• Title/Summary/Keyword: specific plant

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특성평가 정보를 활용한 보리 유전자원 형태적 형질 다양성의 통계적 분석 (A Statistical Analysis of Phenotypic Diversity Based on Genetic Traits in Barley Germplasms)

  • 유동수;신명재;박진천;강만정
    • 한국자원식물학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.641-651
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    • 2022
  • 보리는 베타글루칸, 폴리페놀, 안토시아닌 등을 이용한 건강식품 소비 증가로 최근 관심이 높아지고 있다. 따라서 보리에 대한 수요자의 기호에 맞춘 기능성 품종개발과 소재로서 유전자원 활용성을 증대시키기 위해서는 자원의 특성 분석과 종, 원산지과의 관계, 군집화(Clustering)을 통한 유사성과 대표성, 형질 간의 상호관계 등과 같은 유전자원의 다양성 연구가 선행되어야 할 것이다. 본 연구는 농업유전자원센터에서 보존하고 있는 보리 25,104 유전자원(25종, 국적미상을 포함한 102개 원산지)을 대상으로 종과 원산지에 따른 다양성 분석을 수행하였다. 특히 종에 대한 작물 유효수(ENCS)는 1.17로 원산지(24.73)에 비해 매우낮게 나타났다. 이는 보존하고 있는 보리 유전자원의 대부분이 Hordeum vulgare subsp. vulgare 로 확인되었는데, 원산지에 비해 보존 자원이 특정 종에 편중된것을 알 수 있지만, 형태적으로 구분한 20가지 특성평가 항목에 대하여 종과 원산지에 따라 유의적인 차이(P-value < 0.05)가 검정되었다. 비록 종 다양성은 낮지만 종과 종간의 차이와 종 내에서도 다양한 특성이 존재함을 추정할 수 있었으며, 이를 토대로 특성평가 항목을 이용한 군집화를 통해서 특성에 대한 다양성을 확인하였다. 특성평가 항목을 바탕으로 cacGMS 알고리즘을 이용한 군집 분석을 수행했을 때, 전체 97%의 자원이 분류된 1번~7번 군집에서 병와성, 도복, 깜부기병 항목이 공통적으로 동일한 형질을 보였다. 반면에 군집 별 특이성에서는 특성평가 항목에 대한 조합의 차이와 함께 생장습성, 망활, 한해, 파성, 보리누른모자이크병에서 다른 군집과 차별되는 특이성이 확인되었다. 이러한 특성평가 항목에 의한 대표성과 특이성, 그리고 각 군집에 따른 특성의 조합은 특성 간의 상호적 관계와 관련이 있을 것으로 추정되어 상관관계를 분석하였다. 그 결과 1수립수와 보리누른모자이크병이 높은 상관성(상관계수 0.79)을 보였고, 종자연구에서 중요한 지표로 사용되고 있는 천립중은 낮은 상관계수이지만 이삭조성(0.31), 이삭길이(0.23), 병와성(0.24), 이삭모양(0.28), 보리누른모자이크병(0.23), 1수립수(0.43), 조단백함량(0.29)과 관련이 있을 것으로 추정된다. 본 연구에서 사용된 연구방법과 결과는 신품종개발, 육종산업에 활용가능한 정보를 제공하고, 이를 통해 농업유전자원의 활용성 제고와 연구 선진화에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

보 개방 후 노출된 금강 모래톱에서 하천 식생의 공간 분포와 천이 (Spatial Distribution and Successional Changes of Riparian Vegetation on Sandbars Exposed after Watergate-Opening of Weirs in the Geumgang River, South Korea)

