The effects of liquid phase ozonation on seed dormant alleviation and subsequent seedling growth were studied using two plant seeds of Indian jointvetch (Aeschynomene indica L.) and Indian mallow (Abutilon avicennae Gaertn.). At a constant ozone concentration ($80g/m^3$), contact time varied from 10 to 60 min with 10 min interval. Germination rate, root length, and specific root length were compared after 3-day incubation on gel-medium. The germination rate increased significantly (p<0.05) in the 50 min treatment of Indian mallow by 30% compared to the control. Enhanced root elongation was observed in the seeds of 30 min treatment of Indian jointvetch and 30~50 min treatment of Indian mallow. Specific root length, an indicator of environmental change, did not show significant changes, suggesting the level of ozone treatment has no adverse effect on seedling development. The results indicate that liquid phase seed ozonation can be an effective on-site germination alleviation method in the application of phytoremediation.
본 시험은 톨페스큐의 잎과 뿌리신장 및 동화산물의 생장점부위의 종적인 해부학적 고찰을 통해 세포분열, 신장, 그리고 성숙속도등 세포역학 및 세포의 생리적 반응에 대한 질소의 효과를 연구하고자 수행하였다. 공시품종은 경당 수량성이 높은 HYT 품종과 경당 수량성이 낮은 LYT 품종이었으며, 이들은 엽신장 및 분얼성 등 생리적 특성이 다른 품종이다. 1. 근관, 표피세포, 피층세포, 도관세포로 크게 구분되는 뿌리생장부위는 약 3.2mm로 잎생장부위(약 25~30 mm)보다 훨씬 짧았으며, 근관부위는 약 0.4~0.5 mm였다. 2. 근관세포의 경우 분열시 크기는 약 5 $\mu{m}$, 최종크기는 약 40 $\mu{m}$였으며 피층세포와 도관세포의 분열시 크기는 각가 8.5 $\mu{m}$와 13.0 $\mu{m}$, 최종 크기는 각각 120$\mu{m}$와 650$\mu{m}$로 큰 차이가 있었다. 3. 뿌리생장부위의 피층세포와 도관세포의 분열 직후 또는 최종크기는 질소시용수준에 영향을 받지 않았으나, 세포신장속도는 질소시용수준에 영향을 받아 높은 질소수준(200ppm)에서 보다 낮은 질소수준(50ppm)에서 약 2배 정도 빨랐다. 4. 뿌리세포의 분열속도는 질소의 영향을 받아 피층세포의 경우 50ppm N 수준에서 시간당 약 4.5 세포, 200ppm N 수준에서는 시간당 약 2.3 세포였으며, 도관세포의 경우는 각각 시간당 0.9 세포와 0.6 세포였다. 5. 뿌리세포가 분열 후 최대로 신장하기까지는 시간은 피층세포의 경우 50ppm N에서 약 21 시간, 200ppm N에서 약 43시간이 소요되었으며, 도관세포의 경우는 각각 약 37 시간과 73 시간이 소요되었다. 6. 뿌리생장부위의 피층세포와 도관세포의 비율을 조사한 결과, 세포 분열부위에서는 1:1이었으나, 세포신장부위에서는 그 비율이 증가해 생장점으로부터 1.0 mm 위치에서 5:1로 증가해 계속 유지되었다. 7. 뿌리생장에 대한 질소의 효과를 분석해 볼 때, 질소는 뿌리세포의 크기보다는 세포분열과 세포신장속도에 크게 영향함을 알 수 있었다.
벼 기계이앙을 위한 어린모 육묘에서 뿌리엉킴촉진에 탁원한 효과가 있는 metalaxyl의 묘 뿌리분화 및 신장생장에 관한 일부 생리적 기작을 밝히고자 metalaxyl 침지처리에 따른 어린모의 근활력, 발근력, 아미노산 함량 변화, 광합성 및 엽록소함량등을 조사ㆍ분석한 결과는 다음과 같다. 1. metalaxyl(25%, 수화제) 200ppm에 침지처리한 어린모는 무처리에 비하여 전육묘기간중에 근활력이 높았으며 특히 파종후 10~13일에 현저하게 높았다. 2. metalaxyl 200ppm에 종자를 침지처리한 어린모에서 재발생된 관근의 길이는 무처리보다 유의적으로 길었으며, 뿌리의 신장을 촉진시켰다. 3. metalaxyl 200ppm에 종자를 침지처리한 어린모에서 재발생된 관근의 수는 무처리와 비슷한였으나, 관근에서 발생된 분지근(측근)의 수는 2~3배 증가되어 분기근의 분화를 촉진시켰다. 4. 어린모 뿌리의 alanine함량은 metalaxyl처리에 의하여 현저히 증가되었으며, alanine 함량과 근활력, 또 metalaxyl 농도와 분지근수 간에는 정의 상관관계가 있었다. 5. metalaxyl 침지처리는 어린모 뿌리에서 거의 모든 종류의 아니노산 함량을 증가시켰다. 6. metalaxyl처리는 어린모 체내의 엽록소 및 전질소 함량을 높이고, 광합성량을 증가시켰다.
