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토양산도에 따른 대두생육반응의 품질간 차이 (Varietal Difference of Growth Response to Soil Acidity in Soybean)

  • 이홍석;정병용
    • 한국작물학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.67-77
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    • 1987
  • 토양산도의 차이가 대두품종의 생육 및 수량과 근류의 착생 및 활력 등에 미치는 영향을 추구하는 동시에 내산성 품종의 생리생태적 특성을 분명히 하고자 토양산성에 대한 생육반응을 달리하는 장백콩외 5개 품종을 공시하여 토양 pH 5와 7의 2수중에서 폿트 및 포장시험을 실시하였는데 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 경장, 절수, 총건물중 및 지상부 건물중 등으로 본 생육정도는 전반적으로 토양 pH가 낮을 때 감소되었으나 장백콩, 봉의 및 외알콩 등에서는 토양산도간 차이를 인정할 수 없거나 작은 편이었다. 2. 엽면적지수 및 개체당 엽면적도 토양 pH가 낮아지면 전반적으로 현저히 감소하였는데 그 정도는 품종 및 생육시기에 따라 다르며 특히 장백콩에서 토양산도간 차이가 작게 나타났다. 3. 엽중의 엽록소함량도 토양 pH가 낮으면 모든 생육시기에 걸쳐 전공시품종에서 감소하였는데 토양산도간 차이는 폿트시험에서는 봉의 및 외알콩에서, 그리고 포장시험에서는 단엽콩. 장백콩 및 외알콩등에서 각각 작게 나타났다. 4. 뿌리의 활력은 모든 품종에서 토양산도에 따른 고의적 차이를 인정할 수 없으며 전반적으로 생육중기에 활력이 높고 생육의 진전과 더블어 감소하였다. 5. 근류의 착생 및 활력도 토양 pH가 낮으면 대부분의 경우에 감소하였는데 그 정도는 품종에 따라 다르고 특히 봉의와 외알콩에서는 토양산도에 따른 근류착생의 차이가 작은 편이었고 단엽콩. 장백공, 장단백목은 근류의 활력 및 그의 토양산도간 차이가 작은 것으로 나타났다. 6. 줄기 콩의 allantoin 질소함량은 전반적으로 개화성기에 최고에 이르고 생육의 진전과 더불어 현저히 감소하였는데 품종간 차이는 크지 않았으나 장백콩. 장단백목 및 황금콩 등에서 많은 편이었고 토양 pH가 낮아지면 모두 감소하였는데 그 정도는 특히 장백콩에서 작은 편이었다. 7. 엽중의 질소, 인산. 칼슘 및 마그네지움 함량등은 토양 pH가 낮으면 전반적으로 감소하였는데 그 정도는 질소 및 칼슘 함량에서 크고 그 밖의 성분에서는 작게 나타났으며 토양산도에 따르는 차이는 질소함량은 폿트시험의 경우에는 장백콩에서 개화성기 이후에 작게 나타났고 칼슘함량은 장백콩 및 봉의에서 그 차이가 현저하였다. 그러나 포장시험에서는 이와 같은 경향이 현저하지 않았다. 8. 수량구성요소중 개체당 협수 및 입수는 토양 pH가 낮은 경우에 크게 감소하였고 그 정도는 또한 품종에 따라 현저한 차이가 있어 단엽중과 황금콩에서 코고 장백콩, 봉의 및 외알콩 등에서 작았다. 그러나 협당 입수와 100입중은 토양산도에 따른 유의적 차이를 인정할 수 없었다. 9 종실수량은 품종. 토양산도간 및 이들의 상호작용에 모두 유의성이 인정되어 황금콩은 각 토양pH 수준에서 다른 품종에 비하여 가장 다수이었고 단엽콩과 장단백목은 pH 7 수준에서는 다른 품종에 비하여 다수이었으나 pH 5 수준에서는 황금콩이외의 품종에서는 현저한 차이가 없었다. 또한 토양산도간 차이는 장백콩에서는 거의 볼 수 없고 봉의와 외알콩에서는 미미하였으며 그 밖의 품종에서는 현저한 차이가 있었다. 10. 수량과 수량구성요소간의 상관은 개체당입수와 협당입수가 수량과 유의적 상관을 나타내었고 특히 토양 pH 5 수준에서 보다 높은 상관관계를 나타내었으며 개체당 협수는 pH 5 수준에서는 수량과 유의적 상관을 보였으나 pH 7 수준에서는 유예적 상관을 인정할 수 없었다. 11. 종실중의 단백질 함량도 토양 pH가 낮은 경우에 현저히 떨어졌는데 그 정도는 품종에 따라 현저한 차이가 있으며 장백콩. 장단백목 및 외알콩 등에서는 그 차이가 별로 없었다. 12. 시험결과를 종합해 볼 때 대체로 토양 pH가 5인 산성조건에서는 영양생장이 억제되어 경장, 절수, 건물중, 엽면적 및 엽록소함량간 등이 감소될 뿐만 아니라 근류의 착생과 활력도 떨어져 줄기 중의 allantoin 질소함량이 낮아지는 한편 엽중의 질소, 인산, 칼슘 및 마그네지움 등의 함량도 떨어뜨려 결실률과 재체당 입수를 감소시키므로서 감수를 초래하고 아울러 종실중의 조단백함량도 떨어트리는 것으로 나타났다. 그러나 이와 같은 산성조건에 의한 생육과 근류의 착생 및 활력의 감소와 그에 따른 allantoin 질소 및 주요 성분함량과 수량의 감소 등이 장백콩에서는 거의 없거나 적게 나타나 내산성품종의 특성을 잘 나타내었고 봉의와 외알콩도 산성조건에서 안정성이 비교적 높은 것으로 나타났다.

