• 한국식품과학회지
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• 제52권1호
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• pp.67-74
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• 2020

본 연구에서는 아스파라거스의 부위별 비타민 C, 루틴, 사포닌, 글루타티온, 아스파라긴산, 총 페놀함량, 항산화 활성(DPPH radical 소거능, ABTS radical 소거능), α-amylase 저해활성, Nitric oxide(NO) 생성량의 효과를 측정하였다. 분석한 결과 아스파라거스는 부위별로 성분함량이 다르게 관찰되었는데 Ca 과 Mg, Mn은 잎에서 높았고, K은 순 상부 25 cm에서 유의적으로 높았다. 뿌리에서는 Fe과 Na이 유의적으로 높았다. 비타민 C과 루틴, 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량은 잎에서 많았으며, 아스파라긴과 글루타티온은 각각 뿌리와 순 상부 25 cm에서 유의적으로 높음을 확인할 수 있었다. 특히, 순 하부 5 cm 부위에는 사포닌 함량(12.42%)이 다른 부위보다 높음을 확인할 수 있었다. 아스파라거스 잎의 DPPH, ABTS radical 소거능은 1.0 mg/mL 농도에서 각각 44.52, 15.58%로 줄기(23.41, 8.10%), 뿌리(18.57, 2.92%), 순 하부 5 cm (10.35, 7.16%), 순 상부 25 cm (8.14, 10.33%)에 비해 높은 항산화 활성을 확인하였다. 부위별 α-amylase에서는 순하부 5 cm (79.16%)가 다른 부위보다 저해능이 높았고, 순 하부 5 cm (12.93 μM), 순 상부 25 cm (12.10 μM), 뿌리(11.68 μM), 잎(10.43 μM), 줄기(9.70 μM) 순으로 LPS 처리군에 비해 NO 생성이 유의하게 저해되었다(p<0.001). 본 연구를 통해 아스파라거스의 부위에 따른 품질 특성과 항산화 활성을 비교하였다. 국내에서는 순 25 cm만을 제외한 나머지 부위들은 농가에서 부산물로 버려진다. 줄기와 뿌리는 다른 부위보다 아스파라긴함량이 높았고, 유통상의 이유로 버려지는 순 5 cm에는 사포닌함량이 많았다. 또한, 잎에는 다른 부위보다 총 폴리페놀 함량, 비타민 C와 루틴이 다량 함유되어 있어 생리활성 소재로 개발 가치가 높을 것으로 판단된다. 추후, 생리활성물질이 많은 다른 부위들의 활용대안 모색이 필요할 것으로 사료된다.

• 원예과학기술지
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• 제30권2호
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• pp.129-136
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• 2012

왕벚나무 성목(43-58년생)의 삽목묘 대량증식 방법을 밝히기 위해 삽목시기별, 옥신처리별 및 삽수부위별로 자동안개관수장치가 설치된 무가온 비닐하우스에 삽목을 실시했으며, 삽목묘의 가로수 식재 성공여부를 검토하기 위해 발근된 삽목묘를 묘포장에 이식하여 생육특성을 조사하였다. 각 처리에 따른 평균 발근율의 분산분석 결과는 고도의 유의성($P$ < 0.0001)이 나타났다. 시기별 평균 발근율에서 6월 1일의 삽목(61.4%)이 8월 1일(23.6%)보다 2배 이상 높아 6월 1일이 적합한 시기로 나타났다. 발근율이 가장 좋은 옥신 처리는 IBA $1,000mg{\cdot}L^{-1}$와 IBA $500mg{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 각각 90.8%, 89.2%로 나타났으며, 발근율에 대한 각 처리간의 상호효과($P$ < 0.0001)가 인정되었다. 삽수부위에서 상단부 + IBA $1,000mg{\cdot}L^{-1}$ 처리가 발근율 96.7%로 가장 높게 나타났다. 삽목묘의 묘포장 이식 활착률 역시 옥신처리간에 고도의 유의성($P$ < 0.0001)이 인정되었으며, 잎이 있는 삽목묘의 평균 이식활착률은 46.5%로 낮았으나 IBA $1,000mg{\cdot}L^{-1}$ 처리는 79.2%로 높았다. 그러나 잎이 없는 삽목묘의 이식활착율은 8.7%로 대부분 고사하였다. 활착된 삽목묘와 접목묘 및 실생묘의 생장특성을 비교한 결과, 생장(수고, 근원경), 뿌리수, 가지수, 잎수 등에서 고도의 유의성($P$ < 0.0001)이 나타났으며 삽목묘가 월등히 우수하였다. 본 연구의 결과는 자동안개관수장치로 안정적인 습도조절과 온도유지가 가능한 삽목실에서 6 - 7월의 삽목실시, 상단부 삽수의 선택, IBA처리 및 8월에 발근된 삽목묘의 묘포장 이식을 통해 개량된 왕벚나무의 대량증식과 성공적인 가로수 식재가 가능할 것이다.

