• Journal of Ecology and Environment
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• 제40권2호
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• pp.89-106
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• 2016

Many plant species have two modes of reproduction: sexual and asexual. Both modes of reproduction have often been viewed as adaptations to temporally or spatially variable environments. The plant should adjust partitioning to match changes in the estimated success of the two reproductive modes. Perennial plants showed that favorable habitats in soil nutrients or water content tend to promote clonal growth over sexual reproduction. In contrast, under high light-quantity conditions, clonal plants tend to allocate more biomass to sexual reproduction and less to clonal propagation. On the other hand, plants with chasmogamous and cleistogamous flowers provides with a greater tendency of the opportunity to ensure some seed set in any stressful environmental conditions such as low light, low soil nutrients, or low soil moisture. It is considered that vegetative reproduction has high competitive ability and is the major means to expand established population of perennial plants, whereas cleistogamous reproduction is insurance to persist in stressful sites due to being strong. Chasmogamous reproduction mainly enhances established and new population. Therefore, the functions of sexual and asexual propagules of perennial or annual plants differ from each other. These traits of propagule thus determine its success at a particular region of any environmental gradients. Eventually, if environmental resources or stress levels change in either space or time, species composition will probably also change. The reason based on which the plants differ with respect to favored reproduction modes in each environmental condition, may be involved in their specific realized niche.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제28권4호
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• pp.599-603
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• 2015

The objective of the current pilot study was to evaluate the reproductive performance and health indicators in Dorper, White Dorper, and Tsigai breed ewes managed semi-intensively under European temperate conditions. A total of 544 ewe-year units were observed, with ewes (ranging from 1.5 to 8 years of age) managed under identical rearing conditions for a period of two consecutive production cycles (2012 through 2013 and 2013 through 2014). In general, significant ($p{\leq}0.001$) genotype-related disparities were found in occurrence rates for all health parameters taken into study. Clinical mastitis incidence was significantly lower ($p{\leq}0.05$) in Dorper (9.4%) and White Dorper (10.8%) breeds compared to that of Tsigai ewes (17.4%). Significant differences ($p{\leq}0.05$) for lameness were found between Dorper and Tsigai breeds, with occurrence rates of 8.0% and 2.9%, respectively. Incidence for pneumonia and abortion was not influenced (p>0.05) by the ewes' genotype. Litter size was significantly lower ($p{\leq}0.05$) in White Dorper breed than for Dorper and Tsigai ewes, of 1.21, 1.40, and 1.45, respectively. Conception rates and lambs survival were not affected (p>0.05) by genotype. Results suggest that South African Dorper and White Dorper sheep breeds have adapted well to the specific rearing conditions.

• Journal of Plant Biology
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• 제36권2호
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• pp.159-170
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• 1993

We investigated the effects of maternal and paternal parentage, and ovule position in a pod on seed development, weight, and progeny performance, using an annual crop commonly called cowpea (Vigna unguiculata L.). The experiment was conducted in a greenhouse. Nine maternal parents were randomly selected, and 3 individuals were chosen as paternal parents based on the male fitness components. Five types of hand-pollination were attempted on each flower of the maternal plants to evaluate the influence of paternal identify. Independent variables such as parentage and ovule position affected the pattern of seed development. Ovules in the middle position of the pod exhibited a much higher probability of seed maturation than those at the stylar and basal positions, confirming the position effect. These independent variables also appeared to exert a significant effect on seed weight, although it was not possible to evaluate the relative importance of those variables due to a significant interaction between parents. Mixed pollination tended to yield heavier seeds than other paternal parents. Ovules in the middle and basal end positions produced heavier seeds than those at the stylar end regardless of maternal and paternal parentage. Seed weight was independent of all measurements of progeny performance. At week 2 after germination significant paternal effects were found to be mediated through the ovule position in a pod. In particular, the progeny derived from self-pollination performed worse than the progeny from other paternal parentage. The progeny performance at week 4 after germination was affected by maternal parents independently of seed weight. These results show that paternal and maternal effects were quite consistent from the seed development to early growth of the progeny. Consequently, maternal and paternal effects on seed development and weight, and progeny performance may reflect, at least to some extent, genetic contribution of both parents. If so, it is possible for sexual selection on maternal and paternal function to generate the evolution of reproductive traits related to seed production.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제42권4호
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• pp.265-271
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• 2018