전보 10)의 경과 품종, 종자숙도의 차이에 따라 중배축 신장성 정도가 다르게 나타난 것이 유전 또는 생리적 특성의 차에 기인한 것인지를 구명하기 위해 수행하였던 바 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 습윤.고온처리에 의한 중배축 신장 효과는 처리구가 무처리구보다도 7배 이상 크게 신장하여 그 효과가 현저하였다. 2. 토양수분 함량에 따른 중배신장은 수분함량 8%구에서 최고치를, 16%구에서 최저치를 나타내 토양수분함량이 높을수록 작아지는 경향이었다. 3. 식물 Hormone중 중배축신장 효과는 cis-ABA 처리구가 GA$^3$, IAA 및 Kinetin 처리구보다도 그 효과가 현저하게 컸다. 4. 중배신장과 분리근장과는 어떠 뚜렷한 경향을 찾을 수 없었으나 중배축장과 분리근의 건물중간에는 중배축장이 클수록 건근중이 크게 나타났다.
We examined the effect of simultaneous application of phosphorus (P) and iron (Fe) on the phytotoxicity of lettuce in arsenic (As) contaminated soil using response surface methodology (RSM). To stabilize As and supply nutrient into soil, Fe and P were treated, respectively. Water soluble As and P was decreased by Fe application but increased by P application. Through phytotoxicity test, the result showed that only the addition of P affected lettuce root elongation even though both P and Fe were added. The correlation coefficients between root elongation and other indices indicated that the As content in the roots seemed to be the main reason that root growth was impeded. We could verify that the former result was not a passing phenomenon and Fe was necessarily needed to protect secondary pollution by exclusive usage of P fertilizer.
본 실험은 고체배지를 이용한 새로운 실험방법을 이용하여 건조 및 염 스트레스에 대한 식물체의 형태학적인 특성을 뿌리신장률, 근단구조, 물질생산 등의 측면에서 조사하였다. PEG 및 NaCl 처리조건에서 처리 농도가 증가할수록 벼 식물체의 뿌리신장이 현저하게 저하되었으며, PEC 및 NaCl 처리에 따른 벼 식물체의 뿌리는 methyl-lignin 축적에 의한 리그닌화가 진행되었으며, 수분결핍을 극복하려는 기작으로 표피세포를 변형시킨 근모의 발생이 관찰되었다. 또한 PEG 및 NaCl 처리에 의한 벼 식물체의 지상부와 지하부의 건물 생산량의 현저한 감소는 지상부보다 지하부에서 뚜렷하였으며, 그 결과 PEG 및 NaCl 처 처리농도를 증가시킴에 따라 TR율의 증가를 보였다. 상기의 결과로부터 건조 및 염 처리를 한 고체배지를 이용함으로써 벼의 경우 스트레스 처리 전 약 2주간 유묘를 생육시키는 양액재배에 비해 발아기의 각종 스트레스에 대한 식물체 반응의 관찰과 내성 특성 검정에 유용할 것으로 사료된다.
슬러지퇴비의 제조과정에서 2, 6, 8, 12주째 시료의 수용성 추출액이 몇 가지 식물의 종자 발아율과 뿌리생장에 미치는 영향에 대하여 조사한 결과는 다음과 같다. 퇴비시료 중의 총 질소 함량의 변화는 퇴비화 6주째까지는 그 함량이 다소 증가하다가 그 이후에는 다시 감소하는 경향을 나타내었다. 유기물 함량은 퇴비 화가 진행될수록 전반적으로 유기물 함량이 감소하는 경향을 나타내었고, pH는 감소하다가 퇴비화 후반부에서는 중성 부근을 나타내었으며 EC는 6주째에는 증가하다가 다시 낮아지는 경향을 보였다. 시료의 수용성 추출액의 총 질소 함량의 변화는 점차 그 함량이 증가하다가 퇴비화 12주째에는 감소하였다. 암모니아태 질소의 함량변화는 총질소의 변화와 같은 양상이었으며 암모늄태질소와 질산태질소와의 비율은 8주째까지는 증가하다가 12주째에는 오히려 감소하는 경향을 보였다. 양이온 함량은 퇴비화가 진행됨에 따라 퇴비화 초기 단계보다 퇴비화 후반부에서 모든 양이온 함량이 감소하는 경향을 나타냈다. pH는 뚜렷한 변화를 보이지 않았으며 평균 pH 6.48정도를 나타내었으며 EC는 퇴비화 2주째는 $3.43dS{\cdot}m^{-1}$에서 12주째 $1.72dS{\cdot}m^{-1}$로 낮게 나타났다. 배추 종자에서는 뿌리 생장에 대한 저해가 종자 발아에 대한 저해 보다 더 크게 나타났으나 상추 종자에서는 뿌리 생장에 비해 종자 발아에 대한 저해가 더 크게 나타났다. 퇴비화 과정 중 시료의 수용성 추출액에 대한 콩과 보리 종자의 발아시험 결과 콩 종자에서는 발아 저해가 있었으나 그 정도는 극히 미약했다. 반면 보리 종자에서는 발아 저해 작용이 뚜렷하게 나타났으며 특히 퇴비화 2주, 6주, 8주째 시료의 수용성 추출액 처리구에서는 발아가 전혀 이루어지지 않았다. 결론적으로 퇴비의 수용성 추출액의 저해작용은 식물의 종에 따라 그 정도는 다르게 확인되었으며, 종자 발아와 뿌리 생육에 대한 저해는 퇴비의 부숙시간이 경과함에 따라 다소 감소하는 경향을 보였다. 전체적으로 부숙 초기 퇴비의 수용성 물 추출액이 종자 발아와 뿌리 생장에 대한 저해가 크게 나타났으며 퇴비화가 진행될수록 종자 발아 및 뿌리 생장이 회복되는 경향을 나타내었다.