• 원예과학기술지
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• 제31권2호
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• pp.153-158
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• 2013

본 실험은 인공배지가 담긴 용기에서 재배되는 6가지 분식물의 지상부와 지하부에 흡수된 규소의 양과 각 양액에 첨가된 규소의 농도에 따른 흡수 경향을 구명하고자 수행되었다. 화훼농가에서 주로 재배되고 있는 분식물 중에서 국화, 스파티필럼, 칼랑코에, 아이비, 카네이션, 그리고 포인세티아를 선정하고 균일한 묘를 선별하여 350mL 마젠타 박스에서 재배하면서 $K_2SiO_3$를 이용하여 Si를 0, 2.7 또는 5.4mM 농도로 첨가하였다. 각 마젠타 박스에 에어펌프에 1m 길이의 polyethylene 튜브를 연결하여 전체 실험기간 동안 $2L{\cdot}h^{-1}$(노즐당 $143mL{\cdot}h^{-1}$)로 양액에 통기하면서 재배하였다. 양액의 EC는 $1.5mS{\cdot}cm^{-1}$로, pH는 5.6으로 실험 시작 전에 조정하였다. 모든 환경 조건이 동일한 조건에서 재배한 작물을 15일째에 수확하여 지하부와 지상부의 규소 함량을 몰리브덴청법을 이용하여 측정하였다. 이를 바탕으로 규소 흡수 정도와 농도에 따른 규소 함량 변화를 알아보기 위해 단순회귀분석을 통해 검정하였으며, 양액 내에 남아 있는 규소 함량은 ICP-AES을 이용하여 측정하였다. 6가지 분식물 중 지하부의 규소 함량은 카네이션에서 가장 높고 포인세티아에서 가장 낮았다. 그리고 지상부의 규소 함량은 카네이션에서 가장 높았고 칼랑코에에서 가장 낮았다. 지상부와 지하부를 합친 식물체의 총규소 함량은 포인세티아, 칼랑코에 및 국화 는 규소 흡수 정도가 낮았고, 스파티필름은 중간 그리고 아이비와 카네이션은 높게 나타났다. 본 연구의 결과에서 규소 흡수 정도는 식물마다 달랐고 회귀분석이 식물에 따라 다양하게 나타났다.

• 생태와환경
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• 제47권1호
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• pp.32-40
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• 2014

식물공장은 외부 환경요인에 관계없이 효율적인 공간활용을 통해 작물의 생산성 및 경제성을 극대화시켜 생산할 수 있는 획기적인 기술이다. 본 연구은 엽채류 중만추대 열풍적치마상추, 만추대 청치마상추, 그린 로메인상추, 그린골 양상추, 개량사또 쑥갓과 영진 청경채를 대상으로 식물공장에서 실험하였다. LED 시스템을 이용하여 광원의 종류를 적색, 청색, 적색+청색, 적색+청색+백색, 적색+적외선 혼합광으로 구성하였다. 적색+청색 혼합광에서 적색과 청색의 조사기간 비율은 1 : 1, 2 : 1, 5 : 1, 10 : 1로 구성하였고, duty 비는 100%, 99%, 97%로 구성하였다. 광원의 종류에 따른 결과 로메인상추에서 지상부 건중량과 S/R 비는 R+B 혼합광에서 가장 높았고, 양상추의 지하부 건중량과 쑥갓의 S/R 비는 R+B+W 혼합광에서 높았지만, 나머지 종에서는 차이가 없었다. 적색과 청색의 조사기간 비율에 따른 결과 청치마상추, 양상추와 청경체는 지상부 건중량, 총 건중량, S/R비가 비교적 적색의 비율이 높은 조건 (5 : 1)에서 가장 높았다. duty 비에 따른 결과 R+B 혼합광에서 쑥갓은 100%와 99%, 로메인은 100%와 97%일 때 지상부와 지하부, 총 건중량이 높았다. S/R 비는 엽채류 6종 모두 duty 비가 낮은 97%에서 높게 나와 낮은 duty 비에서도 양호한 생육을 보였다. R+B+W 혼합광에서 청치마상추와 로메인상추 그리고 청경채는 duty 비는 낮은 97%에서도 비교적 높은 지상부 건중량 및 총 건중량을 보였다. 또한, 로메인 상추와 양상추의 S/R 비는 duty 비가 97%인 조건에서 가장 높았다. 따라서 LED 시스템을 이용한 식물공장에서 각 엽채류 별로 적절한 광원과 광질을 이용하면 외부 환경요인에 관계없이 안정적인 재배를 할 수 있을 것이다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제18권3호
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• pp.207-220
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• 2012

