This study was conducted to investigate the crossability, seed dormancy and overwintering ability of rice plant in GM (glufosinate ammonium-resistant lines. Iksan 483 and Milyang 204) and non-GM (their parents) or red rice (Andongaengmi). Seed-setting rate was not significantly different between GM and non-GM rice varieties. Iksan 483 and Milyang 204 showed the similar level of seed germination rate from 30 to 50 days after heading as compared to non-GM rice varieties. After overwintering in paddy field, seed germination rate of GM and non-GM rice varieties ranged from 14.3 % to 57.6 % in dry soil condition, but there was no germination in wet-soil except red rice. The result in wet-soil condition may help to set up a strategy for reducing the risk of gene flow of transgene via dispersal of seeds of GM plants. The crossability, seed dormancy and seed overwintering of Iksan 483 and Milyang 204, herbicide resistant GM rice varieties, were not significantly different compared to non-GM rice varieties. The results might be helpful to reduce the risk of transgene dispersal from GM crop via seeds and pollens.
Background: An important consideration for the risk assessment of transgenic plants is their overwintering potential in a natural ecosystem, which allows the survival of the seed bank and may lead to seed reproduction. Here, we investigated the overwintering of sunflower (Helianthus annuus L.) seeds in the laboratory (temperatures: -5, -1, 5, and 10℃) and in the field (burial depth: 0, 5, 15, and 30 cm) as a case study to examine the invasiveness of transgenic crops. Results: Sunflower seeds germinated when incubated at 5℃ and 10℃ for 2, 4, 6, and 12 weeks but not when incubated at -5℃ or -1℃. However, the seeds incubated at -5℃ or -1℃ germinated when they were transferred to the optimal germination temperature (25℃). Up to 16.5% and 15.0% of seeds were dormant when cultured at sub-zero temperatures in a Petri dish containing filter paper and soil, respectively. In the field trial, soil temperature, moisture, and microbial communities differed significantly between soil depths. Germination-related microorganisms were more distributed on the soil surface. Seeds buried on the surface decayed rapidly from 4 weeks after burial, whereas those buried at depths of 15 cm and 30 cm germinated even 16 weeks after burial. No dormancy was detected for seeds buried at any depth. Conclusions: Although sunflower seeds did not overwinter in situ in this study, we cannot exclude the possibility that these seeds lie dormant at sub-zero temperatures and then germinate at optimal temperatures in nature.
An understanding of safety problems pursuant to environmental release of GM (Genetically Modified) crops is considered important. Among the recognized safety problems, the possibilities of weediness and ecosystem invasion are constantly being validated. We herein compared the growth characteristics and germination rate of soybeans formed by hybridization with vitamin A-enhanced soybeans carrying an introduced gene that increases β-carotene content. We also examined overwintering, survival, and weed competitiveness to evaluate hybrid ecological impact on long-term unmanaged cultivatable land. These studies revealed that the hybrid soybeans exhibited intermediate growth characteristics and germination rate compared with the vitamin A-enhanced soybeans and wild soybeans, or exhibited traits similar to those of the maternal strain. Overwintering experiments were conducted by planting seeds at depths of 0, 5, 10, and 20 cm and recovering them after three or five months. After five months, all seeds at depths more than 5 cm lost viability. Among seeds recovered after three months, only wild soybeans retained viability at depths of more than 5 cm. Survival and weed competitiveness were assessed by sowing each type of seed and performing no irrigation, or pest or weed control. Quantitative assessment of numbers of individual soybean plants that appeared in the experimental plot revealed that all plants germinated after sowing, but only wild type plants survived overwintering. These studies suggest that both GM soybeans and hybrid soybeans cannot survive in uncultivated land even if they are released into the environment, which indicates less possibility of ecosystem invasion and weediness.
벼 콤바인 수확답에서 탈립된 종자의 월동중 활성검정 및 품종별 탈립량에 따른 이형주 발생정도와 양상을 검토, 벼 종자 순도유지에 관한 기초자료로 활용코저 하였던바 아래와 같은 결과를 얻었다. 1. 탈립종자의 시기별 발아율은 일반형, 통일형 모두 경과시기가 길어질수록 낮아지는 경향이었으며, 발아세의 경시적 변화도 같은 경향을 보였다. 2. 조사시기에 따른 종자 단백질의 전기영동적 차이에 있어서 팔공벼, 삼강벼 공히 단백질 Band에 농ㆍ담의 차이가 있었다. 3. 생태형별 이형주 발생율은 일반형 품종이 통일형 품종에 비하여 이형주는 대비품종에 비해 초장, 주당경수, 엽장, 절간장, 수장 및 수당립수 등의 형질이 저하되는 경향이었다. 또한 1차 지경보다는 2차지경에서 저하율이 컸으며 수당 영화수에 대한 상관정도는 2차지경이 높았다. 4. 이형주 종자의 발아능력은 대비품종에 비해 대차가 없었고 종자수량에 있어서 일반형 품종이 평균 5.1kg /10a, 통일형 품종이 평균 0.9kg /10a 였으며, 생태형별 대비품종에 대한 혼입비율은 일반형 품종이 0.7%, 통일형 품종이 0.1% 정도였다.