  • 이철호;김휘래;조강현
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제9권3호
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    • pp.194-205
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    • 2022
  • 하천에서 유사의 이동 및 퇴적으로 형성된 모래톱은 특이한 생물의 서식과 심미적 경관 측면에서 중요한 서식처이다. 본 연구는 보 상류에서 수문 개방에 의하여 노출된 모래톱에서 초기 식생의 발달과 그 분포를 확인하여 시간 경과에 따른 식생변화 과정을 파악하고자 하였다. 보 수문 개방 시기가 다른 금강의 3개 보 개방 구간과 보 운영에 영향을 받지 않는 대조 구간에서 보 개방 후 노출된 모래톱에서 식물군집 구조와 공간 분포의 변화를 파악하고 모래톱의 노출 기간에 따른 식물 군집 구조의 변화를 조사하였다. 금강의 보 상류구간에서 수문 개방으로 기존 홍수터 면적의 33% 이상의 면적에 해당하는 모래톱이 새롭게 형성되었다. 노출된 모래톱에는 1년생 중생식물, 다년생 수생식물, 다년생 습생식물, 아교목, 교목 군집에 속하는 9개 식물군집이 분포하였다. 모래톱의 노출 기간이 길어 짐에 따라서 나지 모래톱, 1년생 초본식물, 다년생 수생식물 군집의 면적은 감소하였고, 다년생 습생식물, 아교목, 교목 군집의 면적은 증가하였다. 하천 모래톱에서 시간 경과에 따른 식생의 변화는 수위 하강 전 수중 서식처의 조건과 물 흐름에 의한 물리적 교란의 정도에 따라서 3가지 천이 유형으로 구분할 수 있었다. 즉 모래톱의 천이과정은 1) 수생식물로부터 시작하는 '정수지 천이', 2) 일년생 습생 초본식물로부터 시작하는 '유수지 천이', 3) 버드나무류로 시작하는 '버드나무류 천이'로 구분할 수 있었다. 따라서 금강의 보 구간에서 하천 서식처 및 경관의 변화를 체계적으로 관리하기 위하여 모래톱에서의 식생 천이계열을 반영하여야 할 것으로 판단된다.

농업용(사료용) 유전자변형생물체의 위해성심사 제도 분석 및 환경위해성평가 관련 쟁점에 대한 고찰 (Analysis of risk evaluation procedures and consideration of risk assessment issues of living modified organisms for agricultural use in Korea)

  • 임명호;윤상대;김은영;오성앵;박순기
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제50권
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    • pp.275-289
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    • 2023
  • 지난 2008년 유전자변형생물체 관련 법이 공식 발효된 이후 연간 평균 일천만톤 정도의 유전자변형 옥수수, 콩, 면실, 카놀라 등이 수입되고 7개 작목에서 약 191건에 대한 수입 승인 절차가 진행되었다. 이중 후대교배종을 제외한 약 90건은 인체, 작물재배환경, 자연생태환경, 해양수산환경의 4개 분야의 협의심사를 통한 위해성심사가 수행되었다. 해외에서 생산된 유전자변형작물을 한국으로 수출하는 주요 이해 당사자인 개발사들은 협의심사의 절차적 비효율성, 위해성 평가의 본질에서 벗어난 협의기관의 관점이 반영된 심사, 식품사료가공용 용도에 맞지않는 과도한 심사, 친숙성과 실질적동등성을 반영하지 아니한 한국 특이적인 보완자료 요구 등의 문제를 제기하였다. 이에 대하여 협의심사를 담당하는 부처/기관은 국내로 알곡 형태로 수입되는 유전자변형작물의 빈번한 비의도적 환경방출 사례를 근거로 한국의 기후와 자연환경을 반영한 심사가 필요함을 주장하였다. 또한 협의심사를 담당하는 부처는 국제적 지침에 따라서 위해성 평가의 원칙과 방법에 근거하여 소관 부처의 전문성을 반영하는 심사를 수행함을 주장하였다. 본 논문은 이들 유전자 변형작물이 식품, 사료(농업), 또는 가공(산업) 용도로 수입되는 친숙한 농업 작물으로 안전하게 이용된 사실에 근거하여, 논란이 되어온 농업용 용도에 해당되는 위해성평가 세부 몇개 항목에 대해 합리적인 대안을 제시하고자 하였다. 이러한 대안들이 현재의 LMO법 규정의 범위 내에서 주요이해당사자의 이해충돌을 완화할 수 있는 현실적인 대안이 되기를 기대한다.