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무인산 조건에서 OsPTs 유전자 도입 형질전환벼의 인산흡수 반응 (Expression of OsPTs-OX Transgenic Rice in Phosphate-Deficient Condition)

  • 송송이;이기환;박동수;서종호;손범영;김도훈;남민희
    • 한국작물학회지
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    • 제56권3호
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    • pp.264-272
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    • 2011
  • 벼에서 인산흡수 관련 유전자를 이용하여 무기양분이 제한된 토양에서도 작물의 생장을 극대화시키는 무기영양 이용능력이 강화된 차세대 작물을 개발하고자 인산흡수력이 강화된 OsPT(Phosphate transporter)1, 4, 7, 8-OX 계통을 세대진전시켜 T5 세대에서 유전자의 안정적 도입을 확인하였다. 형질전환 계통들의 뿌리발달 상황을 조사해 본 결과, T/R율이 모든 형질전환 계통에서 동진벼보다 높은 경향을 보였다. OsPT1-OX 및 OsPT4-OX 계통은 모본인 동진벼에 비해 전반적으로 초장, 간장 및 수장은 짧았으나 OsPT7-OX 및 OsPT8-OX 계통은 주요 농업적 특성이 비슷하였다. 인산 무시용 시 OsPT1, 7, 8-OX 계통들은 출수기가 1~2일 정도 조숙화되었으나 인산흡수량이 과다하였던 OsPT4-OX계통은 오히려 2일 정도 만숙화되어 출수기 반응이 뚜렷하였다. 인산 무시용시 관행시비 대비 쌀수량 감소율은 동진벼가 18%로 컸으나 OsPT1-OX, 7, 8계통들은 각각 10, 15, 9%에 불과하였다. 인산 무시용시 모본인 동진벼에 비해 OsPT1, 4, 7, 8-OX 계통들은 출수기의 식물체 인산흡수량이 각각 104, 128, 26, 14% 증가하였으나 질소함량은 10, 16, 12, 5% 증가에 그쳤다. 동진벼에 비하여 P/N율이 높고 간장이 짧은 OsPT1-OX과 4-OX 계통은 (2N)P시험구에서 간장이 각각 6, 4 cm 회복되었다. OsPTs-OX의 인산함량(%)을 분석한 결과, OsPT4-OX >1-OX >7-OX >8-OX 순으로 나타난 반면, OsPT1-OX이 인산흡수율이 높으면서도 생육의 변화가 적어 개체당 총 인산흡수량(g/개체)은 OsPT1-OX >4-OX >7-OX >8-OX 순으로 OsPT1-OX이 인산흡수증진 신품종으로 가장 유망하였다. OsPT1-OX계통의 부위별 인산흡수량은 줄기와 잎에서 동진벼의 2.4배, 2.2배였으나 현미와 영에서는 차이가 없었다.