Background: Temperature-driven variation in pollinator assemblage and activity are important information, especially at high altitudes, where rising temperature trends exceed global levels. Temporal patterns of pollinators in a flowering season can be used as a proxy to predict the changes of high-altitude plants' mutualistic relationships. We observed a spring temperature change in one population of a high-altitude endemic species, Megaleranthis saniculifolia on Mt. Sobaeksan, and related it to pollinator assemblage and activity changes. Methods: This study was conducted at two sites, each facing different slopes (NE and NW), for two times in the spring of 2013 (early-flowering, April 27-28, vs. mid-flowering, May 7-8, 2013). We confirmed that the two sites were comparable in snowmelt regime, composition of flowering plants, and flower density, which could affect pollinator assemblage and activity. Pollinator assemblage and activity were investigated at three quadrats ($1m^2$ with 5-m distance) for each site, covering a total of 840 min observation for each site. We analyzed correlations between the temperature and visitation frequency. Results: Twelve pollinator species belonging to four orders were observed for M. saniculifolia at both sites during early- and mid-flowering times. Diptera (five species) and hymenopteran species (four species) were the most abundant pollinators. Pollinator richness increased at both sites toward the mid-flowering time [early vs. mid = 7 (NE) and 3 (NW) vs. 9 (NE) and 5 (NW)]. Compared to the early-flowering time, visitation frequency showed a fourfold increase in the mid-flowering time. With the progression of spring, major pollinators changed from flies to bees. Upon using data pooled over both sites and flowering times, hourly visitation frequency was strongly positively correlated with hourly mean air temperature. Conclusions: The spring temperature change over a relatively brief flowering period of M. saniculifolia at high altitudes can alter pollinator assemblages through pollinator dominance and visitation frequency changes. Thus, this study emphasizes information on intra- and inter-annual variations in the mutualistic relationship between pollinators and M. saniculifolia to further assess the warming impacts on M. saniculifolia's reproductive fitness.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제62권1호
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• pp.117-130
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• 2024

Ticks host different pathogens as endosymbiont and nonpathogenic microorganisms and play an important role in reproductive fitness and nutrient provision. However, the bacterial microbiomes of white-tailed deer ticks have received minimal attention. This study aimed to examine the bacterial microbiome of ticks collected from Odocoileus virginianus on the Mexico-United States border to assess differences in microbiome diversity in ticks of different species, sexes, and localities. Five different tick species were collected: Rhipicephalus microplus, Dermacentor nitens, Otobius megnini, Amblyomma cajennense, and A. maculatum. The tick microbiomes were analyzed using next-generation sequencing. Among all tick species, the most predominant phylum was Proteobacteria, followed by Actinobacteria and Firmicutes. The ticks from Tamaulipas and Nuevo León presented the highest bacterial species diversity. Acinetobacter johnsonii and A. lwoffii were the common bacterial species in the microbiome of all ticks, Coxiella were present in R. microplus, and Dermacentor nitens also exhibited a Francisella-like endosymbiont. The microbiome of most females in D. nitens was less diverse than that of males, whereas R. microplus occurs in females, suggesting that microbiome diversity is influenced by sex. In the bacterial communities of A. maculatum and O. megnini, Candidatus Midichloria massiliensis, and Candidatus Endoecteinascidia fumentensis were the most predominant endosymbionts. These results constitute the initial report on these bacteria, and this is also the first study to characterize the microbiome of O. megnini.

• 한국습지학회지
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• 제25권3호
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• pp.184-195
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• 2023