일(日). 인원연교잡(印遠緣交雜) 수도품종(水稻品種)의 급성위조증상(急性萎凋症狀) 발생(發生)에 관(關)한 영양생리학적(營養生理學的) 연구(硏究) -I. 수도(水稻)의 영양상태(營養狀態)가 급성위조증상(急性萎凋症狀) 발생(發生)에 미치는 영향(影響) (Physiological studies on the sudden wilting of JAPONICA/INDICA crossed rice varieties in Korea -I. The effects of plant nutritional status on the occurrence of sudden wilting)

  • 김유섭
    • 한국토양비료학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.316-338
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    • 1988
  • 우리나라에서 발생(發生)한 일(日) 인원연교잡수도품종(印遠緣交雜水稻品種)의 급성위조증상(急性萎凋症狀) 발생원인(發生原因)을 영양생리학적(營養生理學的) 관점(觀點)에서 구명(究明)하기 위하여 일본(日本)의 기상조건하(氣象條件下)에서 우리나라의 수도품종(水稻品種)을 사용(使用) pot 재배(栽培)에 의(衣)해 다질소시용(多窒素施用)으로 칼리시용량(施用量)을 달리하여 수도(水稻)의 위조증상발생(萎凋症狀發生)과 영양생리학적조건(營養生理學的條件)과의 관계(關係)를 요약(要約)하며 다음과 같다. 1. 공시(供試)한 "유신(維新)" 및 "밀양(密陽)23호(號)"의 2품종중(品種中)에서 위조증상(萎凋症狀)이 발생(發生)하였으며 "밀양(密陽)23호(號)"보다 "유신(維新)"에서 현저(顯著)하였다. 2. 위조증상발생(萎凋症狀發生) 시기(時期)는 등숙초기(登熟初期)와 후기(後期)의 2유형(類型)으로 나누어지며 등숙초기(登熟初期)에 발생(發生)한 수도(水稻)는 칼리공급량(供給量)이 적은 처리구(處理區)에서였다. 발생후기(發生後期)의 위조(萎凋)는 품종(品種)의 저항성(抵抗性)도 관계(關係)하고 있는 것으로 추정(推定)되었다. 3. 위조증상(萎凋症狀)에 대(對)한 저항성품종(抵抗性品種)혹은 수도(水稻)의 영양상태(營養狀態)에 따른 상위(相違)는 유효경화율(有效莖化率), 출종기(出種期)에 있어서 기관별(器官別) 건물중(建物重)등의 변동(變動)등에서 볼 때 유수(幼穗)의 생장시기(生長時期)에서부터 출종기(出種期)에 걸친 수도(水稻)의 생육(生育)에서 원인(原因)을 얻을 수 있을 것으로 생각된다. 4. 위조증상(萎凋症狀)과 관계(關係)에서 특징적(特徵的)인 현상(現象)으로 나타난 성분(成分)은 출수기(出穗期) 수도(水稻)의 망간함량(含量)과 등숙기(登熟期)의 간(稈)의 Fe/Mn비(比), $Fe{\times}Fe/Mn$비(比) 및 수확기(收穫期)에 있어서의 간(稈)의 $K_2O/N$비(比)였다. 위조증상(萎凋症狀)이 발생(發生)하는 수도(水稻)의 망간함량(含量)은 출수기(出穗期)에 이미 현저(顯著)하게 높았고 등숙후기(登熟後期)의 간(稈)에서 Fe/Mn 비(比)와 $Fe{\times}Fe/Mn$ 비(比)가 높았던 것은 근(根)의 나이와 망간의 흡수특성(吸收特性)과의 관계(關係)에서 보면 그 원인(原因)은 출수전(出穗前)의 근계(根系)의 노화(老化)에 있는 것으로 추정(推定)된다. 5. 위조증상(萎凋症狀)이 발생(發生)한 수도(水稻) 수확기(收穫期)에 있어서 절위별(節位別) 간(稈)의 $K_2O/N$ 비(比)는 칼리공급(供給)의 다소(多少)에 의(衣)한 영향(影響)이 상위절(上位節)의 간(稈)일수록 현저(顯著)하게 나타났으며 증상발생(症狀發生)이 상위엽(上位葉)에서부터 진행(進行)하는 사실(事實)을 확실(確實)하게 하였다. 이러한 현상(現象)은 칼리결지(缺之)의 영향(影響)이 하위절간(下位節稈) 일수록 현저(顯著)하게 나타나는 일반적(一般的)인 현상(現象)과는 상위(相違)한 것이었다. 6. 칼리결지상태(缺之狀態)에 있는 수도(水稻)는 각(各) 품종(品種) 공(共)히 출수기(出穗期)에 있어서 경엽(莖葉)의 질소함량(窒素含量)이 매우 높고, 기관별(器官別) $K_2O/N$비(比)는 낮으며 특(特)히 그 저하(低下)는 엽초 및 간(稈)에서 현저(顯著)하였다.

