• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.203-203
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• 2017

The Earth's climate is rapidly changing because of increasing carbon dioxide content in atmosphere so, climate prediction models anticipate that earth surface temperature will rise by 3 to $5^{\circ}C$ in next 50 to 100 years. Therefore, frequency of un-expected weather events such as drought, salinity, low or high temperature and flooding etc. will be increasing worldwide. Furthermore, increased atmosphere temperature can influence pests and pathogens spread as well. Therefore, to protect enormous grain loss from unexpected weather conditions, studies related with combine stress conditions like abiotic plus biotic stress condition are really required. Thus, our research focused on physiological responses under combined abiotic and biotic stress condition in rice plant. To induce uniform stress condition, we used NaCl (100 mM) and salicylic acid (0.5 and 1.0 mM SA) as each stress a stimulator. Each artificial abiotic and biotic stress inducer was applied to hydroponically grown rice seedlings alone or together for four day. The data were collected in a time-dependent manner [1, 2, 3 and 4 day(s) after treatment (DAT)] and were matched with our anticipation that shoot length and shoot fresh weight was decreased in solo and combined abiotic and biotic stress condition. The lipid peroxidation content was significantly increased ($1.5{\pm}0.2$ to $2.7{\pm}0.1mg$ mg of $MDA\;g^{-1}FW$) in the first two days in both stress exposed plants, and showed the opposite trend ($0.5{\pm}0.01$ to $0.1{\pm}0.001mg$ of $MDA\;g^{-1}FW$) in last two days under multi stress condition. Superoxide dismutase (SOD) activity did not showed difference in only biotic stress condition (alone 0.5 and 1.0 mM SA) as compared to control however, it was significantly increased in multi stress condition or solo abiotic stress condition whereas, catalase (CAT), and ascorbate peroxidase (APX) activities were significantly decreased in solo biotic and combined abiotic and biotic condition. In particular, both enzymes activities were more decreased in multi stress condition as compared to solo biotic stress condition. The results for relative mRNA expression level of CAT and APX enzymes were in agreement with results of spectrophotometric values. Correlation value between each stress condition and phenotypic data showed that biotic stress condition showed high correlation with activity of CAT and APX whilst, abiotic stress condition revealed significant correlation with SOD activity.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제4권3호
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• pp.243-248
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• 2015

본 연구는 수수 지상부 부산물을 이용하여 제초활성을 검정하며 생물제초제로서의 개발 가능성을 알아보고자 수행되었다. 수수 지상부 분말을 토양과 혼합하여 처리했을 때 피, 바랭이, 어저귀, 털비름의 발아 억제율은 최대 40% 정도였으며 발아한 개체들의 지상부 생육억제율은 광엽잡초인 어저귀와 털비름에서 최대 30%, 화본과잡초인 피와 바랭이에서는 30% 이하로 낮게 나타났다. 수수 지상부 추출물의 발아억제 효과는 피를 제외한 바랭이, 어저귀, 털비름에서는 $25mg\;ml^{-1}$ 이상의 농도에서 크게 나타났으며, 50%의 발아를 저해하는 농도가 피에서는 $60mg\;ml^{-1}$였으나 나머지 세 초종에서는 $1060mg\;ml^{-1}$ 이하로 작게 나타났다. 경엽처리활성을 높이기 위해 선발한 11개 전착제 중 DOS70, TM15, TDE7이 가장 효과적인 것으로 나타났으며, 그 중 DOS70는 주요 잡초종을 60%까지 방제할 수 있었다. 비록 수수 지상부 부산물의 잡초방제효과가 크지는 않은 것으로 나타났지만 장기적인 처리에 의한 잡초종자 및 개체밀도의 점진적인 경감이 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1659-1665
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• 2011