한국에서 생태계교란 식물인 단풍잎돼지풀의 효과적인 관리방안을 마련하고자, 초식자인 돼지풀잎벌레의 기주특이성, 연간 이동거리를 조사하여 생물학적 방제 수단으로의 활용 가능성과 이 곤충의 섭식이 단풍잎돼지풀의 활력에 미치는 영향을 연구하였다. 이를 위해서 돼지풀잎벌레의 기주선호도를 조사하였고, 돼지풀잎벌레가 확인된 지점을 기준으로 거리가 10m, 20m, 30m, 100m 떨어진 지점에 돼지풀잎벌레가 없는 단풍잎돼지풀군락을 선정하여 돼지풀잎벌레의 출현 여부 파악을 통해 이들의 이동 거리를 확인하였다. 그리고 돼지풀잎벌레의 섭식에 따른 단풍잎돼지풀의 생육, 번식 그리고 생리반응을 측정하였다. 그 결과 돼지풀잎벌레는 국화과의 3분류군만을 섭식하였고, 숙주로부터 반경 30m/yr 이내로 단거리 이동하였다. 초식자의 섭식은 단풍잎돼지풀의 생육, 번식 그리고 생리반응에 부정적인 영향을 주었고, 초식자가 있는 곳으로부터 거리가 멀어질수록 생육 및 번식이 양호하였다. 또한, 단풍잎돼지풀의 식피율이 50% 이하일 때 초식자를 도입하면 90% 이상의 단풍잎돼지풀을 제어할 수 있었지만, 식피율이 90% 이상에서는 제거의 효과가 감소했다. 결과적으로 돼지풀잎벌레는 단풍잎돼지풀의 생태학적 제어자로서 활용 가능성이 있고, 제어의 효과를 높이기 위해서는 단풍잎돼지풀의 식피율이 낮은 봄(5월)에 이 곤충을 도입하는 것이 유리하다.

• 한국작물학회지
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• 제51권5호
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• pp.386-395
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• 2006

목표 수량과 단백질함량을 얻기 위한 질소 수비처방을 위해서는 유수형성기 전후 생체정보의 정확한 진단뿐만 아니라 유수형성기 이후 작물의 질소 축적 및 이에 따른 수량 및 미립 단백질 함량 반응이 정량화 되어야 한다. 본 연구에서는 유수분화기 생육 및 질소영양상태를 잘 대표하는 RVI green과 현재 널리 이용되고 있는 SPAD값의 유수분화기와 유수분화기 1주일전의 측정치 및 유수분화기부터 수확기까지 즉 생식생장기 지상부 질소 축적량(PNup)을 변수로 하는 수량 및 단백질함량 예측 중회귀 모델과 PNup 예측 회귀모델을 작성하여 이들의 수비 처방에의 이용 가능성을 검토하였다. 1. 유수분화기 및 유수분화기 1주일전의 RVIgreen과 SPAD값, 그리고 PNup을 이용하여 얻은 수량과 단백질함량의 중회귀모형은 어느 경우에나 모델의 결정계수($R_{2}$)가 0.9 이상으로 매우 높았다 2. 수량을 최대로 하는 생식생장기 질소흡수량(PNup)은 유수형성기 전후 RVIgreen이 증가할수록 감소하는 경향을 보였는데 본 연구의 유수형성기 전후 RVIgreen 범위로 보면 $9{\sim}13.5kg/10a$ 으로 추정되었다. 또한 PNup은 유수형 성기 전후 SPAD값과는 무관하게 $10{\sim}11kg/10a$ 범위로 나타났다. 3. 미립의 단백질함량을 7% 이하로 하는 유수형성기 질소흡수량은 유수형성기 전후 RVIgreen과 SPAD값이 증가할수록 감소하는 경향으로 어느 경우에나 $6{\sim}8kg/10a$로 추정되어 최대수량을 위한 생식생장기 질소흡수량 $9{\sim}13.5kg/10a$ 보다 크게 낮았다. 따라서 고품질 쌀 생산을 위한 수비 처방을 위해서는 수량보다도 단백질함량을 기준으로 하여 처방하여야 할 것으로 판단되었다. 4. 본 실험결과 수비질소의 회수율은 $53{\sim}83%$의 변이를 보였는데, 생식생장기 생육량이 많을 수록 회수율이 증가하는 경향이었으며, 수비 시용량이 증가함에 따라서 감소하였다. 생식생장기 천연질소공급량은 $3{\sim}4kg/10a$ 범위였으며 유수분화기 생육량이 많을 경우 증가하는 경향이었다 수비 질소시비량 및 유수분화기 생육 및 질소 영양 지표들을 예측변수로하는 PNup 예측모델을 작성하였으며 이 모델들은 적합도가 매우 높았다. 5. 영양생장기 생육 및 질소영양 상태의 비파괴적 측정치를 이용하여 목표 수량과 단백질함량에 달할 수 있도록 수비질소 시용량을 결정할 수 있을 것으로 판단되었다. 그러나 여기서 제시한 모델들이 광범위한 조건에서 이용될 수 있기 위해서는 보다 다양한 품종, 토양, 기상 조건에서 모델의 검증과 보완이 되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국버섯학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-9
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• 2020