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벼의 Source 및 Sink형질의 품종간차이와 환경변이의 평가 (Evaluation of Varietal Difference and Environmental Variation for Some Characters Related to Source and Sink in the Rice Plants)

  • 최해춘;권용웅
    • 한국작물학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.460-470
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    • 1985
  • 수도의 source 및 sink관련형질의 품종간 차이를 평가함에 있어서 semi-dwarf indica 및 japonica 조.중만생 10품종 및 semi-dwarf indica 4개 조.만 near-isogenic계통을 각각 네 작기 및 두 작기로 재배하여 수확된 벼 종자를 비중 1.0에서 1.21까지 각 비중별 입수와 입중을 조사, potential kernel size의 결정기준을 설정하고자 했으며, 이 중 semi-dwarf indica 6개 품종을 대상으로 수개 source 및 sink 관련형질의 개체내 및 개체간변이를 조사, 분석하여 품종간차이평가를 위한 효율적인 표본채취방법에 대해서 검토해 보았고, 그 중 3개 신품종과 그들 F$_{5}$계통들에 대한 연차변이 및 품종$\times$환경간 교호작용을 파악함과 동시에 주연개체와 내부개체간의 sink 특성을 비교하여 자체경쟁력의 계통간차이를 평가하고자 했다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. Potential kernel size는 semi-dwarf indica 및japonica 품종 모두 비중 1.15이상인 벼 알의 평균입중으로 결정하는 것이 바람직하다. 2. 분얼의 분화순차와 세력(이삭크기)에 따라 나누어 본 3개경군(강.중.약)간에는 경당엽면적, 수당영화수 및 수당 sink 용량이 현저한 차이를 보였고, 종실축적율, 등숙충실도, potential kernel size 및 sink/source ratio는 강세경과 중세경간에는 유의한 차이를 보이지 않았으나 약세경과는 현저한 차이를 보였는데 품종에 따라서 형질별로 약간씩 그 경향을 달리했다. 3. Source 및 sink 관련형질에 있어서 경군내변이 계수는 강세경<중세경<약세경의 순으로 컸고 전형질에 대한 평균유전율은 약세경 <중세경 <강세경의 순으로 커서 강세경을 개체의 대표치로 품종간변이를 평가하는 것이 바람직할 것으로 생각되었다. 4. 세 신품종의 '82-'83년간 연차변이는 경당엽면적, 주당수수, 엽면적지수 및 정조수량을 제외한 모든 형질에서 유의하게 인정되었으며 년차$\times$품종간 교호작용이 현저히 유의했던 형질은 출수까지 생육일수, 경당엽면적, sink/source ratio, 경당 sink용량 및 수량이었다. 5. 수원 264호/IR1317-70-1 및 내경/IR 1317-70-1 조합에서 선발된 F$_{5}$계통 및 신품종들의 10개 source 및 sink관련형질을 중심으로 주성분 분석을 실시하여 년차간 총합적인 특성의 변이양상을 살펴 본 결과 대체로 '82년에 비해 '83년에 source 및 sink의 양면적인 감소경향을 나타냈는데 제1 및 제 2주성분좌표상에서 년차간 변이정도에 상당한 차이를 보이면서 신품종과 유사한 방향 또는중간형 반응을 보이는 다양한 계통간 차이를 나타냈다. 6. 주연효과가 현저했던 것은 주당영화수, 수당 sink용량 및 종실축적률이었고 potential kernel size는 거의 차이가 없었는데, 특히 수당영화수 및 sink용량에 대한 주연효과정도는 계통에 따라 상당한 차이를 보였다. 계통의 자체경쟁정도는 출수후보다는 출수전 생식생장기간에 더욱 심하고 계통간차이도 큰 것 같았다. 일반적으로 수당sink용량이 클수록 출수전 자체경쟁정도가 심한 경향이었으나 계통에 따라서는 수당 sink용량이 작으면서 자체경쟁도가 심한 것(수원264호 등)이 있는 반면에 수당sink용량이 크면서 자체경쟁도가 심하지 않은 계통도 있었다.