본 연구에서 고형침전물이 누적되어 쌓이는 것을 효과적으로 부유시키고 혼합하여 미세한 공기방울이 액비에 접촉함으로서 발효촉진을 도모하고자 폭기식 2류체 제트노즐 설계조건 구명시험을 실시하여 1차 노즐과 2차 노즐 구경비 설정 및 1차 노즐에서의 액체의 적정 유속을 설정하고, CFD 이용 유동해석에 의한 노즐 분사구 위치를 설정하였다. 이 결과를 토대로 가축분뇨 액비저장조 침전물 교반장치를 제작하여 농가에 많이 보급되고 있는 200 ton 규모의 액비저장조에 설치하여 침전물 교반 성능을 평가한 결과는 다음과 같다. 1. 침전물 교반기의 설계조건 구명을 위해 2류체 노즐을 공시하여 시험한 결과 1차 노즐과 2차 노즐의 구경비를 1:2로 한 상태에서 1차 노즐의 유속을 12.3 m/s 이상으로 하여야 기체 기포의 미세화가 가능한 것으로 판단되었다. 2. 컴퓨터유동해석을 한 결과 노즐의 설치간격을 같게 하는 것이 노즐당 담당부피를 같게 설치하는 것보다 효율적인 것으로 분석되었다. 3. 설계요인 시험과 유동해석을 토대로 4개의 노즐이 일자형 관에 설치된 침전물교반 장치를 제작 200톤 저장조에 설치 가동시험을 실시하였다. 먼저, 전체 평균 TS와 VS가 각각 23.4 g/L, 15.5 g/L인데 반하여, 교반 전 40 cm 이상 높이의 TS 및 VS가 평균 21.1 g/L, 13.3 g/L으로 교반기를 가동하지 않는 경우는 많은 고형물이 바닥에 가라앉아 있음을 알 수 있다. 또한, 가동 후 45분이 경과한 후에는 TS와 VS 모두 전체 평균과 동일한 값을 나타내고 있어 침전물들이 충분히 부유되어 혼합됨을 확인할 수 있다. 액체제트 분사교반 45 분후에 평균 23.5 g/L, 15.5 g/L로, 액체-기체 2류체 노즐 사용시 23.6 g/L, 14.9 g/L로 증가한 것은 교반 전에 바닥에 침전되어 있던 고형물들을 부유시켜 교반 혼합하는 것이 가능한 것으로 판단되었으며, 호기발효를 고려하지 않은 균일도 측면에서는 액체제트를 사용한 것이 보다 균일한 것으로 나타났다. 4. 침전물 교반기의 가동주기를 알아보기 위해 가축분뇨의 교반을 중지하였을 때 2시간 후에도 0.4 m 높이에서 TS 및 VS가 증가하고 있어 교반정지 간격을 2시간으로 주어도 교반기 운영에는 큰 지장이 없을 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제34권4호
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• pp.223-232
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• 2016

본 연구에서는 21개 국내외 옥수수 수집종에 대한 유묘기와 성숙기의 대표적 환경 스트레스인 한발 스트레스에 대해 반응하는 형태적, 유전적 근연관계를 분석하였다. 유묘기 잎말림은 5단계로 나누어 평가하였으며, ASI는 수염이 출사하기 시작한 날과 화분이 비산하기 시작한 날의 차이로 산정하였다. 유묘기 잎말림의 경우 4 이상의 수준을 보이면 회복이 불가하며 2, 3 정도의 수준은 정상적인 잎으로 회복이 가능하다. 따라서 유묘기 잎말림이 2 미만의 수준을 보인다면 한발 내성 품종으로 평가할 수 있다. 또한, ASI는 한발 스트레스를 처리할 경우 3~7일 증가한다고 보고 되었으며 ASI가 3일에서 11일로 증가할 경우 수확량이 71% 감소한다고 보고 되어있다. 따라서 한발 스트레스를 처리했을때 ASI가 5일 이하이고, 대조구에 비해 실험구의 ASI가 3일 이하로 증가했다면 한발 내성 품종으로 평가할 수 있다. 한발조건에서의 유묘기 잎말림과 ASI 간의 상관분석 결과 피어슨 상관계수값은 -0.006으로 서로 연관이 없는 독립적인 특성인 것으로 나타났다. 21품종 중 한발 내성 품종 선발결과 CML228, Ki11 및 CML322가 높은 한발 내성을 지니고 있는 것으로 평가되었다. CML228과 CML322는 국내 품종과의 산포도가 높으나 Ki11은 매우 가까운 관계를 보여주고 있기 때문에 한발에 대한 내성 품종인 Ki11의 유전적 특징을 국내 품종에 활용하는 것이 가능할 것으로 사료된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제5권3호
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• pp.163-173
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• 2018

