• 생물환경조절학회지
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• 제30권3호
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• pp.237-243
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• 2021

본 연구의 목적은 겨울철 약광기 보광 시 줄기 유인 수가 온실 파프리카의 생육, 과실의 품질 및 생산량에 미치는 영향을 구명하는 것이다. 파프리카는 2020년 10월 26일에 m²당 3.2주를 정식하였고, 2020년 12월 1일부터 고압나트륨등을 작기 종료일인 2021년 5월 25일까지 하루 16시간의 광주기로 조사하였다. 줄기 유인 처리는 분지 이후의 생장점이 각각 2, 3개로 유지되도록 유인해 주었다. 초장은 2줄기 유인 처리구에 비해 3줄기 유인 처리구에서 유의적으로 짧았고 마디수 및 엽수는 2줄기 유인 처리구에 비해 3줄기 유인 처리구에서 유의적으로 증가했다. 엽면적 및 기관별 건물중은 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 과실 생체중 및 건물중은 모든 처리구에서 생육단계에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 3줄기 유인처리구가 2줄기 유인 처리구에 비해 낮은 수치를 보였다. 3줄기 유인 처리구의 상품과율은 95.4%로 2줄기 유인 처리구의 93.6%에 비해 높았다. 총 수확량은 3줄기 유인 처리구에서 30.2% 높게 나타났다. 결론적으로 온실 파프리카의 3줄기 유인 재배는 적정 수준의 영양생장을 유지함으로써 과실 생산량에 긍정적인 영향을 미쳤다고 할 수 있다. 본 연구 결과는 파프리카의 생산량 증대를 위한 농가 의사결정에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권3호
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• pp.196-205
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• 2021

본 연구는 대목 종류에 따라 나타나는 방울토마토 수량 차이를 생장상의 변화와 광합성 효율을 통해 비교분석하고자 수행하였다. 접수 '노나리'와 대목 4종류('파워가드', 'T1', 'L1', 'B.blocking')을 사용하여 접목한 4개의 처리구와 '노나리'를 접목하지 않은 1개의 처리구로 실험에 사용하였다. 방울토마토 생육후기인 5월의 주 당 평균 총 수확량을 조사한 결과 대목 'B.blocking'을 사용한 처리구는 417.5g으로 가장 높은 수확량을 보였고 대목을 사용하지 않은 처리구가 354.2g으로 가장 낮은 수확량을 보였다. 정식 252일 후의 개화위치를 조사한 결과 대목 'B.blocking'을 사용한 처리구는 14cm 내지 17cm의 개화위치를 보인 반면 대목을 사용하지 않은 처리구는 10cm 내지 14cm의 개화위치를 보였다. 정식 266일 후 생장강도를 조사한 결과 대목 'T1', 'L1', 'B.blocking'을 사용한 처리구는 10mm대의 생장강도를 보인 반면 대목을 사용하지 않은 처리구의 생장강도는 8.43mm로 낮은 값을 보였다. 대목을 사용한 처리구는 생육후기까지 생장의 균형을 맞춰 높은 수확량을 보인 반면 대목을 사용하지 않은 처리구는 세력이 저하되어 수확량이 감소한 것으로 판단된다. 엽록소 형광변수는 대목을 사용한 처리구가 대목을 사용하지 않은 처리구보다 높았다. 이상으로 방울토마토 접목묘를 사용하는 것이 생육후기까지 생장의 균형을 유지하고 광합성 효율이 높아 수량이 높은 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제29권4호
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• pp.402-409
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• 2019

생삼을 쪄서 건조시킨 홍삼은 전통적으로 사용되고 있는 약재로서 면역, 내분비 및 중추신경계 작용을 증진시키며 염증을 억제하는 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 그람 양성균의 세포벽 성분인 lipoteichoic acid (LTA)에 의한 염증반응에 홍삼추출액(RGE)이 항염증 효과를 가지는지 관찰하고 그 작용 기전을 연구하였다. BV-2 소교세포에서 RGE는 세포에 독성을 유도하지 않으면서 LTA로 인한 nitric oxide (NO)의 생성과 inducible nitric oxide synthase (iNOS) 발현을 억제하였으며, NF-kB p65의 핵으로의 이동과 IkB-a의 분해 또한 억제하였다. 한편, RGE는 농도의존적으로 heme oxygenase-1 (HO-1)의 발현을 유도하였으며, HO-1 siRNA를 처리했을 때는 RGE가 iNOS의 발현을 억제하지 못하였다. RGE는 HO-1의 발현에 관여하는 전사인자인 nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2)를 핵으로 이동을 촉진시켰다. 또한 RGE에 의한 HO-1의 발현은 phosphatidylinositol-3-kinase(PI-3K) 및 MAPK 억제제에 의해 감소되었으며, RGE가 Akt와 ERK, p38, JNK의 인산화를 유도하였다. 이상의 결과를 종합해보면, RGE는 PI-3K/Akt 및 ERK, p38, JNK 신호전달과정을 통해 HO-1의 발현을 유도함으로써 NO와 같은 염증매개물질의 생성을 억제한다는 것을 알 수 있다. 그러므로 홍삼추출액은 그람 양성균에 의한 신경염증과 염증관련 신경계 질환의 치료제로서 사용될 수 있을 것이라 사료된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권3호
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• pp.218-224
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• 2019

