• 농업생명과학연구
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• 제51권6호
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• pp.15-22
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• 2017

The microstructure observation of seed surface structure is needed for protocols of breaking dormancy of seeds with physical dormancy. The seeds of Rubus species are surrounded by a thick, hard endocarp; together, the seed and endocarp make up the stone. We evaluate stone characteristics of 18 species of Rubus through optical microscopic observation, and correlate different stone characteristics with endocarp thickness. As a result of stone size comparison, Rubus species were classified as big stones group including R. parvifolius and R. idaeus, small stones group including R. longisepalus var. longisepalus, R. corchorifolius and R. hirsutus, and middle stones group including rest of the species. The result of this study revealed that stone size and the endocarp thickness in Rubus species was various characteristics in each species. Furthermore stone size and stone weight were also well correlated endocarp thickness and result indicated that heavy stones had harder endocarp than lighter one. Thus from the result of this study it can be presumed that only one stone characteristic approach may be sufficient to estimate other characteristics in Rubus.

• 한국작물학회지
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• 제53권4호
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• pp.421-426
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• 2008

Freshly harvested seed of Chinese milk vetch (Astragalus sinicus L.; CMV) was strongly dormant because of hardseedness. Seeds of freshly harvested germinated only 8% while clipping the seed coat completely overcome the innate dormancy, which indicates inhibition of germination of the seed is mainly due to seed coat (87%). The dormant (intact) hard seeds did not imbibe water whereas the non-dormant (clipped) seeds took up rapidly. In natural environment condition, the hard seed coat dormancy was broken only after 5 months after seed harvest. To break such a strong seed coat dormancy, the chemical and heat treatments were effective. Concentrated sulfuric acid was more effective than dry heat and hot water treatments. Hot water treatment improved germination but the germination percentage was less than 41%. Treatments increased germination due to its effect on the seed coat integrity. A scanning electron microscope reveled that disruption of seed coat layers and subsequent development of numerous crack in the hilum region of the seed and on the seed coat surface of concentrated sulfuric acid treatment and formation of cracks in the dry heat treatments, respectively, were observed in the seed coat surface, which served as water entry points.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제43권2호
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• pp.254-262
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• 2019

Background: To exploit the ornamental and medicinal purposes of Lonicera harae Makino, L. subsessilis Rehder, L. praeflorens Batalin, and L. insularis Nakai, native to Korea, it is necessary to understand their seed ecology for propagation. In this study, we investigated the seed dormancy type and germination characteristics of seeds of the four Korean native Lonicera species. Results: The seeds of the four Lonicera species imbibed water readily, suggesting that the species do not have physical dormancy. Furthermore, the seeds exhibited underdeveloped embryos with only about 15-25% of the length of the seeds at dispersal. The embryos grew to the critical length with approximately 50-80% of the length of the seeds' development before radicle protrusion. Further, 94.4% and 61.1% of freshly matured seeds of L. insularis and L. harae germinated within 4 weeks after sowing at 15 ℃ and 20 ℃, respectively. Contrarily, L. praeflorens and L. subsessilis seeds did not germinate within 4 weeks under all temperature treatments. At 15 ℃, L. praeflorens seeds started to germinate from 5 weeks and the final germination rate was 51.1% at 13 weeks. At 15 ℃, L. subsessilis seeds started to germinate from 5 weeks after sowing and the final germination rate was 85.6% at 17 weeks after sowing. Embryo growth and germination of L. praeflorens and L. subsessilis occurred at a relatively high temperature (≥ 15 ℃). Conclusions: Overall, L. insularis seeds have only morphological dormancy. The seeds of L. harae have approximately 60% and 40% of morphological dormancy and morphophysiological dormancy, respectively. Contrarily, L. praeflorens and L. subsessilis exhibited non-deep simple-type morphophysiological dormancy that requires relatively high temperature (≥ 15 ℃) for embryo growth and dormancy breaking. The optimum temperature for the germination of seeds of L. insularis, L. harae, L. praeflorens, and L. subsessilis was 15 ℃, 20 ℃, 15 ℃, and 20 ℃, respectively. There was interspecific variation in seed dormancy and germination patterns in the four Lonicera species. The difference in these characteristics within the four Lonicera species could be useful for understanding the seed ecophysiological mechanisms of Lonicera species.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
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• pp.10-10
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• 2020

