• Title/Summary/Keyword: Stem height

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Genetic Analysis of Wheat for Plant Height by RNA-seq Analysis of Wheat Cultivars 'Keumkang' and 'Komac 5'

  • Moon Seok Kim;Jin Seok Yoon;Yong Weon Seo
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.275-275
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    • 2022
  • One of the most widely grown food crops in the world, wheat, is increasing more lodged since for increased rains and winds caused by abnormal climate. During the Green Revolution, shorter wheat cultivars were bred using many Rht genes to increase lodging resistance. However, since only some Rht genes were used for breeding shorter wheat, it may have had a limited impact on wheat breeding and reduced genetic diversity. Therefore, it is essential to search for genes that have breeding potential and affect dwarfism in order to increase the genetic diversity of dwarf characteristics in wheat. In this study, we performed the RNA-seq between 'Keumkang' and 'Komac 5' ('Keumkang' mutant) to analyze the difference in plant height. Differentially expressed genes (DEGs) analysis and Gene function annotation were performed using 265,365,558 mapped reads. Cluster set analysis was performed to compress and select candidate gene DEGs affecting plant height, stem and internode. Gene expression analysis was performed in order to identify the functions of the selected genes by condensing the results of the DEG analysis into a cluster set analysis. This analysis of these plant height-related genes could help reduce plant height, improve lodging resistance, and increase wheat yield. Its application to wheat breeding will also affect the increased genetic diversity of wheat dwarfism.

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Phenotypic and Genetic Effects of Dwarfing Genes on Plant Height and Some Agronomic Traits in Wheat

  • Moon Seok Kim;Jin Seok Yoon;Yong Weon Seo
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.276-276
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    • 2022
  • Wheat is one of the most widely grown food crops worldwide. Extreme precipitation and wind disturbances increased due to the abnormal climate, which resulted in increased lodging. Introduction of dwarf genes in wheat significantly increased lodging resistance and productivity in wheat breeding. In this study, we performed the genotyping of dwarfing genes between 'Keumkang' and 'Komac 5' ('Keumkang' mutant). In addition, we investigated the relationship between plant height and several phenotypic characters using F2 segregation populations derived from crosses between the two varieties. There was no significant difference in phenotypic characters between the two varieties except for plant height. In the genotyping analysis using dwarfing genes, mutations of two dwarfing gene were found to be induced between the two varieties. The four genotypes of the F2 populations from a crossing between 'Keumkang' and 'Komac 5' were used to compare and evaluate the effects of two dwarfing genes. Plants with two single mutant dwarfing gene and double mutant dwarfing gene revealed reduced plant heights than control plants by 4.5%, 6.9%, and 33.2%, respectively. The phenotype analysis showed that double mutant dwarfing gene affected wheat stem growth as the length decreases from the second node, resulting in decreased plant height. However, there were no significant differences in the agronomic traits between mutant plants and control plant. These results may provide novel information about the effect of double mutant dwarfing gene on plant height, and may help improve lodging tolerance and wheat yield.

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패모의 줄기, 마디, 정단 및 자구인편 배양에 의한 기내 증식 (Micropropagation through Stem, Node-bud Shoot Tip and Bulblet Scale Culture in Fritillaria thunbergii Miq.)

  • 백기엽;유광진;성낙술;최인식;조진태
    • 한국약용작물학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.154-161
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    • 1994
  • 폐모(Fritillaria thunbergii)의 자구인편, 줄기, 및 마디조직 및 정단을 구명하고자 실험한 결과는 다음과 같다. 1. 자구형성수는 자구인편조직에 비해 마디나 줄기조직에서, BA처리구보다 kinetin처리구에서 현저히 증가하였다. 줄기조직은 생장이 3cm이하일 때 채취하여 kinetin이 $1.0{\sim}3.0mg\;/L$첨가된 배지에 배양하였을 , 마디조직은 3cm이상 생장한 조직을 kinet이 5.0mg /L 첨가된 배지에 배양하였을 때 자구형성수가 증가하였다. 기내에서 생장한 마디의 액아에서 자구가 직접 형성되는 현상도 관찰되었는데 최고 15개의 자구가 마디에서 형성되었다. 2. 신초가 l0cm 이상 생장한 후 줄기조직을 채취하여 배양하였을 때는 어린 줄기조직보다 자구 형성능력이 감소하였으며 생장조절제의 첨가가 자구형성에 필수적이었고 적정농도는 kinetin 1.0 mg /L였다. 3. 지하에서 생장중인 패모에서는 줄기조직이나 정단이나 자구조직에 비해 구형성율이 높았으며 자구 형성에 적합한 당의 농도는 $5{\sim}7%$였다. 4. 이상의 결과를 종합해 보면 패모의 기내 배양재료로는 자구 인편조직에 비해 3cm정도 생장한 줄기나 마디조직을 이용하는 것이 대량중식에 효과적일 것으로 생각되었다. 특히 줄기나 마디조직은 구형성수가 최고 20배 이상 달하여 중식율이 상당히 높았다. 생장조절제 요구도는 배양재료에 따라 다소 차이가 있으나 Kinetin $1.0{\sim}5.0mg\;/L$가 적합하였다.