감귤류 중 수술이 퇴화되어 웅성불임형질을 나타내는 '청견' 품종에 정상적인 수술의 형태를 가진 웅성가임인 '진귤' 품종을 교배하여 150개체의 $F_1$ 집단을 구축하여 수술이 퇴화되는 개체와 정상인 개체를 분리하였다. 분리된 F1 개체들을 사용하여 SRAP 기법과 집단 분리 분석법(BSA)을 조합하여 웅성 가임 연관 마커 개발에 활용하였다. $F_1$ 집단 내 150개체 중 66개체가 퇴화 수술을 갖고 있으며 웅성 가임성과 웅성 불임성의 분리비는 1:1이며 $x^2$ 값은 2.16(p=0.05)이었다. 197개의 SRAP 프라이머 조합들 중 웅성가임 특이밴드를 형성하는 3개의 SRAP 프라이머 조합(F4/R27, F39/R60, 및 F15/R37)을 선발하였으며, 이 중 F39/R60 프라이머에 특이적으로 증폭하는 DNA단편의 염기서열을 기본으로 하여 새롭게 작성한 양방향 프라이머 조합 중 웅성 가임 계통에서만 약 1.4 Kb의 특이밴드를 증폭하는 프라이머 조합, pMS 33U/pMS 1462L를 선발하여 SCAR 마커를 개발 하였다. 이러한 결과는 개발된 SCAR 마커로 무핵성 계통들의 육종 선발에 효율성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• 원예과학기술지
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• 제28권3호
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• pp.343-352
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• 2010

염 스트레스(0, 50, 100mM NaCl)에 의한 식물 반응을 이해하기 위하여, 본 실험은 수경법으로 2엽기까지 기른 배추를 이용하였다. 신선중과 건물중, 엽록소, 항산화 물질, 폴리아민함량, 항산화 효소 활성, 그리고 이온 레벨을 조사하였다. 배추의 생체중 및 건물중은 염의 증가에 따라 증가하였으며, 50mM NaCl 처리시 최적의 성장을 보였다. Chl a, total Chl, carotenoid 함량과 Chl a/b 비는 100mM NaCI 처리후 6일째 증가하였으나, Chl b 함량은 감소하였다. 글루타치온 함량은 염처리 후 6일째 뿌리에서 증가하였으며, dehydroascorbate는 6일째 잎과 뿌리에서 현저하게 증가하였다. 염처리후 6일째 잎에서, ascorbate peroxidase 활성은 증가하였으나, catalase와 glutathione reductase 활성은 감소하였다. 지상부에 100mM NaCI 처리후 3일째, $Na^+$ 함량은 12.5배 증가하였으나, $Ca^{2+}$, $K^+$과 $Mg^{2+}$ 함량은 43-57% 감소하였다. 또한 염 스트레스에 의한 스페르미딘 감소 현상과 스페르민 증가현상을 나타내었다. 50mM NaCl 처리에 의해 배추의 생장 촉진, 글루타치온 및 비타민 C 함량 증가 현상이 나타났으며, 또한 식물의 생장 촉진에 의한 재배 기간의 단축효과도 기대된다.

• 한국환경농학회지
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• 제37권3호
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• pp.197-206
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• 2018

BACKGROUND: The present study aimed to examine the crops capable of growing and adapting to the external environment and various stresses of reclaimed agriculture land for the development of high value-added agricultural utilization technology based on reclaimed land through standardization and empirical study of cultivation environment for cultivating crops. METHODS AND RESULTS: Two crops namely turnips and beets were selected for the salt tolerance test of soil environmental conditions on reclaimed land. Turnip and beet seedlings were planted on the soil collected at the 'Seokmun' reclaimed land. There are five treatments such as non-treatment, 1.0, 2.0 (control), 4.0 and $8.0dS{\cdot}m^{-1}$ of EC. The contents of betacyanin in beet roots was highest in control and decreased with increasing salt concentration. The GSL contents in the turnip roots waswere highest at EC 2.0 and decreased with increasing salt concentration, whereas those in turnip leaves waswere high both in the non-treated control and atthe EC 1.0-treatment. But, tThere was, however, no statistical differences among the treatments. CONCLUSION: The degree of salt tolerance of crops was examined, and the limit EC iswas expected to be $3.0{\sim}4.0dS{\cdot}m^{-1}$ as reported to date. If the soil improvement is performed and irrigation systems are used in the actual reclaimed land, the EC of supplied irrigation will be low, and desalination effecttreatment by the lower EC of the supplied irrigation on the soil will lead to more favorable soil condition of the rhizosphere and cultivation environment offor the crops than those in the port experiment. Therefore, monitoring the salinity, water content and ground water level will enable prediction of the rhizosphere environment, and setting up irrigation management and supplying irrigation will lead to crop cultivation results that are close to normal.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.41-48
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• 2021