Youn, Cheol Ku;Kim, Ki Hyun;Kim, In Jae;Lee, Hee Do;Hong, Seong Taek;Hong, Eui Yon;Kim, Young Kuk;Jang, Jae Gi
한국작물학회:학술대회논문집
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한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.251-251
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2017
This study was performed to select the soil covering materials for winter safety of Cynanchum wilfordii Hemsley and to investigate the effect on the growth after overwinter. Soil covering materials such as vinyl, rice straw, lagging cover, vinyl+lagging cover, and non-covering were investigated how effect on overwintering rate, growth and yield of Cynanchum wilfordii Hemsley. In changes of soil temperature according to the soil covering materials, non-covering treatment was recorded the highest to $26.7^{\circ}C$, and lagging cover and rice straw showed little change of soil temperature with 9.2 and $9.3^{\circ}C$, respectively. Regrowth rates of early growth after overwinter were lowered in the order as rice straw > vinly+lagging cover > lagging cover > vinyl > non-covering. From the above-ground growth by soil covering materials, vine length showed similar growth in all treatments except vinyl covering and stem diameter exhibited the thicker pattern in vinyl and lagging cover, and there was no significant difference among treatments in number of branch. Flowering period is recorded July 30 in all treatments and ripening period is October 16. Yield of seed production is showed the best in vinyl+lagging cover with $25g/m^2$. Root weight and root length for subterranean growth showed no significant differences among all treatments. Yield is produced the highest in vinyl+lagging cover with 433kg/10a and the next to lagging cover with 431kg/10a. In comparison with incomes, lagging cover earned to 9,882 thousand won/10a, showed the effect on income enlargement to 21%, compare to that of the non-covering.
조사료 생산에 유망한 동계작물 중 보리, 밀, 귀리(월동 가능), 트리티케일(라이밀) 등 4종의 총체맥류에 대하여 보리를 주품종으로 한 혼파재배시 조사료 생산 증대 효과를 요약한 결과는 다음과 같다. 보리 식물체의 건물중과 이삭크기 등으로 볼 때 혼파재배시 보리의 생육이 저하되는 작물은 트리티케일이 가장 심하였고, 다음은 밀이었으며, 귀리는 생육차이가 없었다. 보리를 주품종으로 하고 밀, 트리티케일, 귀리 등과의 혼파재배시 이삭수 증가 또는 보조작물의 생체량 증가 등에 의하여 총 생체수량은 증수되었으나 보조작물의 건물율이 낮아 건물수량은 증수되지 않았다. 청보리와 밀, 트리티케일, 귀리 등과의 혼파재배시 NDF 함량과 조단백질 함량이 증가되었으나 ADF 함량과 DDM 함량은 낮아지는 경향이었다. 상대적 사료가치는 보리와 밀의 혼파재배에서 높아졌으나, 보리와 트리티케일, 보리와 귀리와의 혼파재배에서는 차이가 없었다. 중부지방에서 보리와 혼파재배시 조사료 생산 증대 가능성이 높은 작물로는 밀이나 트리티케일에 비하여 분얼력이 왕성하고 출수기의 차이에 의한 생육단계의 상이한 진행 등의 장점과 풍엽성이 상대적으로 양호한 귀리가 유망하였다.
We assessed the persistence of eight major cruciferous crops-leaf mustard, oilseed rape, cabbage, broccoli, cauliflower, Chinese cabbage, turnip, and radish-growing in the field. In the first part of our experiment, we tested the viability of seeds that had been buried at two different soil depths for up to 16 months. We then broadcast seeds over the soil surface and left them undisturbed to investigate the survivorship of the resultant plants over two years. Seed viability was significantly affected by plant taxa and burial depth, but not substantially affected by the duration of burial. Although seeds of leaf mustard had the greatest viability among all crops examined here, the viability rates were significantly lower at 2 cm depth than at 15 cm. Seeds of leaf mustard, oilseed rape, broccoli, turnip, and Chinese cabbage remained viable throughout the 16-month period. A study of plant demography revealed that only leaf mustard and oilseed rape succeeded in producing seeds and overwintering in the undisturbed field. However, neither of those species competed well with other plants long-term and their overall growth and survival rates declined during the evaluation period. In addition, insect herbivory severely decreased the growth of all of these crops. Our results suggest that populations of leaf mustard and oilseed rape do not tend to persist in the field for more than a few years without disturbance and external seed inputs.