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밭 작물(作物)의 가리(加里) 생리(生理) (Potassium Physiology of Upland Crops)

  • 박훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.103-134
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    • 1977
  • 밭 작물에 대(對)한 칼리의 생리(生理) 및 생화학적(生化學的) 역할(役割)을 최근(最近) 연구결과(硏究結果)를 중심(中心)으로 검토(檢討)하였으며 우리나라 밭 작물(作物)의 가리영양(加里營養) 현황(現況)을 살펴봤다. 칼리이온의 물리화학적(物理化學的) 특성(特性)은 Na에 의(依)하여 완전(完全) 대체(代替) 불가능(不可能)함을 보이며 대부분(大部分)의 작물(作物)에서 Na의 K대체(代替)는 불가피(不可避)한 대체기능(代替機能)에 대(對)한 부분적(部分的) 대체(代替)에 불과(不過)한 것 같다. 칼리의 특이성(特異性)은 엽록체(葉綠體) thylacoid막(膜)과 같은 미세구조(微細構造)를 효율적(效率的) 구조(構造)로 유지(維持)하며 주(主)로 탄수화물(炭水化物)과 단백질(蛋白質) 대사(代謝)에 관계(關係)하는 제효소(諸酵素)들의 allosteric effector로, 효율적(效率的) conformation의 유지자(維持者)로 작용(作用)하는 것으로 보였다. 광인산화(光燐酸化) 반응(反應)과 산화적(酸化的) 인산반응(燐酸反應) 등(等) energy 대사(代謝)에 필수적(必須的) 존재(存在)로서 유기물(有機物)의 합성(合成)과 전류등(轉流等) 광범(廣範)한 energy 의존(依存) 생리작용(生理作用)에 관여(關與)하고 있다. 칼리는 삼투압(渗透壓) 및 교질(膠質)의 가수도(加水度)를 유지(維持)하여 수분흡수(水分吸收) 및 전류(轉流)의 동인(動因)으로 작용(作用)하여 생리작용(生理作用)의 최적환경(最適環境)을 만들며 수분효율(水分效率)을 높인다. 칼리는 무기양분(無機養分)의 흡수(吸收)와 체내분포(體內分布)에 영향(影響)을 주고 생산물의 품질향상(品質向上)에도 영향을 주며 생산품의 K함량자체(含量自體)가 인체(人體)에서의 K의 중요성(重要性)으로 품질평가(品質評價)의 기준(基準)이 될 것 같다. 칼리의 흡수(吸收)는 저온(低溫)에 의(依)해 크게 저해(沮害)받으며 내부(內部) 칼리 함량에 의(依)한 부(否)의 feedback기작(機作)이 있어서 칼리의 사치흡수는 재평가(再評價)되어야 할 것으로 보였다. 우리나라 토양(土壤)의 전가리(全加里)는 약(約) 3%이나 치환성(置換性)은 0.3me/100g으로 동해(凍害), 한해(寒害)와 불균일(不均一)한 강우(降雨)로 인(因)한 습해(濕害), 한해(旱害) 등(等)으로 모든 밭 작물(作物)에서 요구도(要求度)가 컸다. 대맥(大麥)은 결빙직전(結氷直前) 및 해빙(解氷) 직후(直後)의 K영양(營養)이 수량(收量)과 유의성(有意性) 상관(相關)을 보이며 곡실(穀實)로 많이 전류(轉流)되는 것이 좋았다. 대맥(大麥)의 가리이용률(加里利用率)은 27%, 대두(大豆)는 숙전(熟田)에서 58% 개간지(開墾地)에서 46%였다. 대두(大豆)는 야산(野山) 개발지(開發地)에서 특(特)히 가리(加里) 결핍증상(缺乏症狀)을 많이 보였으며 화아분화기(花芽分花期)에 엽(葉) 중(中) $K_2O$ 2% 이상(以上) K/(Ca+Mg) (함량비(含量比))비(比)는 1.0 이상(以上)이어야 할 것 같다. 고구마는 가리흡수력(加里吸收力)이 커서 후작(後作)의 K영양(營養)에 크게 영향(影響)을 주었다. 감자와 옥수수는 Ca와 Mg에 비(比)해 K가 특히 높았다. 가리결핍(加里缺乏) 고구마는 뿌리에서 K농도 차이가 가장 컸다. 당근, 가지, 배추, 고추, 무우, 도마도가 가리(加里) 함량(含量)이 많았으며 배추 수량(收量)은 가리(加里)와 정상관(正相關)이었다. 사료작물(飼料作物)의 가리(加里) 함량(含量)은 비교적(比較的) 높은 편이었으며 식물체(植物體) 중(中) N, P, Ca와 유의정상관(有意正相關)을 보였다. 과수원(果樹園)의 16~25%가 가리(加里) 부족(不足)으로 나타났으며 우량(優良) 사과밭과 배밭의 토양(土壤)과 엽(葉)은 가리(加里) 함량(含量)이 높았다. 뽕나무의 동해(凍害)에 의(依)한 가지 끝 고사방지(枯死防止)를 위(爲)한 엽(葉) 중(中) $K_2O/(CaO+MgO)$ 임계치(臨界値)는 0.95이었다. 밭 작물재배(作物栽培) 뒤의 토양(土壤) 중(中) 가리(加里)는 전작(前作)에 따라 증가(增加)되는 경우와 감소(減少)되는 경우가 있으며 가리(加里) 흡수(吸收)는 토양수분(土壤水分)에 존재(依存)하는 것 같다. 따라서 토양(土壤) 중(中)의 전가리(全加里)를 포함한 형태별(形態別) 가리(加里) 함량(含量)의 토질(土質), 기상(氣象), 작부체계(作付體系) 등(等) 제요인(諸要因)과 관련(關聯) 장기적(長期的)이고 정량적(定量的)인 조사(調査)가 필요(必要)하다. 가리(加里)의 추비(追肥), 심층시비(深層施肥) 또는 완용성(緩溶性) 비료(肥料)와 입상비료(粒狀肥料) 등(等)이 강우양상(降雨樣相)과 관련(關聯) 검토(檢討)됨으로써 K흡수(吸收) 및 효율(效率)을 증진(增進)시킬 수 있을 것 같다. 가리영양(加里營養)을 포함하여 밭 작물(作物)의 영양해석(營養解析)에는 다요인분석(多要因分析)에 의(依)한 합리적(合理的)이고 실용적(實用的)인 영양지표(營養指標)를 찾는데 경주(傾注)해야 할 것 같다.