농촌 인구의 감소와 고령화가 지속되면서 농업 생상성 향상의 중요성이 높아지고 있는 가운데, 농작물 품질에 대한 조기 예측은 농업 생산성 및 수익성 향상에 중요한 역할을 할 수 있다. 최근 CNN 기반의 딥러닝 기술 및 전이 학습을 활용하여 농작물의 질병을 분류하거나 수확량을 예측하는 연구가 활발하게 진행되고 있지만, 수확 후 농작물의 품질을 식재단계에서 조기에 예측하는 연구는 찾아보기 힘들다. 본 연구에서는 건강 기능성 식품으로 주목받고 있는 새싹삼을 대상으로, 수확 후 새싹삼의 품질을 식재단계에서 조기에 예측하는 모델을 제안한다. 이를 위하여 묘삼의 이미지를 촬영한 후 수경재배를 통해 새싹삼을 재배하였고, 수확 후 새싹삼의 품질을 분류하여 실험 데이터를 수집하였다. 다수의 CNN 기반의 사전 학습된 모델을 활용하여 새싹삼 조기 품질 예측 모델을 구축하고, 수집된 데이터를 이용하여 각 모델의 학습 및 예측 성능을 비교 분석하였다. 분석 결과 모든 예측 모델에서 80% 이상의 예측 정확도를 보였으며, 특히 ResNet152V2 기반의 예측 모델에서 가장 높은 정확도를 보였다. 본 연구를 통해 인력에 의존하던 기존의 묘삼 선별 작업을 자동화하여 새싹삼의 품질을 높이고 생산량을 증대시켜 농가의 수익창출에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.319-324
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• 2022

본 연구는 식물 공장에서 배초향(Agastache rugosa Kuntze) 재배 시, 야파시간에 따른 생육과 항산화 물질 함량에 미치는 영향에 대하여 살펴보고자 수행하였다. 본엽 4매인 배초향 묘를 백색 LEDs를 이용한 수경재배 시스템에 정식하였다. 야파처리 효과를 알아보기 위해 06시부터 광도 200μmol·m^-2·s^-1 조건으로 시간을 24시간 주기에서 18:1:2:3, 18:2:2:2, 18:3:2:1(명기:암기:명기:암기) 비율로 처리하였으며 대조구는 20:4(명기:암기)로 설정하여 4주간 재배하였다. 엽장과 엽폭, 화아수를 제외하고는 유의적 차이가 발생하지 않았다. 배초향 지상부의 항산화물질 함량은 tilianin과 acacetin이 높았고, 지하부에서는 rosmarinic acid(RA)의 함량이 유의하게 높았다. 배초향의 건물중당 RA함량은 18:1:2:3과 18:2:2:2에서 대조구보다 47.92, 51.46% 높았고, 건물중당 tilianin과 acactin은 18:3:2:1에서 유의적으로 높게 나타났다. 야파처리를 하였을때 동일한 누적 광량으로 인해 생육 차이를 보이지 않았지만, 18:2:2:2의 야파처리가 총 폴리페놀 함량이 높게 나타났다. 따라서 인공광을 이용한 배초향 재배 시스템에서 야파처리를 통하여 생육 저하 없이 배초향의 항산화 물질 증대 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-10
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• 2022

This study was conducted to investigate the germination characteristics through the temperature change treatment compared to the general room temperature immersion treatment of the native species, the Larix kaempferi, and the Berula platyphyllavar. japonica seeds, and to obtain basic data for the production of healthy seedlings with high productivity and efficiency. As a result, the germination rate of the larch seeds showed a significant difference according to room temperature and temperature immersion treatment, and the average germination days of the birch seeds showed a significant difference according to room temperature immersion and temperature immersion treatment. On the other hand, there was no significant difference in germinal uniformity. The results of the study are as follows. First, the results of the analysis of the fallen leaves were the highest germination rate in the treatment of 1.5 days of hot water and 1.5 days of cold water, the fastest germination rate, the lowest average germination day, and the highest germination uniformity. This is the best result in most items, and the change temperature immersion treatment of hot and cold baths was superior to the conventional room temperature immersion treatment. Second, the results of birch tree showed that the germination rate was the highest in 1.5 days of hot water and 1.5 days of cold water. The average germination day is 1.5 days of cold water 1.5 days of hot water 1.5 days, but the difference between 1.5 days of hot water and 1.5 days of cold water is 0.01 days. The highest germinated uniformity was found in 1.5 days of cold water and 1.5 days of hot water. As a result, in the case of larch and birch, the seed temperature immersion (1.5 days of hot water, 1.5 days of cold water) treatment is superior to the existing three-day immersion treatment in various analysis methods, and it is expected that productivity and efficiency can be improved at a low cost in a short period of time at the seedling production site through seeds.