본 연구에서 사용된 바이오폴리머는 미생물로부터 추출한 ${\beta}$-glucan 및 xanthan gum 이 주성분인 친환경 신소재이며, 토양에 처리하면 강도 증진을 통한 제방의 침식 및 유실 감소뿐만 아니라 토양 내 수분보유력을 증가시키는 것으로 보고되어 있다. 그러나 바이오폴리머가 제방에 적용되었을 때 주변 식생에 미치는 영향에 대한 연구는 미흡한 상황이다. 본 연구는 가뭄 조건에서 토양 내 바이오폴리머 혼합 유무에 따라 Camelina sativa L. (Camelina)의 생육에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 각각 0, 0.25, 0.5, 1%의 바이오폴리머가 혼합된 토양에서 발아로부터 25일간 가뭄 처리 후 표현형을 관찰한 결과, 혼합된 바이오폴리머 농도가 높을수록 가뭄 피해가 감소하였다. 특히 25일 동안의 가뭄 처리된 0.5% 바이오폴리머 혼합구에서 신장, 엽장, 엽폭이 대조구 보다 각각 약 30, 70, 170% 증가하였다. 이후 재급수를 통한 바이오폴리머 혼합구의 회복률 또한 약 80% 높게 나타났다. 식물의 근권 발달을 보기 위해 20일 동안 가뭄을 처리하였으며, 대조구에 비해 바이오폴리머 혼합구에서 측근 형성 및 발달이 약 40% 감소한 것을 확인하였다. Camelina에 가뭄 처리하여 기공전도도, 전해질 유출도, 상대적 수분함량 등 생리적 반응을 조사한 결과, 바이오폴리머의 혼합이 가뭄으로 인한 피해를 각각 약 50, 70, 50% 감소시켰다. 바이오폴리머가 가뭄 조건 하에서 식물의 생장에 미치는 영향을 분자수준에서 알아보기 위해 Reverse Transcription- Polymerase Chain Reaction (RT-PCR)을 통한 유전자 발현양상을 분석하였다. 수분수송 관련 유전자 (aquaporin)인 PIP1;4, 2;1, 2;6 및 TIP1;2, 2;1 발현이 바이오폴리머 혼합구 및 가뭄 처리된 Camelina 잎에서 더 높게 나타났다. 이러한 결과를 종합하였을 때, 바이오폴리머는 가뭄 조건에서 토양 내 수분보유력을 유지시킴으로써 Camelina의 양 수분의 흡수 및 생육에 긍정적인 영향을 주는 것으로 보인다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제7권3호
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• pp.208-217
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• 2020

최근 미생물 유래 베타클루칸과 잔탄검을 주성분으로 하는 바이오폴리머는 제방 사면을 안정화할 뿐 만 아니라, 하천 식생의 생장을 촉진하는 친환경 신소재로 활발히 연구되고 있다. 그러나 다양한 환경요인과 개체간 경쟁관계가 존재하는 제방 환경에서 바이오폴리머가 식물 군집에 주는 영향은 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 바이오폴리머의 실제적인 생태성 평가를 목적으로, 바이오폴리머가 식물 생장 촉진에 미치는 영향을 제방 환경에서 확인하고, 경쟁관계가 식물 군집 형성에 미치는 영향을 고려하여 경쟁조건에 따른 바이오폴리머 효과도 조사하였다. 연구 목적을 위하여 4종의 식물종 (돌피, 수크령, 익모초 그리고 큰금계국)을 대상으로 전라남도 담양군 삼지교 부근의 자연 제방 (20 m × 10 m)에서 종내/종간 경쟁 조건에 따른 바이오폴리머 효과를 실험하였다. 바이오폴리머 처리는 바이오폴리머 분말, 물, 일반 상토를 일정 비율로 혼합한 바이오폴리머 혼합토를 화분에 채우거나 일반상토 화분의 표면에 3 cm 두께로 도포하는 방법이 사용되었다. 경쟁 조건과 관계없이 바이오폴리머 처리로 대상 식물종들의 뿌리 생육이 촉진되었고 잎의 건중량 대비 엽면적이 감소하였다, Ehgks 수크령의 총 생물량과 지상부 건중량이 증가하였다. 대상종들의 총생물량과 지상부 건중량은 경쟁조건에서 대조구에 비해 감소하였지만, 이러한 경쟁 효과는 모든 바이오폴리머 처리군에서 유사하게 나타났다. 따라서 바이오폴리머는 토양과 혼합되었을 때 일부 식물종의 생장을 촉진시키지만, 식물의 경쟁능력에는 영향을 주지 않는 것으로 보인다.