전 지구적으로 생물다양성의 지속적인 감소 추세에 따른 생물자원의 중요성이 증가하는 시점에서, 식물 유전자원의 종 다양성 보존과 지속가능한 이용을 위한 체계적이고 현실적인 방안 마련이 절실한 실정이다. 국내에서도 2017년에 유전자원 접근 및 이익 공유에 대한 나고야 의정서가 발효됨에 따라 식물유래 BT산업 소재의 국내 자급이 불가피해진 상황이며, 더불어 국토의 생태복원에 적합한 식물 소재 개발의 중요성이 대두되면서 자생식물의 종자 수급기반 대책은 국가적 차원에서 중대한 과제라 할 수 있다. 우리나라는 면적 대비 높은 식물 종 다양성을 보이며, 이는 종자의 휴면유형 또한 다양하고 복잡할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 식물유전자원으로써의 보존 및 국가 경제적 이익을 위한 종자 활용, 산업화를 위해서는 종자의 생리적 특성에 기반 한 데이터베이스의 축적과 효과적인 활용을 위한 종자 휴면유형 분류 및 적정 휴면타파 조건을 확립할 필요가 있다. 현재까지 다양한 식물종에서 종자 휴면의 하위 카테고리가 계속적으로 세부 분류되고 있으나, 아직까지 밝혀지지 않은 세부 휴면유형에 의해 많은 유용 식물자원의 활용이 제한적이다. 종자의 휴면유형은 크게 외생휴면(Exogenous dormancy)과 내생휴면(Endogenous dormancy)으로 분류되며, 국내에서는 내생휴면에 대한 연구가 주를 이루고 있다. 한편 외생휴면은 물리적 휴면(Physical dormancy), 기계적 휴면(Mechanical dormancy) 및 화학적 휴면(Chemical dormancy)으로 세부 분류되며, 기계적 휴면과 화학적 휴면은 내생휴면인 생리적 휴면(Physiological dormancy)에 포함되어야 한다는 의견도 있다. 물리적 휴면 종자에서는 water-gap 복합체의 존재 등에서 원인을 찾을 수 있으나, 발아억제 호르몬에 기인하는 화학적 휴면 및 종(과)피 또는 배유에 의한 기계적 휴면은 배의 성장잠재력과 발달에 의해 타파될 수 있다. 이와 같이 실제로 많은 식물 종에서 다양하게 존재하는 외생휴면 유형에 대해 내생휴면과는 명확히 다른 방식으로 접근되어야 하므로, 다년간의 체계적 연구를 통해 미흡한 종자생리 연구 분야를 보완하고 자생식물의 종자 활용도를 높일 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국환경농학회지
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• 제12권2호
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• pp.193-207
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• 1993

잡초종자(雜草種子)의 휴면(休眠)은 불량(不良)한 외부환경(環境)에 대한 방어(防禦) 기작으로 잡초(雜草)의 불균일(不均一)한 발아(發芽)를 유도하여 잡초방제(雜草防除)의 어려움을 초래하므로 잡초(雜草)의 휴면(休眠)에 대한 연구(硏究)는 제초제(除草劑)의 사용면에서도 중요하다. 잡초(雜草)의 휴면(休眠)은 종(種)에 따라 여러가지 다른 원인이 작용한다. 잡초(雜草)의 휴면(休眠)의 원인을 밝히기 위하여 여러가지 휴면타파처리(休眠打破處理)를 실시한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 우리나라의 주요잡초(主要雜草)에 속하는 54종(種) 중 20종(種)의 잡초(雜草)가 휴면(休眠)이 있는것으로 나타났으며, 화본과(禾本科)와 마디풀과(科)에 속하는 것이 많았다. 2. 여러가지 물리적(物理的), 화학적(化學的) 처리(處理)에 대한 휴면종(休眠種)들의 반응은 서로 상리(相異)하게 나타났으나 층적처리(層積處理)에 의하여 휴면(休眠)의 타파(打破)가 가장 크게 일어났다. 3. 대부분의 경우 항온(恒溫) 보다는 변온조건(變溫條件)이 휴면타파(休眠打破)에 효과적이었으며, 변온(變溫)은 발아(發芽)촉진에 있어서 다른처리(處理)와의 상승작용(上昇作用)을 나타냈다. 4. ${\alpha}-amylase$와 가용성(可溶性) 단백질함양(蛋白質含量)은 휴면종자(休眠種子)의 발아률(發芽率)이 증가함에 따라 높아지는 경향이었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제32권5호
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• pp.457-462
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• 2019