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DMZ 일원의 관속식물상 I - 민통선 이북 서부지역(파주-연천) - (The Flora of Vascular Plants in the West Side of DMZ Area)

  • 이승혁;최승세;이두범;황승현;안진갑
    • 한국환경생태학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.1-18
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    • 2016
  • 본 연구는 민간인출입통제구역 서부전선(파주-연천) 일대의 식물상을 파악하기 위하여 현지조사를 실시하였다. 확증표본을 근거로 한 민통선 이북 서부지역의 관속식물은 109과 330속 501종 8아종 48변종 1품종의 총 558분류군으로 확인되었다. 한반도에 분포하는 식물종은 최근에 유입된 귀화식물을 비롯하여 약 4,880여종의 식물이 보고되었으며 한반도 전체 식물의 약 11% 정도가 민통선 이북 서부지역 일대에 분포하는 것으로 나타났다. 환경부 지정 멸종위기야생생물은 II급 층층둥굴레 1분류군이 확인되었으며, 태풍전망대에서 임진강에 이르는 군작전로 가장자리에 3개체가 생육하였다. 식물구계학적 특정식물은 V등급 3분류군, IV등급 3분류군, III등급 13분류군, II등급 13분류군, I등급 22분류군으로 구성되었다. 한반도 고유식물은 고려엉겅퀴 등 4분류군으로 나타났으며, 대부분 숲 절개지 또는 숲 가장자리에 분포하였다. 희귀식물은 위기종(EN) 층층둥굴레 1분류군, 취약종(VU) 느리미고사리 등 4분류군, 약관심종(LC) 쥐방울덩굴 등 6분류군으로 총 11분류군이 확인되었다. 귀화식물은 총 51분류군으로 귀하율은 9.14%, 도시화지수는 15.89%로 산출되었으며 환경부지정 생태계교란식물은 단풍잎돼지풀 등 4분류군이 확인되었다. 본 연구는 DMZ 생태축의 서부지역 식물상 연구를 수행하고 주요 식물의 분포 양상과 보존대책을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.