Previously, Pseudomonas plecoglossicida YJR13 and Pseudomonas putida YJR92 from a sequential screening procedure were proven to effectively control Phytophthora blight caused by Phytophthora capsici. In this study, we further investigated the anti-oomycete activities of these strains against mycelial growth, zoospore germination, and germ tube elongation of P. capsici. We also investigated root colonization ability of the bacterial strains in square dishes, including cell motility (swimming and swarming motilities) and biofilm formation. Both strains significantly inhibited mycelial growth in liquid and solid V8 juice media and M9 minimal media, zoospore germination, and germ tube elongation compared with Bacillus vallismortis EXTN-1 (positive biocontrol strain), Sphingomonas aquatilis KU408 (negative biocontrol strain), and MgSO4 solution (untreated control). In diluted (nutrient-deficient) V8 juice broth, the tested strain populations were maintained at >108 cells/ml, simultaneously providing mycelial inhibitory activity. Additionally, these strains colonized pepper roots at a 106 cells/ml concentration for 7 days. The root colonization of the strains was supported by strong swimming and swarming activities, biofilm formation, and chemotactic activity towards exudate components (amino acids, organic acids, and sugars) of pepper roots. Collectively, these results suggest that strains YJR13 and YJR92 can effectively suppress Phytophthora blight of pepper through direct anti-oomycete activities against mycelial growth, zoospore germination and germ tube elongation. Bacterial colonization of pepper roots may be mediated by cell motility and biofilm formation together with chemotaxis to root exudates.
작물생육(作物生育)과 토양물리성(土壤物理性)과의 관계(關係)를 구명(究明)코져 우리나라의 대표적(代表的) 밭토양(土壤)인 상주(尙州) 사양토(砂壤土), 연곡(延谷) 양토(壤土), 화동(華東) 미사질(微砂質) 식양토(埴壤土)를 갖이고 수분함량(水分含量)과 가비중(假比重)을 달리하여 Core를 만들어서 토양(土壤)의 경도(硬度)와 완두뿌리의 신장속도(伸長速度)를 측정(測定)하였던 바 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 토양경도(土壤硬度)는 가비중(假比重)이 증가(增加)할수록 커지며, 수분함량(水分含量)이 많을수록 가비중(假比重) 증가(增加)에 따른 경도변화(硬度變化)는 적어진다. 2. 동일(同一)한 수분함량(水分含量)에서 뿌리의 신장(伸長)과 가비중(假比重)과는 고도(高度)의 상관(相關)을 보여 주었으며 그 기울기는 수분함량(水分含量)이 적을수록 컸다. 3. 완두뿌리의 신장(伸長)은 경도(硬度)(Yamanaka 경도계(硬度計) 및 침경도계(針硬度計))가 증가(增加)할수록 감소(減少)되었으며, 두 인자(因子)간에는 고도(高度)의 유의(有意)한 상관(相關)이 있었다. 4. 완두생육에 있어서 최저(最低) 뿌리 신장속도(伸長速度)를 0.3mm/hr(최대신장속도(最大伸長速度)의 약(約) ${\frac{1}{4}}$에 해당(該當))라고 보면 금속침(金屬針)에 의한 토양경도(土壤硬度) $21kg/cm^2$, Yamanaka경도(硬度) 24mm이 완두재배(栽培)에 있어 한계경도(限界硬度)라고 볼 수 있다.
This work was carried out to elucidate effects of endogenous and exogenous IAA transport on adventitious root formation in Phaseolus vulgaris hypocotyl cuttings. For inverted or normal incubation in distilled water, the adventitious root is always formed at the morphological base but not at the morphological apex. For inverted incubation, in both distilled water and certain chemical solution, the root formation is retarded more at the first stage (0-24 hr) than at the second stage (24-48 hr). When p-chlorophenoxyisobutyric acid (PCIB) was applied to the cuttings at the first stage, theroot formation was inhibited more than at the second stage. Treatment of 2,3,5-triiodobenzoic aicd (TIBA)markedly inhibited the adventitious root formation in Phaseolus vulgaris hypocotyl cuttings. This inhibition influenced the root according to the applied stage and period. Therefore, the root formation is more related to the stage of root primordium formation than to the stage of root elongation from the primordium. Inhibition of auxin transport oraction by TIBA or PCIB could also be reversed when hypocotyl cuttings are incubated in exogenously applied IAA solution.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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