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시호(柴胡) 생육형질(生育形質)의 개체간(個體間) 변이(變異) 및 상관(相關) (Variation of Plant Characters and Correlation Analysis of Its in Bupleurum falcatum L.)

  • 김관수;성낙술;장영희;이승택;이정일;옥현충;채영암
    • 한국약용작물학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.71-76
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    • 1995
  • 주요 약용작물(藥用作物)인 시호(柴胡) 생육형질(生育形質)의 개체간(個體間) 변이(變異)를 조사하고 각특성간(特性間) 상관분석(相關分析)을 하여 육종기초자료(育種基礎資料)를 얻고자 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 시호(柴胡)의 각 생육형질(生育形質)의 개체간(個體間) 변이(變異)는 대체적으로 컸으며 장간(長稈) 다지경(多枝莖)일수록 줄기가 굵고 엽중(葉重) 및 근중(根重)이 높았다. 2. 빈도(頻度)가 높은 중간(中桿) 중분지(中分枝) 초형(草型)보다는 빈도(頻度)가 낮은 단간(短桿) 다분지(多分枝) 초형(草型)의 근중(根重)이 높았다. 3. 지상부(地上部)와 지하부(地下部) 생육형질(生育形質)과는 대체적으로 정(正)의 상관(相關)을 보였다. 4. 근수량(根收量)과 유의상관(有意相關)을 보이는 지상부(地上部) 주요 특성(特性)은 경태(莖太), 지경수(枝莖數), 절수(節數), 최초지경착생절위(最初枝莖着生節位), 엽면적(葉面積)등이었다.

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파종시기 및 재식밀도가 시호의 생육 및 Saikosaponin 함량에 미치는 영향 (Effects of Planting Date and Density on Growth Characteristics and Saikosaponins Content in Bupleurum falcatum L.)

  • 이호;김길웅;손태권;이상철
    • 한국약용작물학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.317-326
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    • 2002
  • 본 시험은 국내 재래종 정선시호와 일본에서 도입된 삼도시호의 품질과 생산성 향상을 위한 적정 파종시기 및 재식밀도의 구명과 saikosaponin 생산에 기여하는 요인들을 구명하여 시호의 안정적 생산을 위한 기초 자료로 이용하고자 실험을 수행하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 파종시기와 재식거리에 따른 시호품종간에서 정선시호는 삼도시호보다 분지수는 적었고 초장은 길었다. 1년생의 정선시호는 삼도시호보다 지상부중은 적었고 생근중과 건근중은 높았으며, 2년생에서는 정선시호와 삼도시호간에 유의적인 차이는 없었다. Saikosapon함량은 1년생 또는 2년생의 정선시호가 삼도시호보다 saikosaponin a 및 total saikosaponln함량이 높았다. 2. 파종시기에 따른 생육특성은 1년생이나 2년생의 시호 모두 4월 30일 파종구에서 경태와 분지수가 가장 굵고 많았으며, 1년생 시호에 있어서 파종시기가 빠를수록 saikosaponin c 함량이 높게 나타났다. 3. 1년생 시호는 소식일수록 초장, 경태, 분지수, 지상부중, 그리고 근경, 생근중, 건근중, 지근수 등의 생육이 촉진되었으나 2년생 시호는 소식에서 주근장만 길었다. 4. 품종, 파종시기 및 재식거리에 있어서 상호작용은 1년생 시호만이 지상부중, 주근장, 근경에서 유의적인 차이를 보였다. 1년생의 정선시호는 4월10일에 파종하면서 재식밀도를 $30{\times}15\;cm$로 재배한 것에서 지상부중, 근경 및 TSS 함량이 가장 증가되었으며, 1년생 삼도시호는 3월20일에 재식밀도를 $30{\times}10\;cm$로 재배한 것에서 지상부중과 근경이 가장 높았다.