본 연구는 우리나라 대표 수출 포도 품종인 '캠벨얼리'를 대상으로 에틸렌작용억제제인 1-methylcylopropene(1-MCP)과 에틸렌생합성 저해 효과를 지닌 salicylic acid(SA)를 단독 혹은 병행처리하여 과실의 저장 및 유통환경에서 발생하는 탈립, 갈변 및 부패 등 생리장해의 발생과 과실 품질에 미치는 영향을 에틸렌 발생물질인 에테폰과 비교하여 검토하였다. 1-MCP 1,000ppb 훈증 처리 후 SA $25{\mu}M$을 살포 처리하고 $19^{\circ}C$에서 16일간 저장한 후 조사한 과립경도 및 산함량 수준은 단용처리에 비하여 높게 나타났다. 탈립률은 $100{\mu}L{\cdot}L^{-1}$ 에테폰 처리구 41.7%, SA 처리구 40.8%, 1-MCP 처리구 38.2%로 나타났으나 1-MCP 처리 후 SA를 처리한 경우는 18.7%로 탈립방지 효과가 월등하였다. 브러쉬의 길이를 측정한 결과, 에테폰 처리구는 1mm 미만의 비율이 74.3%로 매우 높게 나타났던 반면, 1-MCP 처리 후 SA를 처리한 경우는 2-4mm의 비율이 22.8%, 4-6mm 비율이 27.9%로 브러쉬 길이가 길게 조사되었다. 과축의 무게는 에테폰 처리구에서 2.3g으로 가장 낮아 감모율의 증가에 미치는 에틸렌의 영향과 1-MCP 및 SA의 감모 억제효과를 확인할 수 있었다. 또한 1-MCP와 SA는 저장 중 '캠벨얼리' 포도의 줄기갈변 억제 및 부패 경감에 일부 효과가 있음을 확인되어 추후 수출시 품질유지를 위한 기술 적용이 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제37권4호
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• pp.251-259
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• 2018

스마트온실에서 사용하고 있는 다양한 종류의 수경배양액 관리와 관련하여 ICT 기술을 활용한 작물생육 기반 배양액 제어시스템 개발을 위하여, 본 연구에서는 작물 생육단계별 시용배양액의 성분변화를 모니터링하고 이들 실측 데이터를 바탕으로 한 클라우드 기반 데이터 분석시스템을 설계하였다. 수집한 데이터 분석 및 시스템 구축을 위하여 인공광 스마트 온실에서 사용하는 관행의 무기 배양액, 기존 액비 및 폐기 농업부산물 유래 제조액비 등 수종의 배양액을 공시하였으며, 수경재배 작물 생육단계별 시용 배양액내 성분 변화패턴을 모니터링하였다. 발색법에 의한 흡광광도법을 활용하여 $NH_3-N$, $NO_3-N$, $NO_2-N$, $SiO_2$, $PO_4^{3-}$ 및 Cu 등 총 9종의 성분농도 변화를 산출하고 작물의 기초 생육량을 조사하였다. 각 작물의 기초 생육량 데이터는 오픈스택 클라우드 시스템에서 생성된 가상머신(Virtual machine)에 관계형 데이터베이스를 구축하여 수집 항목별로 분류 저장하였다. 저장된 작물별 배양액의 성분변화와 생육량 데이터는 노드제이에스(Node. js) 웹 프레임워크(Framework)를 통해 매주 수집된 데이터를 가시화하여 제공한다. 클라우드 기반 데이터베이스를 구축을 통하여 배양액 성분 실측치 비교와 작물 생육상황은 사용자 스마트 디바이스(Smart devices)를 활용, 작물종과 배양액 성분을 순차적 선택하고, 각 데이터의 비교 및 분석을 시계열 그래프로 실험 결과를 가시화할 수 있도록 하였다. 본 연구에서 개발한 클라우드 기반 데이터 분석시스템 스마트온실내 수경배양액 성분변화 및 재배 작물의 생육을 정기적으로 모니터링한 실측치를 기반으로 데이터베이스를 구축한 것으로 시설재배지나 인공광 스마트온실 등 다양한 농업현장에서 생육관리를 위하여 활용할 수 있다.