모래밭 버섯균(菌)과 Glomus 균근균(菌根菌)의 인공접종(人工接種)이 연령(年齡)이 다른 상수리나무에서 채취(採取)한 삽수(揷穗)의 삽목발근(揷木發根)에 미치는 영향(影響) (Effects of Inoculation with Mycorrhizal Fungi, Pisolithus tinctorius and Glomus sp. on the Rooting of Quercus acutissima Carr. Cuttings at Various Ortet Ages)

  • 김종주;이경준
    • 한국산림과학회지
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    • 제79권3호
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    • pp.302-308
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    • 1990
  • 본(本) 연구(硏究)의 목적(目的)은 12주(週) 2년(年), 4년(年), 2년생(年生) 상수리나무 모수(母樹)에서 채취(採取)한 삽수(揷穗)에 모래밭버섯균(菌)(Pisolithus tinctorius)과 Glomus sp. 내생균근균(內生菌根菌)을 인공접종(人工接種)하여 삽수(揷穗)의 발근(發根), 부정근(不定根) 발달(發達), 발근특성(發根特性) 등을 조사(調査)하여, 균근균(菌根菌)의 인공접종(人工接種)이 상수리나무의 삽목발근(揷木發根)에 미치는 영향(影響)을 알아보는데 있다. 균근균(菌根菌)을 인공접종(人工接種)한 것과 접종(接種)하지 않은 배지(培地)(버미쿨라이트 : 피트모스=2 : 1, v/v)에 1989년(年) 8월초(月初)에 삽목(揷木)을 실시(實始)하였다. 삽수(揷穗)는 오전(午前) 7시(時)에서 오후(午後) 8시(時)까지 20초간(秒間) 작동(作動)하고 2분간(分間) 멈추는 간헐관수(簡歇灌水)시스템 하에, 약 $25/18^{\circ}C$(낮/밤)의 온도(溫度), 78%의 차광조건(遮光條件)에 하(下)에서 약(約) 10주간(週間) 배양(培養)하였다. 12주(週) 2년생(年生), 4년생(年生), 20년생(年生) 모수에서 채취(採取)한 삽수(揷穗)의 평균발근율(平均發根率)은 각각 82.4%, 48.1%, 29.2%, 12.5% 나타났다. 모래밭버섯균의 인공접종(人工接種)은 12주된 실생묘를 제외하고 모든 연령(年齡)의 삽수발근(揷穗發根)을 촉진(促進)하였고, 특히 20년생의 경우에는 대조구에 비교(比較)하였을 때, 그 효과(效果)가 두드러지게 나타났다. 삽수(揷穗)의 발근율(發根率)이 가장 높은 처리(處理)는 12주(週)된 실생묘(實生苗)의 경우, 모래밭 버섯과 3,000ppm IBA 처리(處理)(88.9%), 2년생(年生) 유묘(幼苗)는 1,000ppm IBA(75%), 4년생(年生) 맹아(萌芽)는 3,000ppm IBA(58.3%), 20년간(年生)은 모래밭 버섯과 3,000ppm IBA처리(處理)(22%)에서 나타났다.Glomus sp. 내생균근균의 접종(接種)은 삽수의 초기발근(初期發根)을 촉진(促進)시키지 않았다. 뿌리 건중량(乾重量), 발근(發根)된 삽수당(揷穗當) 일차근(一次根)의 길이와 직경(直徑)등에 있어서 모래밭 버섯과 3,000ppm IBA를 함께 처리(處理)한 것이 가장 높았다. 엽내(葉內) 전질소(全窒素) 함량(含量)은 처리간(處理間)에는 차이(差以)가 없었으나, 발근(發根)된 삽수(揷穗)가 발근(發根)되지 않은 삽수(揷穗)보다 더 많은 것으로 나타났다. 그리고 발근율(發根率)이 높은 처리(處理)가 엽내(葉內) 전인산(全燐酸) 함량(含量)이 높게 나타났다.