본 연구는 각시괴불나무 종자의 휴면유형과 발아특성을 구명하기 위하여 수행되었다. 수분흡수 실험결과, 각시괴불나무 종자는 수분흡수가 원활히 이루어졌다. 따라서, 물리적 휴면은 가지지 않는 것으로 판단된다. 각시괴불나무 종자는 탈리 시점에 미숙배를 가지고 있으며, 발아직전까지 배/종자 비율이 약 46% 증가하였다. 온도실험결과, $5^{\circ}C$에서는 발아가 전혀 이루어지지 않았다. $20^{\circ}C$에서는 파종 후 1주부터 발아가 시작되었으며 최종 발아율은 2주차에 86.7%였다. $15^{\circ}C$에서는 파종 후 2주부터 발아를 시작하였으며, 최종 발아율은 4주차에 75.0%였다. $25^{\circ}C$에서 파종 후 1주부터 발아가 시작되었으며 최종 발아율은 19주차에 48.3%였다. 결론적으로, 각시괴불나무 종자의 발아를 위한 최적온도는 가장 높은 최종 발아율과 가장 짧은 평균 발아 일수를 나타낸 $20^{\circ}C$이다. 각시괴불나무 종자는 $5^{\circ}C$를 제외한 모든 온도에서 4주 이내에 발아하였기 때문에 생리적 휴면은 관찰되지 않았다. 따라서, 각시괴불나무 종자는 오직 형태적 휴면만을 가지는 것으로 판단되었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제31권4호
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• pp.363-371
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• 2018

헐떡이풀은 우리나라에서 울릉도에서만 분포하는 자생식물로 전통적으로 약용으로 쓰여왔으며, 관상식물로의 활용도 기대되는 자원식물이다. 본 연구는 헐떡이풀 종자의 휴면타파와 발아를 위한 조건을 확립하고 종자휴면 유형을 분류하고자 수행되었다. 실험은 헐떡이풀 종자에 저온층적처리($5^{\circ}C$에서 0, 12주)와 고온층적처리($23^{\circ}C$에서 0, 4, 8, 12주 처리 후에 $5^{\circ}C$에서 8주, 다시 $23^{\circ}C$에서 배양함), $GA_3$ (0, 10, 100, 1000 mg/L)처리를 수행하였다. 이렇게 처리한 종자는 무균배지에 소독하여 파종하고 온도 $23^{\circ}C$, 광도 $40{\mu}mo{\ell}{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ PPFD, 일장16시간 조건의 배양실에서 배양하였다. 헐떡이풀 종자는 자연상태에서 미숙배인 상태로 탈리되며, 종자 내부로의 수분흡수에 대한 물리적인 장벽은 없었다. 그러나 아무 처리 없이 파종하였을 때 30일이 지나도록 전혀 발아하지 않았다. 따라서 헐떡이풀 종자는 형태적 휴면(MD)과 생리적 휴면(PD)을 가지고 있는 것으로 판단하였다. 저온층적처리(0, 12주) 실험의 최종 발아율은 각각 66.7%, 45.6%로 나타났다. 저온처리는 오히려 발아를 약 3주 정도 지연시켰다. 고온층적처리(0, 4, 8, 12주) 실험에서는 최종 발아율이 각각 13.3%, 24.4%, 20.0%, 51.1%로 나타났다. 헐떡이풀 종자의 배는 상대적 고온에서 발달하였다. $GA_3$ 처리는 종자의 휴면을 극복하고 발아를 촉진하였다. $GA_3$ 처리에서의 최종 발아율은 0, 10, 100, 1000 mg/L 처리구에 대하여 각각 33.3%, 45.0%, 42.5%, 72.5%로 나타났다. 위의 결과를 종합하여 헐떡이풀 종자는 non-deep simple 형태생리적 휴면(MPD)을 가지고 있으며, $GA_3$ 처리를 통해 고온을 대체하고 종자의 휴면을 타파할 수 있었다. 이는 한국에 자생하는 헐떡이풀속의 종자휴면에 대해 처음으로 보고한 논문이다.