• 농업생명과학연구
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• 제52권6호
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• pp.49-60
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• 2018

본 연구는 품종 간 변이의 폭이 좁은 포도속(Vitis spp.) 유전자원을 대상으로 탄저병 저항성 품종을 판별하기 위해 국내 주요 재배 품종 및 유전자원 159품종을 공시하고,Colletotrichum acutatum과 C. gloeosporioides를 엽면접종하여 병원성 검정을 수행하였다. 또한, Genotyping-by-sequencing(GBS) 방법을 이용하여 포도나무 품종 간 유전적 다양성을 비교 분석하였다. 그 결과, C. acutatum을 접종한 잎에서는 58품종은 감수성을, 17품종은 저항성을 나타내었고, C. gloeosporioides를 접종한 경우에는 34품종이 감수성을, 25품종은 저항성을 나타냈다. 두 균주에 대해 공통적으로 저항성을 보인 품종은 'Agawan', 'Huangguan', 'Xiangfei' 등 8품종이였으며, 이들 대부분은 유럽종과 미국종의 교잡종으로 분류되었다. 유럽종에 기원한 'Emerald Seedless', 'Tano Red', 'Rem 46-77(Aestivalis GVIT 0970)' 등의 품종들은 대부분 감수성으로 판별되었다. 따라서 본 연구 결과를 통해 확보된 병 검정 및 유전 분석 결과는 포도나무 병해를 효과적으로 관리하는데 유용하게 활용될 수 있으며, 특히 포도나무 탄저병 저항성 품종들을 개발하고 육성하는데 매우 중요한 육종 소재 및 정보가 될 것으로 사료된다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제57권4호
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• pp.261-269
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• 2018

아카시아진딧물은 다양한 기주식물을 먹이로 하는 곤충으로 전 세계적으로 분포하고 있다. 본 연구는 아카시아진딧물 약충의 발육기간, 무시성충의 수명과 번식능력을 조사하기 위하여 10.0, 15.0, 20.0, 25.0, 30.0, $32.5^{\circ}C$ 정온조건에서 실험을 실시하였다. 조사된 모든 항온조건에서 아카시아진딧물은 성공적으로 성충으로 발육하였고 발육율은 온도가 상승할수록 증가하였다. 아카시아진딧물 약충시기별 발육영점온도와 유효적산일은 선형회귀분석 방법을 이용하여 계산하였다. SSI모델을 이용하여 발육최저, 최고한계를 추정하였다. 아카시아진딧물 전체약충기간의 발육영점온도와 유효적산일은 각각 $5.3^{\circ}C$과 128.4DD였다. SSI모델을 이용한 아카시아진딧물의 발육최저, 최고온도는 $17.0^{\circ}C$과 $34.6^{\circ}C$였으며 이들간의 차이는 $17.5^{\circ}C$였다. 전체약충기간의 발육완료분포모형은 3-매개변수 Weibull함수를 이용하여 나타내었다. 온도와 관련된 아카시아진딧물의 생물적 특성을 생명표분석을 통해 나타내었다. 내적자연증가율은 $25^{\circ}C$에서, 개체군순증가율은 $20^{\circ}C$에서 가장 높았다. 다른 지역에 서식하는 아카시아진딧물의 생물적 특성을 비교 분석하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권1호
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• pp.46-54
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• 2019