멜론 흰가루병균 및 식물 호르몬 처리하에서 MLO 유전자군의 발현검정 (Expression Profiling of MLO Family Genes under Podosphaera xanthii Infection and Exogenous Application of Phytohormones in Cucumis melo L.)

  • 쥬엘 하울라다;김회택;박종인;나잘우딘 아메드;아리프 핫산 칸 로빈;정희정;노일섭
    • 생명과학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.419-430
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    • 2016
  • 멜론 흰가루병(Podosphaera xanthii)은 멜론 생산량에 영향을 미치는 중요한 병해 중 하나로 알려져 있다. 작물 육종에 있어서 흰가루병을 포함한 병저항성 계통 육성은 병저항성 관련 유전자들의 유전양식 및 그 유전자들을 조절하는 식물호르몬에 대한 정보는 매우 중요하다. 식물에 있어 흰가루병균 저항성에 관여한다고 알려진 Mildew Resistance Locus O (MLO) 유전자를 멜론 database인 ‘Melonomics’으로부터 14개 동정하여 CmMLO1~14 (ucumis elo MLO)로 표기하였다. 동정된 14개의 CmMLO유전자들의 아미노산 서열을 비교한 결과, 9개의 CmMLO 유전자들은 흰가루병균에 대한 감수성 관련 아미노산 cysteine과 proline이 잘 보존되어 있었지만, 나머지 CmMLO 유전자들은 다른 아미노산 서열을 가지고 있었다. 멜론 흰가루병의 7 race에 대하여 이병성을 나타내는 멜론 계통 ‘SCNU1154’에 멜론 흰가루병균(P. xanthii)을 접종하고, 식물호르몬(metyl jasmonate와 salicylic acid) 처리한 후 qPCR을 통해 CmMLO 유전자들의 상대적인 발현양을 분석한 결과, 멜론 흰가루병 7 race에 대하여 14개의 CmMLO 유전자들 중 3개의 유전자들에서 발현이 증가하였고, 7개의 유전자들은 발현이 감소하였으며, 4개의 CmMLO 유전자들은 race 특이적으로 발현양이 증가 혹은 감소하였다. 또한 14개의 CmMLO 유전자들의 발현양은 methyl jasmonate와 salicylic acid를 처리하였을 때 다양한 발현 양상을 나타내었다. 11개의 CmMLO 유전자들은 salicylic acid 처리하였을 때 발현양이 증가하였으며, 7개의 유전자들은 methyl jasmonate 처리하였을 때 발현양이 증가하였다. 이와 같이, 스트레스에 반응을 보이는 CmMLO 유전자들은 멜론 흰가루병 저항성 계통 육성을 위한 유용한 정보가 될 것으로 기대된다. C m

작물 생육 모델을 이용한 지역단위 콩 수량 예측 (Predicting Regional Soybean Yield using Crop Growth Simulation Model)