균근은 지구상의 육상식물 중 약 90% 이상의 식물들과 연합 또는 공생관계를 유지하고 있다고 알려져 있으며 식물 뿌리 내에 침투하여 토양 중으로 다량의 균사를 뻗어 토양 내의 수분 및 무기양분을 흡수하여 식물에게 제공하는 대신 식물로부터 광합성 산물인 탄수화물을 얻어 살기 때문에 이론적으로 기주식물 없이는 배양이나 생육이 불가능한 절대 생물영양성이다. 균근의 종류는 기후대, 위도와 고도, 우점하는 식생 등에 따라 여러 가지 종류가 있으며 크게 내생균근과 외생균근으로 나뉜다. 균근은 일반적으로 절대적 공생이라 할 수 있으나, 일부의 외생균근은 식물의 잔해, 낙엽층 등으로부터 유기물을 분해하여 탄소원을 자체 공급할 수 있기 때문에 임의적 공생의 가능성도 제시되고 있다. 이처럼 식물로부터 획득한 탄소의 토양으로의 흐름은 균근에 의하여 중재되어지며 생태계에서 탄소순환의 중요한 기능을 수행한다. 외생균근과 수지상 내생균근은 뿌리의 표면적을 넓히거나 토양 중에 다량의 균사를 뻗음으로서 뿌리 단독으로 흡수할 수 없는 양분고갈지역 바깥의 무기양분 등을 흡수하여 식물에게 제공한다. 또한 균근은 다양한 근권 미생물들과 상호작용을 통하여 식물에게 긍정적인 영향을 미친다. 일부의 토양미생물은 균근의 발아, 생육, 군집구조 등에 관여하여 식물과의 공생관계에 직간접적으로 영향을 미치기도 하며, 더 나아가 양분의 흡수, 식물 뿌리의 성장, 식물병원균 억제효과를 나타내어 식물의 생육을 촉진시키기도 한다. 이와 같이 균근균권 및 근권 토양 내의 다양한 미생물들과 균근과의 상호관계와 그 기능에 대해서 많은 연구들이 진행되어왔으나 아직까지도 밝혀지지 않은 부분들이 많으며 앞으로도 꾸준히 연구가 진행될 것으로 사료된다. 외생균근은 균근성 버섯으로 더 잘 알려져 있으며, 이 균류는 수목과 공생하며 버섯의 자실체를 발생시키며 송이, 능이와 같은 고가의 버섯을 생산하는 귀중한 산림 소득원이다. 국내 균근성 버섯의 연구는 주로 송이 인공재배 연구에 집중되어 있으며 현재까지 송이를 인공적으로 발생시킬 수 있는 방법은 송이감염묘와 송이접종묘를 이용하는 것이다. 그 이외에도 소나무 유묘의 생장력을 증대시키기 위한 우수 송이균주 선발, 송이 균사생장 조건 및 배양특성, 송이균의 탄소원 이용특성, 송이균환 또는 송이 발생 토양의 균류와 박테리아의 군집구조 분석을 통한 송이균환 및 자실체 발생에 영향을 미치는 토양미생물과 연합의 가능성에 대한 연구들이 활발히 수행되고 있다. 아직까지 균근성 버섯에 대한 인공재배기술이 완전하게 개발되지 않은 상태이지만 여러 우수한 연구자들의 꾸준한 노력이 계속적으로 이어지고 있다. 앞으로도 지속적으로 변화하는 국내 기후환경에 발맞추어 야생 균근성 버섯에 대한 생태를 이해하고 꾸준한 연구와 인공재배 기술 개발 시도가 계속 이루어진다면 지금까지 재배가 불가능하였던 균근성 버섯의 인공재배가 성공할 날도 멀지 않으리라 사료된다.