절화백합의 상자 재배시 몇가지 배양토 조성이 생육과 줄기경도에 미치는 영향 (Stem Firmness and Flowering Response of Cut Lilies as Influenced by Medium Composition in Box Culture)

  • Suh, Jeung-Keun
    • 생물환경조절학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.75-79
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    • 2001
  • 초장과 화경장은 'Casa Blanca'의 경우 Pt:Rrh:Ve(1:1:1, v.v$^{-1}$) 처리구에서 증가되었고, 화경의 낮은 부위의 고사엽수는 Rpt:Pe:Rrh(1:1:1, v.v$^{-1}$) 처리구에서 감소되었다. 'Marco Polo'의 초장과 화경장은 Pt:Rrh(1:1, v.v$^{-1}$) 처리구에서 대조구에 비해 증가되었고, 고사엽수는 Rpt:Pe;Rrh(1:1:1, v.v$^{-1}$) 처리구에서 다른 처리구에 비해 증가되었다. 개화는 'Casa Blanca'의 경우 Pt:Pe:Ve(1:1:1, v.v$^{-1}$) 처리구에서 'Marco Polo'의 경우는 Pt:Rrh:Ve(1:1:1, v.v$^{-1}$)의 처리구에서 상당히 촉진되었다. 꽃의 길이는 'Casa Blanca'의 경우 'Rpt:Pe:Rrh(1:1:1, v.v$^{-1}$)'처리구에서, 'Marco Polo'의 경우는 Pt;Rrh(1:1, v.v$^{-1}$)처리구에서 대조구에 비해 증가되었다. 꽃의 퇴화는 두 품종 모두 Pt 단용처리시 다른 처리구에 비해 증가되었다. 화경의 경도는 'Casa Blanca'의 경우는 Pt:Pe;Ve(1:1:1, v.v$^{-1}$) 처리구에서 특히, 'Marco Polo'의 화경상단부의 경도는 Pt:Rrh(1:1, v.v$^{-1}$) 처리구에서 대조구에 비해 매우 증가되었다. 그러나 일반적으로 'Casa Blanca'의 화경 경도는 재배 배양토에 의해 크게 영향을 받지 않았다.

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인공광하에서 $\textrm{CO}_2$ 농도와 기류속도 제어가 플러그묘의 생육에 미치는 효과 (Effects of $\textrm{CO}_2$ concentration and air current speed on the growth and development of plug seedlings under artificial lighting)

  • 송대빈;김용현
    • 생물환경조절학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.275-280
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    • 1999
  • 인공광하의 풍동 내에서 $CO_2$ 농도와 기류속도 제어가 플러그묘 개체군의 생육에 미치는 효과를 분석하고자 시도된 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 인공광하에서 묘개체군의 줄기 길이 및 직경, 초장, 순광합성속도 등에 미치는 기류속도의 영향은 저농도의 $CO_2$ 조건보다는 고농도의 $CO_2$ 환경에서 분명하게 나타났다. 기류속도가 증가할수록 줄기 길이가 감소하였는 데, 이와 같은 결과는 $CO_2$ 농도가 높게 유지되는 조건에서 분명하게 나타났다. $CO_2$ 농도가 높은 조건에서 줄기 직경은 기류속도가 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 묘개체군의 초장은 $CO_2$ 농도가 낮게 유지되는 조건에 비해서 $CO_2$ 농도가 높게 유지되는 경우에 작게 나타났다. 묘개체군의 순광합성속도는 0.7m.s$^{-1}$의 기류속도에서 최대치가 나타났으며, 이러한 결과는 $CO_2$ 농도가 높게 유지될 때 더욱 분명하게 나타났다. $CO_2$ 농도가 950$\mu$mol.mol$^{-1}$를 유지할 때 묘개체군의 순광합성속도는 310$\mu$mol.mol$^{-1}$인 경우에 비해서 약 46% 정도 높게 나타났다. 그러므로 인공광하에서 묘소질이 우수한 플러그묘의 육묘에 $CO_2$시용이 효과적일 것이다.