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인회석 박막 피복 도관과 Brain-derived neurotrophic factor(BDNF) 유전자 이입 슈반세포를 이용한 백서 좌골신경 재생에 관한 연구 (SCIATIC NERVE REGENERATION USING CALCIUM PHOSPHATE COATED CONDUIT AND BRAIN-DERIVED NEUROTROPHIC FACTOR GENE-TRANSFECTED SCHWANN CELL IN RAT)

  • 최원재;안강민;황순정;정필훈;김명진;김남열;유상배;장정원;김현만;김중수;김윤희;김성민;이종호
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제31권3호
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    • pp.199-218
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    • 2005
  • Purpose of Study: Peripheral nerve regeneration depends on neurotrophism of distal nerve stump, recovery potential of neuron, supporting cell like Schwann cell and neurotrophic factors such as BDNF. Peripheral nerve regeneration can be enhanced by the conduit which connects the both sides of transected nerve. The conduit maintains the effects of neurotrophism and BDNF produced by Schwann cells which can be made by gene therapy. In this study, we tried to enhance the peripheral nerve regeneration by using calcium phosphate coated porous conduit and BDNF-Adenovirus infected Schwann cells in sciatic nerve of rats. Materials and Methods: Microporous filter which permits the tissue fluid essential for nerve regeneration and does not permit infiltration of fibroblasts, was made into 2mm diameter and 17mm length conduit. Then it was coated with calcium phosphate to improve the Schwann cell adhesion and survival. The coated filter was evaluated by SEM examination and MTT assay. For effective allogenic Schwann cell culture, dorsal root ganglia of 1-day old rat were extracted and treated with enzyme and antimitotic Ara-C. Human BDNF cDNA was obtained from cDNA library and amplified using PCR. BDNF gene was inserted into adenovirus shuttle vector pAACCMVpARS in which E1 was deleted. We infected the BDNF-Ad into 293 human mammary kidney cell-line and obtained the virus plaque 2 days later. RT-PCR was performed to evaluate the secretion of BDNF in infected Schwann cells. To determine the most optimal m.o.i of BDNF-Ad, we infected the Schwann cells with LacZ adenovirus in 1, 20, 50, 75, 100, 250 m.o.i for 2 hours and stained with ${\beta}$-galactosidase. Rats(n=24) weighing around 300g were used. Total 14mm sciatic nerve defect was made and connected with calcium phosphate coated conduits. Schwann cells$(1{\times}10^6)$ or BDNF-Ad infected Schwann cells$(1{\times}10^6)$ were injected in conduit and only media(MEM) was injected in control group. Twelve weeks after surgery, degree of nerve regeneration was evaluated with gait analysis, electrophysiologic measurements and histomorphometric analysis. Results: 1. Microporous Millipore filter was effective conduit which permitted the adhesion of Schwann cells and inhibited the adhesion of fibroblast. We could enhance the Schwann cell adhesion and survival by coating Millipore filter with calcium phosphate. 2. Schwann cell culture technique using repeated treatment of Ara-C and GDNF was established. The mean number of Schwann cells obtained 1 and 2 weeks after the culture were $1.54{\pm}4.0{\times}10^6$ and $9.66{\pm}9.6{\times}10^6$. 3. The mRNA of BDNF in BDNF-Ad infected Schwann cells was detected using RT-PCR. In Schwann cell $0.69\;{\mu}g/{\mu}l$ of DNA was detected and in BDNF-Adenovirus transfected Schwann cell $0.795\;{\mu}g/{\mu}l$ of DNA was detected. The most effective infection concentration was determined by LacZ Adenovirus and 75 m.o.i was found the most optimal. Conclusion: BDNF-Ad transfected Schwann cells successfully regenerated the 14mm nerve gap which was connected with calcium phosphate coated Millipore filter. The BDNF-Ad group showed better results compared with Schwann cells only group and control group in aspect to sciatic function index, electrophysiologic measurements and histomorphometric analysis.