자운영 안전입모수 확보를 위한 벼 낙수시기를 기준 자운영 파종적기를 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 벼 낙수 전 5일$\sim$낙수 후 5일 사이에 파종시 자운영 종자가 발아를 할 수 있는 충분한 토양수분이 있어 월동후 평균 입모수 및 월동율은 각각 $530{\sim}670$개/$m^2$, $79.1{\sim}82.8%$로 높아 낙수 10일 이후 파종 보다 입모수 확보에 유리하였다. 2. 월동후 전생육기간 파종시기별 자운영 건물중도 낙수 전 5일$\sim$낙수후 5일에서 $573{\sim}746kg$/10a으로 높아 $17.0{\sim}20.5kg$/10a 질소를 생산할 수 있었다. 3. 자운영 종자를 너무 늦은 10월초나 낙수 10일이후에 뿌리면 자운영 종자가 출아를 하는데 온도가 낮고 수분이 부족하여 생육부진으로 월동율이 낮아 자운영 입모수가 부족하였다. 4. 낙수 10일전에 너무 일찍 파종해도 출아를 한 자운영이 습해를 받아 입모가 불량하였다. 5. 종자수량도 낙수 전 5일$\sim$낙수후 5일에 파종시 $24.2{\sim}30.8kg$/10a으로 높았으나 낙수후 10일 이후 파종은 종자 생산량도 19.4 kg/10a으로 낮았다. 따라서 자운영 안전 입모수 확보, 월동율, 건물생산성을 고려한 자운영 파종적기는 낙수전 5일(9월 20일)$\sim$낙수후 5일(9월 30일)이었다.
유채는 겨울철 유휴지와 하천부지 등의 효율적인 이용과 환경보호 측면에서 이모작이 가능하다는 장점이 있고, 보리수매제도 폐지로 인한 농가 소득 보전을 위한 대체 가능성이 크다. 이에 국산장려 품종인 선망, 탐미유채, 탐라유채, 내한유채, 한라유채, 영산유채를 이용 파종시기를 달리하여 각 품종의 수량과 개화지속기간을 구명하여 바이오에너지 원료확보 및 경관용으로서의 효율을 극대화하고자 본 실험을 수행하였다. 유채 품종별 파종시기 및 주요 수량구성요소, 종실수량의 분산분석 결과 파종시기와 품종의 효과는 천립중을 제외한 모든 조사형질에서 고도의 유의성이 인정되었고, 파종시기와 품종의 상호작용은 입모주수, 경장, 종실중과 고도의 유의성을 보였으며 협수와 천립중과는 p < 0.05 수준의 유의성이 인정되었다. 수량구성 요소인 경장과 협수, 결실립수 등은 수량을 증가시키는 요인이기 때문에 $m^2$당 입모수가 많고 이들 수량구성요소의 발현이 높게 하는 것이 효과적이다. 본 실험의 종실중은 역시 어느 품종을 막론하고 파종기가 늦어지면 늦어질수록 거의 직선적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 이와 같은 이유는 파종기가 빠를수록 협수가 많아져 source의 경합이 컸었음에 기인하는 것으로 종실중은 천립중 보다는 결실립수를 결정하는 주당 협수에 의하여 가장 크게 좌우된다고 생각된다. Schukking (1984)은 유채는 재식밀도가 좁아짐에 따라 유채의 개화기까지의 일수가 늦어지고, 총 분지수, 엽수 등의 형질은 왜소해진다고 하여 파종기 변화에 따른 재식밀도에 대한 추가적인 구명도 해야 할 것이다. 한편으로 적절한 파종시기의 선택은 입모수가 많은 밀식상태이고 영양생장기간이 길어지므로 자연적으로 수량구성요소의 생육상황이 좋아지는 것으로 생각된다. 이러한 결과를 보면 무안지역에 있어서 유채 종자 채종을 위한 파종 적기는 10월 5일 이전으로 판단되는데 파종기가 늦어질 경우 영양생장기간이 짧아지기 때문에 생육일수의 단축에 의하여 유묘의 건조, 하고 현상 등의 문제점이 발생되어 수량구성요소가 감소되기 때문에 재식밀도의 변화를 준다면 수량감소 요인을 줄일 수 있을 것이라 생각된다. 한편 유채품종 별 개화지속일수는 9월 25일 파종의 경우 선망 > 탐미유채 > 영산유채 > 내한유채 > 한라유채 > 탐라유채 순 이였고, 파종일이 빠를수록 품종 간 개화기 차이가 뚜렷함을 확인하였으며 파종일이 늦을 경우 품종 간 개화기 차이는 거의 없었다. 경관효율을 극대화하기 위해서는 선망, 탐미, 영산 유채 등을 9월 25일 조기파종하고 탐라, 내한유채를 파종기를 달리하여 파종하였을 경우 최대 4월 3일부터 5월 14일까지 유채꽃을 관상할 수 있었다. 전체적으로 파종일 차이에 따라 각 품종별로 약 1~14일 정도 개화지속일수차이를 보였으며, 개화종기에 비해 약 2~9일 정도 개화기를 연장 할 수 있었다. 본 실험의 결과 중생종과 만생종인 한라, 내한, 탐라유채에 보다는 조생종의 특성을 보이는 선망, 탐미, 영산유채 품종을 축제기간에 맞춰 파종시기를 조절한다면 축제기간에 꽃이 피지 않아 발생하는 고민을 일정부분 해결할 수 있을 것이라 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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