• 한국유기농업학회지
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• 제23권4호
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• pp.963-974
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• 2015

유기농 시설채소 재배지 토양의 물리적 특성조사는 전국 33개 농가 포장에서 2014년 8월부터 11월 사이에 조사하였다. 시설채소 재배지 선정은 엽채류인 상추(Lactuca sativa L.)와 잎들깨(Perilla frutescens var. japonica Hara), 과채류인 오이(Cucumis sativus L.), 딸기(Fragaria ananassa L.), 토마토(Lycopersicon spp.)를 경작하는 채소 종류별 5~8개 농가씩 선정하여 경도, 작토심 및 삼상 등 토양의 물리적 특성을 현장조사와 실험실내에서 분석하였다. 연구결과 작토심은 30~50 cm 범위로 평균 36 cm이었고, 재배되는 채소의 종류에 따라서 다소 차이가 있었다. 토양의 경도는 표토에서 $0.17{\pm}0.15{\sim}1.34{\pm}1.02$, 심토에서 $0.55{\pm}0.34{\sim}1.15{\pm}0.62$로 모두 매우 우수하였으며, 표토와 심토간에는 큰 차이가 없었으나 엽채류와 과채류 간에는 통계적으로 유의적인 차이를 나타내었다. 관입저항성은 뿌리 신장과 작물 수량을 결정짓는 토양의 물리적 특성중의 하나이다. 관입저항성은 엽채류 재배지에서 답압으로 인하여 다소 높게 나타났다. 토양의 삼상은 유기농 시설재배지 토양에서 동적이고, 전형적으로 변화되었다. 공극률은 $54.2{\pm}2.2{\sim}60.3{\pm}2.4%$ 범위로 높은 경향을 나타내었다. 이상의 결과를 요약해 보면 유기농 시설채소 재배지 토양은 토심은 깊어지고, 고상과 경도(흙의 단단함), 용적밀도(토양 단위 용적당 질량)는 낮아졌으며, 공극률(토양속 공간함유율)은 높아지는 등 유기농 시설재배지 토양의 물리성이 양호하였다.

• 한국유기농업학회지
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• 제25권4호
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• pp.843-859
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• 2017

본 연구에서는 제주도 한라산 중산간 습지대 28개소에서 IAA 및 carotenoid 생성능이 우수한 광합성 세균 1종을 최종 선발하였으며, 16S rRNA 염기서열 분석과 생리학적 특성을 조사한 결과 Rhodopseudomonas palustris JK-1 균주로 동정하였다. JK-1 균주의 최적배양조건을 선발하기 위하여 pH, 온도, 빛 및 통기 등을 포함한 여러 가지 요인들이 균주의 생장과 IAA 및 carotenoid 등 광합성색소 생성에 미치는 영향을 조사하였다. 시험결과 JK-1 균주는 명/혐기조건에서 균생장, IAA 및 광합성색소 생성이 양호하였으며 암/혐기조건에서 균생장, IAA 및 광합성색소 형성이 모두 크게 억제되었다. 명/혐기조건에서 균생장, IAA 및 carotenoid 등 광합성색소의 생산을 위한 최적 pH, 온도 및 배양회전속도는 각각 7, $30^{\circ}C$, 150 rpm, 9, $30^{\circ}C$ 및 150 rpm, 그리고 6, $25^{\circ}C$ 및 50 rpm이었다. 그리고 명/호기조건(0.5~1 vvm)에서는 명/혐기조건(0 vvm)보다 균생장 및 IAA 합성이 양호하였으나 광합성색소 형성은 크게 억제되었다. 따라서 최적배양조건은 명/혐기조건에서 pH 7, 온도 $30^{\circ}C$ 및 회전속도 100 rpm을 선발하였으며, IAA 합성을 유도한 배양액을 생육촉진 효과검증에 이용하였다. 시험결과 R. palustris JK-1 균주를 열무에 3% (v/v) 처리 시 지상부 및 지하부 건물중이 무처리 및 배지처리구 대비 각각 20~58% 및 40-28% 증가하였다.