• 한국약용작물학회지
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• 제14권5호
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• pp.303-306
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• 2006

Seed of Codonopsis lanceolata exhibits low germination due to impermeable seed coat. Prolonged seed dormancy can be overcome by the application of gibberellins, as it promotes growth of the embryo and weakens the structures surrounding of embryo. The effects of photoperiod, sugar and gibberellin concentration were investigated at constant temperature for 12 days and 22 days in vitro and invivo conditions respectively. The rate of germination of seeds of Codonopsis lanceolata in wet filter paper in both complete dark and light treatments was significantly lower than that of seed treated with $GA_3$. It clearly indicates that there is significant coat imposed dormancy in the seed of Codonopsis lanceolata. The rate of germination in vivo condition was lower than that of the in vitro condition supplemented with $GA_3$ Thus, the physical dormancy due to impermeable seed coat and low level of endogenous gibberellins in the seed was the cause of poor germination rate in Codonopsis lanceolata.

• 한국자원식물학회지
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• 제29권1호
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• pp.136-142
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• 2016

싸리속(Lespedeza)식물은 가축사료, 제방 녹화용 등으로 활용되는 자원식물이다. 이들 종자는 산지의 화재 이후에 발아, 출현하는 fire species로 알려져 있다. 선행연구에서 이런 점을 착안하여 인위적으로 열을 가했을 때 발아가 되었으나 발아율이 낮고 처리가 용이하지 않았다. 따라서 본 연구는 개싸리 종자를 황산처리하여 화학적으로 종피처리하여 발아율을 높이기 위해 수행되었다. 개싸리 종자를 98% 황산에 0, 1, 3, 6, 12, 24, 48, 96, 192, 384분 동안 침지시키고 흐르는 물에 24시간 동안 씻었다. 황산처리를 하지 않은 대조구의 경우 거의 발아가 되지 않았지만, 황산처리 기간이 길어질수록 개싸리의 발아율이 증가하였다. 황산 24, 48, 92분 처리에서 90% 이상 발아가 되었다. 그러나 장기간 황산처리시 발아된 유근에 황산피해가 관찰되었다. 기외 실험에서 황산처리 후 건전묘 출현을 알아보기 위해 황산 30, 60, 90, 120, 150, 180, 300분을 처리한 원예상토가 충진된 트레이에 파종하고 비닐온실에서 발아율을 측정하였다. 황산 90분, 150분 처리에서 발아율은 각각 92%, 84%였으나 이보다 더 긴 기간 동안 처리하였을 때 출현율이 떨어졌다. 따라서 개싸리의 발아를 위한 황산 최적시간은 1~2시간으로 판단된다. 개싸리는 종피처리 이후 바로 발아가 시작되어 대부분 1달 이내에 발아가 완료되었으며, 이는 개싸리 종자는 생리적 휴면은 없는 물리적 휴면을 가지고 있음을 알 수 있다.

• Computers and Concrete
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• 제15권6호
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• pp.989-999
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• 2015

An advanced continuum-based multi-physical single particle model was recently introduce for the hydration of tricalcium silicate ($C_3S$). In this model, the dissolution and the precipitation events are modeled as two different yet simultaneous chemical reactions. Product precipitation involves a nucleation and growth mechanism wherein nucleation is assumed to happen only at the surface of the unreacted core and product growth is characterized via a two-step densification mechanism having rapid growth of a low density initial product followed by slow densification. Although this modeling strategy has been shown to nicely mimic all stages of $C_3S$ hydration - dissolution, dormancy (induction), the onset of rapid hydration, the transition to slow hydration and prolonged reaction - the major criticism is that many adjustable parameters are required. If formulated correctly, however, the model parameters are shown here to be statistically independent and significant.