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삼나무의 수간곡선식 및 입목수간재적표 개발 (Development of a Stem Taper Equation and a Stem Table for Criptomeria japonica Stands in South Korea)

  • 고치웅;이승현;이선정;김동근;강진택
    • 한국산림과학회지
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    • 제109권4호
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    • pp.461-467
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    • 2020
  • 본 연구는 정확도가 높은 Kozak 수간곡선모델을 이용하여 전국에 분포한 삼나무의 수간곡선식 및 입목수간재적표를 개발하고자 수행되었다. 이를 위해 전국에 분포하는 총 1,000본의 삼나무 표본목을 벌채하여 수간고별 직경을 측정하고 수간 형상을 파악할 수 있는 수간곡선식을 추정하였다. 추정한 모델의 통계적 적합도지수는 98.7%로 나타났고 편차는 -0.0142, 평균절대편차는 1.1640로 높은 적합도를 보였다. 또한 현행재적표와 신규재적표의 재적은 통계적으로 유의적인 차이를 보였다(p<0.05). 새롭게 개발된 재적표는 현실림을 반영한 것으로, 국가 및 지자체의 산림통계 정확도 향상과 목재 자원량 평가 시 발생할 수 있는 경제적 손실 방지에 기여할 것으로 판단된다.

Mass Propagation of Plug Seedling using Stem Cutting and Their Tuber Yield in Potato

  • Park, Yang-Mun;Song, Chang-Khil;Kang, Bong-Kyoon;Kim, Dong-Woo;Ko, Dong-Hwan
    • 한국작물학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.201-206
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    • 1999
  • For the mass production of plug seedlings in cultivar ‘Dejima’ potato (Solanum tuberosum L.) the optimal apical cutting diameter for rooting and rapid multiplication of stem cuttings in hydroponics were determined. In addition, the best planting date was predicted to increase tuber yield of plug seedlings at fall cropping in Cheju-Do, Korea. Days to initial rooting decreased as the cutting diameter was reduced. Plant height, leaf number, root length and root weight per plant were favorable as the cutting diameter was small. The ideal cutting diameter was 1-2 mm in this experiment. In the hydroponic cultures, the Japanese standard (JS) nutrient solution was the most effective for multiplication of stem cuttings. It was able to propagate more than 20 times a month from a single mother plant. Viability of plants, which were derived from plug seedlings using stem cuttings, was excellent when transplanted to the field. The number of tubers and tuber yield in both of the plug seedlings and seed potato planting plots were high when planted on 25 August. The number and yield were reduced when planted on 15 August, 5 September and 15 September. The degree of decrease of tuber yield in the plug seedling planting plot however, was lower than that of seed potatoes when the planting date was late. In the case of small tubers (under 30 g), the number of tubers and tuber yield were evidently increased in the seed potato tuber planting plot; the yield of large tuber (over 80g) in the plug seedling planting plot was higher than that of the seed potato. The total tuber yield per plant in the plug seedling planting plot was less than that of the seed potato; therefore, in order to increase tuber yield it was necessary to increase field plant density.

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두둑높이가 넓은잎큰조롱의 생육 및 근수량에 미치는 영향 (Effect of Ridge Height on Growth and Tuber Yield in Cynanchum auriculatum Royle ex Wight)

  • 남상영;김인재;김민자;노창우;이정관;윤태;민경범
    • 한국자원식물학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.299-303
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    • 2009
  • 넓은잎큰조롱의 두둑높이에 따른 생산성 및 품질향상을 위하여 재배법 확립의 기초자료로 제공하고자 두둑높이를 달리하여 2005년부터 3년간 시험한 결과, 만장, 엽장, 엽폭, 엽수, 엽록소함량, 경엽 건물중은 두둑높이가 높을수록 양적인 증가를 가져왔으나, 경태와 분지수는 두둑높이가 낮을수록 굵거나, 많은 경향이었다. 근수와 근장은 두둑높이 20 cm까지는 두둑높이가 높을수록 많거나, 길었으나, 20 cm 이상의 두둑높이에서는 생육량이 감소하였으며, 근태는 두둑높이가 낮을수록 굵어지는 경향이었다. 비상품근 중 세근은 두둑높이 20 cm에서 다소 많았으며, 부패근은 두둑높이가 낮을수록 많은 경향이었고, 근수량은 두둑높이 20 cm내지 30 cm 까지는 두둑높이가 높을수록 증수되어 두둑높이 10 cm의 515 kg/10a 대비 3%, 11% 증수되었다.