• 한국자원식물학회지
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• 제35권4호
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• pp.502-507
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• 2022

본 연구는 약용식물자원인 땅꽈리 유식물의 하배축 절편으로부터 부정아 형성을 통한 재분화를 조사하여 효율적인 재분화 조건을 확립하고자 하였다. 신초는 저농도 BAP를 함유하는 MS 배지에서 효과적으로 유도되었다. 신초 유도는 BAP 0.5~1.0 mg/L를 단독으로 또는 NAA 0.1~0.5 mg/L와 함께 처리한 MS 배지에서 활발히 이루어졌으며, 특히 BAP 1.0 mg/L가 포함된 MS 배지가 가장 효과적이어서 다발성 신초가 왕성하게 형성되었다. 유도된 신초를 뿌리 유도 배지로 옮겼을 때, 저농도의 NAA, IBA, IAA에서 뿌리가 잘형성되어 재분화 식물체를 만들어 내기에 적절하였다. 발근 수와 뿌리의 길이는 각각평균 2.0개, 8.0 cm 이상으로 높게 나타났다. 특히, 0.03 mg/L의 NAA, IBA, IAA를 포함한 MS 배지에서 뿌리가 더잘 성장하고, 뿌리의 전체적인 형태도 양호하였다. 그리고, 저농도의 NAA, IBA, IAA를 함유하는 MS 배지에서 새로운 신초의 형성도 잘 이루어져서, 줄기의 수가 2개 이상으로 많이, 그리고 길이는 6.0 cm 이상으로 길게 신장하였다. 배양토에 이식한 재분화 식물체는 100%의 생존율을 보였으며, 모두 정상적인 성체로 생장하였다. 따라서 땅꽈리의 부정아 형성을 이용한 재분화 식물체의 생산은 개체들을 대량 증식할 수 있어 균질한 조원료를 안정적으로 공급하는데 주요 수단이 될 것으로 보인다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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• pp.38-38
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• 2023

Sorghum (Sorghum bicolor L.) is a promising biomass crop with a high lignocellulose content. This study aimed to select high salt-tolerance sorghum lines for cultivation on reclaimed land. Using 7-day seedlings of the sorghum population consisted of 71 radiation-derived mutants (M₂ to M₆) and 33 genetic resources, survival rate (SR), plant height (PH), root length (RL), fresh weight (FW), and chlorophyll content (CC) were measured for two weeks after 102 mM (0.6%) NaCl treatment. Furthermore, the characteristics of the sorghum population were confirmed using correlation analysis, PCA (principal component analysis), and the FCE (fuzzy comprehensive evaluation) method. Under 102 mM NaCl conditions, SR ranged from 4.9 (IS645-200-6) to 82.4% (KLSo79125-200-1), with an average of 49.9%. PH varied from 7.5 (Mesusu-100-2) to 33.2 cm (DINE-A-MITE-100-2-10), with an average of 20.4 cm. RL ranged from 1.0 (IS645-200-1) to 17.0 cm (30-100-2), with an average of 7.7 cm. FW varied from 0.1 (IS645-200-6) to 4.5 g/plant (DINE-A-MITE-100-2-10), with an average of 2.1 g/plant. CC ranged from 0.9 (DINE-A-MITE-100-2-2) to 3.1 mg/g (IS12937), with an average of 1.7 mg/g. An overall positive correlation, with SR and FW (r = 0.86, P < 0.01), and FW and CC (r = 0.79, P < 0.01), was shown by correlation analysis. Among the five traits, two principal components were extracted by PCA analysis. PC1 was significantly associated with FW, while PC2 was highly involved with RL. To evaluate the salt tolerance level of the sorghum population when an FCE based on trait data was performed, MFV (membership function value) was 0.68. As a result of compiling the MFV of each line, eight lines with MFV > 0.68 were selected. Ultimately, the radiation-derived mutant lines, DINE-A-MITE-100-2-10 and DINE-A-MITE-100-2-12 were selected as salt-tolerant sorghum lines. The results are expected to inform salt-tolerant sorghum breeding programs, and the high salt-tolerance sorghum lines might be advantageous for cultivation on reclaimed land.