  • 반호영;최덕환;안중배;이변우
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권5_2호
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    • pp.699-708
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    • 2017
  • 본 연구에서는 재배 방법, 토양 특성 등의 정보를 상세하게 수집하기 어려운 지역단위의 콩 작황을 작물생육 모델을 이용하여 예측하는 방법을 개발하고자 하였다. 작물 생육 모델은 DSSAT에 포함된 CROPGRO-Soybean 모델을 이용하였고, 미국의 주요 콩 생산지역인 Illinois주를 연구 사례지역으로 선택하였다. CROPGRO-Soybean 모델을 이용하여 Illinois주의 콩 수량을 예측하기 위한 첫 단계로 다양한 성숙군에 속하는 국내외 품종들을 수집하여 서울대학교농장($37.27^{\circ}N$, $126.99^{\circ}E$)에서 2년동안 파종기 실험을 하여 성숙군(maturity group) I~VI까지의 성숙군별 대표 품종모수(genetic coefficients)를 추정하였다. 대표 품종모수는 각 성숙군 내에 포함되어 있는 품종들의 발육을 매우 정확하게 추정하였다. $10km{\times}10km$ 격자 단위의 기상자료를 바탕으로 성숙군(3), 파종시기(3), 관개여부(2) 등을 조합하여 18가지 조건으로 2000년에서 2011년까지 수량을 각각 모의 하였다. 성숙군과 파종시기는 Illinois주를 위도에 따라 3등분하여 각각 다르게 설정하였다. 관개 및 무관개 조건으로 구분하여 격자 별 모의결과로부터 Illinois주 전체 평균 모의수량을 구하여 연도 별 통계 수량과 비교한 결과 두 경우 모두 실제 수량과 큰 차이를 보일 뿐만 아니라 연차에 따른 수량 변동과 증가 경향을 반영하지 못하였다. 이러한 한계를 극복하고자 처리 별 격자 별로 모의된 수량을 수량을 18개 모의 조건 별로 평균하여 구한 9개 농업지구의 연도별 수량을 독립 변수, 농업지구의 연도별 통계수량을 종속 변수로 하는 중회귀 모델을 구축하였다. 18개 모의 조건 별 수량 외에 품종 개량, 재배 기술 발전 등에 따른 수량의 연차적 변화경향을 반영하기 위하여 연도를 독립변수로 추가하였으며, 중회귀모델은 농업지구와 연도별 수량 변이를 비교적 잘 예측($R^2=0.61$, n=108)하였다. 중회귀 모델로 추정한 9개 농업지구의 연도별 수량을 농업지구별 재배 면적으로 가중 평균한 Illinois의 연도별 추정수량은 통계수량에 매우 근사하였다($R^2=0.80$). 뿐만 아니라 모델 구축 대상연도가 아니고 가뭄으로 수량이 크게 감소한 2012년의 예측 수량은 $3006kg\;ha^{-1}$로 통계수량 $2890kg\;ha^{-1}$$116kg\;ha^{-1}$의 근사한 차이를 보였다.

각질형성세포에서 p38 MAPK 활성을 통한 연교의 VEGF 생성 효과 (Forsythiae Fructus Induces VEGF Production via p38 MAPK Activation in Human Keratinocytes)

  • 김미선;최윤호;박선규;이천구;이상화
    • 대한화장품학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.329-336
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    • 2016
  • 진피 상층부 모세혈관은 젊은 사람에 비해 노인에서 그 수와 크기가 감소되어 있어 피부에서 모세혈관이 차지하는 비율이 나이에 따라 급격히 낮아진다. 연교는 물푸레나무과에 속하는 개나리 열매를 건조한 것으로 주로 염증성 또는 항균성 질환에 오랫동안 사용되어져온 약재로서 지금까지 피부 혈관신생과 관련된 효능은 보고되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 연교 추출물이 혈관신생과 관련된 인자들에 미치는 영향을 피부 각질형성 세포주를 이용하여 조사하고자 하였다. 우리는 먼저 연교 추출물이 혈관신생과 관련된 인자들의 발현에 어떤 영향을 주는지 알아보고자 각질형성세포에 연교 추출물을 처리하고 혈관신생과 관련된 55개 단백질의 발현을 분석하였다. 발현 변화를 보인 인자들 중 혈관내피세포 성장인자(VEGF, vascular endothelial growth factor)는 강력한 혈관신생 촉진인자로서 연교 추출물에 의해 유의하게 발현이 증가되었다. 따라서 연교 추출물이 VEGF 생성에 미치는 영향에 대해 자세히 알아보고자 연교 추출물을 농도별로 세포에 처리하고 단백질 발현과 mRNA 발현 변화를 조사한 결과, 연교 추출물은 VEGF의 유전자 수준뿐만 아니라 단백질 수준의 발현을 2배이상 농도 의존적으로 증가시켰다. 다음으로 연교 추출물에 의한 VEGF 발현 증가에 관여하는 신호전달 기전을 밝히고자 MAPK 활성을 살펴본 결과, 연교 추출물을 세포에 처리하면 5 min 내 p38 MAPK의 활성이 관찰되었으며, 특이적 억제제 전처리를 통해 p38 MAPK 활성을 억제하면 연교 추출물을 처리하더라도 VEGF의 유전자 및 단백질 발현이 완전히 억제됨을 확인하였다. 이러한 결과로부터 연교는 피부 각질형성세포에 작용하여 p38 MAPK 활성을 통해 VEGF 생성을 유도함을 알 수 있었고, 피부에서 노화에 따른 표피아래 모세혈관 손상을 개선하는데 도움을 줄 수 있는 후보 물질로서 연교의 새로운 효능을 제안한다.