐수 흡수량은 시기별로 차이를 보였고 모든 수종 공히 축산폐수 흡수량이 지하수 흡수량보다 다소 낮았다. 총 흡수량은 현사시가 가장 많았으며 전체 15개 클론중 현사시 72-16호 클론이 가장 우수한 것으로 조사되었다.
이태리포플러와 현사시를 대상으로 양돈폐수 처리하고 수액이동량을 측정, 기상자료와 비교, 분석하였다. 2007년 9월부터 12월 말까지 이태리포플러가 현사시 보다 평균 1.5배 많은 양의 수액이동을 하였다. 그러나 2008년 1월 이후 두 수종의 수액이동의 차이가 점점 감소하다가 1월 말 이후에는 거의 비슷한 경향을 보였다. 수액이동은 기온이 높으면 증가하는 경향을 보였으며, 두 수종 모두 평균 기온이 낮아지는 10월 말부터 급격히 수액이동이 감소하였다. 강수량과 수액이동의 관계는 휴면기동안 강수변화가 적어서 뚜렷한 경향을 찾기 어려웠다. 일반적으로 휴면기로 들어가는 9월 이후에도 두 수종 모두 수액이동이 여전히 이루어졌다. 수종 간에는 이태리포플러가 수액이동량이 현사시보다 평균적으로 높았지만 급격히 감소되는 온도에는 영향을 더 받는 것으로 보아 현사시보다 기온에 더 민감한 것으로 간주된다. 휴면기동안 두 수종의 수액이동량은 각각 이태리포플러가 2,288 L, 현사시가 1,501 L였다. 이로 미루어 양돈폐수 제거 목적의 포플러가 식재 될 때 이태리포플러가 더 적합할 것으로 판단된다.
Poulusp alba P. glandulosa와 그의 양친종(兩親種)에 대(對)하여 엽병(葉柄)의 중간부위(中間部位)의 유관속(維管束)의 수(數)와 배열상태(配列狀態)를 조사하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) 유관속(維管束)의 수(數)와 배열상태(配列狀態)의 변이(變異)는 엽병(葉炳)의 중간부위(中間部位)가 엽신측부위(葉身側部位)보다 변화(變化)가 적었다. 2) 유관속(維管束)의 배열(配列)과 수(數)의 변이(變異)는 한 개체(個體)에서, 또는 동일(同一) clone의 개체(個體)에 따라서, 그리고 동일(同一) 수종(樹種)의 개체(個體)에 따라서 다소(多少)의 변이(變異)가 있다. 3) P. alba${\times}$P. glandulosa의 $F_1$의 유관속형(維管束型)은 5 type이 있다. 그중(中) 26.7%는 P. alba와과 동일형(同一型)이고, 13.3%는 P. glandulosa와 동일형(同一型)이고, 그리고 53.3%은 유전(遺傳)에 의(依)하여 연유(緣由)된 $F_1$형(型)이다. 4) P. alba형(型)을 가진 clone number는 66-20-1, 66-6-8, 65-22-11, 64-6-44, P.이고, 그 중(中)에는 P. tomentiglandulosa와 유사(類似)한 clone도 있었다. P. glandulosa형(型)의 clone number는 65-95, 66-14-93,이다. $F_1$형(型)의 clone은 66-15-3, 67-6-3, 65-22-4, 66-26-55, 68-1-54, 66-14-99, 65-29-19, 66-25-5이다.
현사시는 강력(强力)한 근맹아(根萌芽) 발생능력(發生能力)을 가지고 있는 수종(樹種)이므로 소밀도(疎密度)와 근맹아(根萌芽)와의 관계(關係)를 구명(究明)하고 그 외(外) 관련인자(關蓮因子)에 대하여 조사(調査)하였다. 또한 연료림(燃料林)과 사방지용(砂防地用) 지피조성(地被造成) 수종(樹種)으로서의 이용(利用) 가능성(可能性)을 검토(檢討)하였다.
Lee Jun-Won;In Jun-Gyo;Lee Bum-Soo;Choi Yong-Eui;Kim Jin-Ju;Yang Deok-Chun
Plant Resources
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제8권1호
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pp.1-8
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2005
A type 3 metallothionein cDNA (PMT3a) from ozone-treated Populus alba${\times}$Populus glandulosa cDNA library has been isolated and characterized. A PMT3a cDNA is 459 nucleotides long and has an open reading frame of 201 bp with a deduced amino acid sequence of 66 residues (pI 4.94). The deduced amino acid sequence of PMT3a matched to the previously reported metallothionein genes. The deduced amino acid sequence of PMT3a showed the $86\%$ identity with P. balsamifera ${\times}$P. deltoides. Expression of PMT3a by the RT-PCR was increased 60 min than 30 min after drought treatment. The ozone treated poplar increased at 30 min in the early time and then decreased at 60 min.
이태리 포플러와 현사시를 대상으로 야외에서 돈분침출수를 관수하고 광합성특성, 엽록소함량, 증산량, 세포내 이산화탄소농도, ascorbate peroxidase, glutathione reductase 효소의 활성을 조사, 분석하였다. 이태리 포플러의 경우 엽록소 함량, 광합성률, 증산률, 기공전도도, 엽육세포내 $CO_2$ 농도가 돈분침출수 처리구가 대조구에 비해 높은 경향을 보였다. 또한 현사시의 엽록소 함량은 돈분처리구에서 대조구와 비슷하였지만 광합성률과 증산률, 기공전도도가 돈분침출수 처리구에서 대조구에 비해 약간 감소하는 경향을 보였다. 이로 미루어 이태리포플러를 돈분침출수가 유출되는 지역의 phytoremediation으로 활용하면 좋을 것으로 판단된다.
본 연구는 식물을 이용한 양돈폐수 제거 가능성을 가늠하기 위하여 수행되었다. 두 종류의 포플러(Populus alba ${\times}$ Populus glandulosa과 Populus euramericana)를 양돈폐수 관수를 한 결과 실험기간 동안에(총 14개월) 이태리포플러(Populus euramericana)는 현사시(Populus alba ${\times}$ P. glandulosa) 보다 1.8배 많은 양의 수액이동을 하였다. 총 이동한 수액의 양은 각각 이태리포플러가 4,628L, 현사시가 2,538L였다. 수액이동 활동이 계절에 따라서 두 수종 모두 달라지는 결과를 얻었다. 기온과 일사량이 높을 때 수액의 이동 또한 활발해지고, 기온과 일사량이 낮을 때 수액이동 활동이 낮았다. 두 수종 모두 기온이 급격히 낮아지는 10월말 이후에 수액이동량이 급격히 감소하였다. 또한 수액이동량과 상대습도와의 관계를 보기 위한 회귀분석을 한 결과 특히 이태리포플러의 경우 유의한 상관관계를 보였다. 수액이동과 광합성능력은 높은 상관관계를 보였다. 이태리포플러는 광합성률의 증가와 급격한 수액이동을 한 것을 알 수 있었다. 이에 비해서 현사시는 광합성률과 수액이동의 증가율이 낮았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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