히트펌프와 냉온수 배관을 이용한 촉성재배 '설향' 딸기의 관부와 근권부에 대한 국소 냉난방 시험과 정식 전 딸기묘의 단근처리 시험을 수행하였다. 정식(2017년 8월 31일) 후 주간의 관부 표면온도는 국소냉방구가 $18{\sim}22^{\circ}C$로 화아분화에 적합한 온도를 유지한 반면 무처리구와 근권부 냉방구는 화아분화 한계온도인 $25^{\circ}C$를 상회한 $30^{\circ}C$ 이상으로 나타났다. 정식 후 30일 경과 시의 생육조사 결과 국소냉방처리 간의 생육차이는 없었으며 단근처리묘에서 초장과 엽병장이 상대적으로 작았으나 전체적으로 지상부의 생육저하는 크지 않은 것으로 나타났다. 국소냉방 및 단근처리에 대한 화방출뢰율을 조사한 결과 정화방 출뢰율은 구입묘를 제외하고 단근처리묘와 비단근처리묘에서 모두 관부 국소냉방구, 근권부 국소냉방구, 대조구의 순서로 높게 나타났으며, 대조구, 근권부 국소난방구, 관부 국소난방구 모두에서 단근처리묘가 비단근처리묘에 비해 높게 나타났다. 정화방 출뢰율은 관부 국소난방구 단근처리묘가 가장 높았으며 가장 낮은 무처리 비단근처리묘 보다 시기별 최대 3.8배 높게 나타났다. 1차 액화방의 출뢰율은 처리구 간 차이가 정화방에 비해 크지 않으나 정화방과 동일한 경향을 나타내었다. 2018년 3월 27일까지의 상품과 수확량은 구입묘를 제외하고 관부 국소난방구, 근권부 국소난방구, 대조구의 순서로 나타났으며, 단근처리묘가 비단근처리묘보다 수확량이 높았다. 이러한 경향은 2018년 2월 14일까지의 정화방 중심의 초기수확량에서 뚜렷하게 나타났으며 2018년 3월 9일부터 국소냉방과 단근처리의 영향은 줄어드는 것으로 나타났다. 난방시험의 경우 근권부 국소난방구(근권 $20^{\circ}C$+공간 $5^{\circ}C$)와 관부 국소난방구(관부 $20^{\circ}C$+공간 $5^{\circ}C$)는 대조구(공간 $9^{\circ}C$) 대비 각각 59%와 65%의 난방유 절감이 가능하였으며, 히트펌프 가동에 의한 전기소비를 반영하였을 때 난방비는 각각 55%와 61%가 절감되는 것으로 분석되었다. 히트펌프와 배관을 이용한 촉성재배 '설향' 딸기의 관부 국소냉난방은 초기수확량 증가와 난방에너지절감 효과를 확인할 수 있었으나 화아분화 촉진에 의한 화방출뢰의 조진화는 정식시기, 환경조건, 초기생육이 미치는 영향이 크므로 이와 관련한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제29권1호
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• pp.112-117
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• 2019

산수유(Corni Fructus)는 한국을 포함한 아시아 지역에서 오랫동안 전통 의약제로 광범위하게 사용되어 왔다. 최근 연구에 따르면 산수유는 항염증, 항산화, 면역기능 조절 및 항암활성 등과 같은 많은 효능을 가지는 것으로 알려져 있다. 그러나 산수유에 대한 독성 및 안전성에 대해서는 거의 알려져 있지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 산수유 열수 추출물(CF)을 대상으로 안전성을 확인하기 위하여 단회 경구 투여에 따른 독성 시험을 실시하였다. 이를 위하여 ICR 마우스를 대상으로 1,000, 2,000 및 5,000 mg/kg의 CF를 경구 투여하였으며, 투여 후 14일 동안의 치사율, 체중 변화, 임상증상, 음수율 및 사료섭취량과 함께 부검 소견, 장기무게 변화, 혈액학 및 혈액생화학적 검사를 실시하였다. 실험 결과에 의하면 CF 투여에 따른 치사율, 임상증상, 체중 및 부검 소견 상의 유의적인 변화는 관찰되지 않았다. 또한 CF 투여에 따른 각 장기의 무게, 혈액학적 및 혈청학적 임상 화학적 지표에도 유의적인 변화는 관찰할 수 없었다. 따라서 CF 단회 경구 투여에 따른 치사량이 5,000 mg/kg 이상일 것으로 추정되어 ICR 마우스에 대하여 급성 독성이 없는 비교적 안전한 물질이라는 것을 알 수 있었으며, 향후 천연 식의약 소재로서의 효능 규명을 통한 활용이 기대된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권2호
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• pp.158-169
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• 2019

우리나라의 해외 곡류 수입량과 수입국가의 다변화를 고려 해 볼 때, 호밀, 밀, 귀리 등 맥류에서 주로 발생하는 것으로 알려져 있는 맥각알칼로이드의 노출가능성도 배제할 수 없다. 따라서 본 연구는 곡류 및 곡류가공품 중 맥각알칼로이드에 대한 선제적 안전관리를 위해 호밀 및 가공품 (크래커, 맥주) 으로 부터 에르고메트린을 포함한 12종 맥각알칼로이드의 공인 시험법을 개발하고자 하였다. 아세토니트릴이 함유된 2 mM 탄산암모늄용액 추출과 Mycocep catridge를 이용한 정제 농축이 전처리 방법으로 적합함이 확인되었고, 기기분석을 통해 표준물질 첨가 검량선의 직선성이 12개 알칼로이드 모두 $R^2$ >0.99 이상이었으며, 정량한계는 $0.01{\sim}0.05{\mu}g/kg$수준이었다. 시험법 검증을 통해 대상 품목간의 차이는 있으나, 12개 맥각 알칼로이드 모두 회수율은 72~113% 수준이었으며, 반복성은 2~10% 수준으로 적합성이 확인되었다.