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이두형,배공영,박소홍,강연지 한국환경농학회 1999 한국환경농학회지 Vol.18 No.2
대기오염과 병충해발생과의 관계를 규명하고자 은행나무에 SO₂가스를 처리한 후, 잎끝마름병균을 접종하여 식물의 생리·생화학적인 변화를 조사하였다. 0.1㎕/ℓ의 SO₂가스를 하루 8시간씩 7일간 은행나무에 처리한 결과 Chlorosis등의 가시피해는 나타나지 않았으나, 광합성이 대조구에 비해 40%가량 감소되고, CO₂이용효율과 수분이용효율이 감소되는 현상을 보였다. 가스처리 후 병원균을 상처접종시키고 42일 뒤 SI와 SFI의 발병도를 조사한 결과 SI가 SFI에 비해 3배 가량 빠르게 병이 진전되어 있었다. 병원균의 먹이가 되는 당의 함량은 대조구, SFI, SI간에 유의성을 보일 만큼의 차이는 보이지 않았으나, 광합성은 SI가 SFI에 비해 11%가량 저하되었다. 광합성이 저하되었음에도 불구하고 당의 함량이 유지되었으므로 탄소 고정관계를 알아본 결과 CO₂ 이용효율이 저하되지 않았음을 알 수 있었다. 이와 함께 수분이용효율이 SI에서 SFI에 비해 13.2% 증가되었다. 이상의 결과를 종합해 보면, 이온유출량 등으로 보아 SO₂가스처리로 인해 식물이 연약해져 병원균에 대한 저항력이 낮아졌고, 수분이용효율의 증가로 인해 탄소 고정이 활발하게 이루어짐으로써 당이 원활히 합성되는 한편 내부적인 변화로 인해 합성된 당의 전류가 억제되어 잎에 당이 축적되었기 때문에 SI의 발병도가 훨씬 높았던 것으로 생각된다. To examine the relationship between air pollution and occurrence of disease in plants, we investigated the alteration of physiology and biochemistry of Ginkgo biloba by inoculating with Coniothyrium sp. and fumigating with 0.1㎕/ℓSO_(-2) Visual damage did not appear but photosynthesis, CO₂use efficiency(CUE) and water use efficiency(WUE) were reduced when G. biloba was exposed to SO₂for 7days (8 hours a day). When inoculated with Coniothyrium sp., the seventies of damage in G. biloba showed a threefold difference between SO₂-treatment (SI) and SO₂-free treatment (SFI) at day 42 from initial inoculation. Little difference was observed in sugar contents that may be used pathogens feed, among control, SFI and SI. In spite of the reduction in photosynthetic rate, sugar contents and CUE were maintained. WUE was enhanced 13% more at SI than SFI. The CO₂fixation boosted because of enhanced WUE, and thus sugar synthesis was not affected. In addition, sugar transport seems to be retarded for some internal alteration. Consequently, the severity of SI was more serious than that of SFI because Coniothyrium sp. easily invades into the physical texture of G. biloba weakened by SO₂fumigation and because sugar was accumulated in leaves of G. biloba.
조직 배양을 이용한 안토시아닌 결핍 돌연변이 토마토의 저인내성 평가
이동희,배공영,박소홍 한국환경농학회 1999 한국환경농학회지 Vol.18 No.2
안토시아닌 결핍 돌연변이 토마토 변종인 H957은 낮은 인산 공급에 대하여 耐性을 보인다. 본 低燐酸 耐性을 연구하기 위해 미량의 인산을 포함한 조직배양 배지 위에서 H957의 생장도를 측정하였다. 이를 위하여 야생형의 모계품종(H883)과 공동 배양을 실시하여 생/건물질의 중량, callus/shoot 형성도, 무기질함량을 검사하였다. 본 연구에 사용된 배지의 인산 농도는 0-400μM 사이의 일곱가지이다. 0과 12.5μM의 인 농도에서는 두 변종의 조직은 거의 생존하지 않았으나 50-200μM에서는 H957이 H883을 앞선 것으로 나타났다. H957은 생/건물질 중량 부문에서 매우 앞선 것으로 나타났으며, cellus 및 shoot 형성도에 있어서도 미량의 인산 농도에 대해 H883보다 덜 민감한 것으로 나타났다. 이는 세포 및 조직 차원에 있어 H957의 높은 抗低燐酸 특성을 입증하는 것이다. 아울러, 인의 함량을 측정한 결과, H957 조직은 H883보다 낮은 농도의 인을 함유하고 있는 것으로 나타났다. 이 결과는 H957의 抗低燐酸 특성이 이미 흡수된 인의 세포 및 조직 차원에서의 높은 활용성에 기인함이라고 판단된다. An anthocyanin-deficient tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) strain, H957, shows an unusual tolerance to low phosphorus (P). To investigate whether the tolerance originates from a tissue/cellular strength, plant tissue culture procedure was employed which facilitate to characterize the tolerance independent of morphological features. The tolerance was analyzed by comparing H957 against H883, its maternal wild type, while each explant was co-cultured on minimal P' media. Comparisons were made in fresh weight, dry weight, callus and shoot formation, mineral contents, and P utilization ratios at 0-400·I¨MP. Growth of the two strains was severely impaired at 0 and 12.5·I¨MP. At 25-200·I¨MP, however, H957 consistently showed a greater fresh and dry weight than H883. Shoot onset of H957 was less delayed than H883 compared to optimal P conditions. H957 tissue contains an overall lower P concentration than H883. These observations indicate that H957 may tolerate to low P by its tissue or cellular strength in P utilization side from its morphology.
질소 , 인산 , 칼륨시비에 따른 오이의 자외선 감수성 변화
이용범,배공영,박소홍 한국환경농학회 1997 한국환경농학회지 Vol.16 No.3
UV-B 조사에 의한 오이의 생장 및 생리 기능에 미치는 영향을 조사하기 위하여 비료처리에 의한 오이 제1 엽의 UV-B의 영향을 조사하였다. UV-B 조사에 의한 가시장해는 처리 1주일부터 나타났으나 생장 저해 현상은 볼 수 없었다. 그러나 UV-B 조사에 의한 생장 저해 현상은 비료 첨가에 의해 나타났으며 가장 큰 저해 효과는 질소 시용에 의해 나타났다. 이 결과는 UV-B가 질소대사에 관여하고 있음을 시사한다. 따라서 질소대사에 관여하고 있는 주 효소인 질산 환원효소 활성을 조사한 결과 UV-B 조사 7일째에 비료 처리구에서 현저히 증가하는 경향을 나타냈다. 또한 UV-B 조사에 의한 엽면적의 생장감소는 세포의 신장, 분열 생장에 관여하고 있는 식물호르몬 활성에 영향을 미치는 것으로 보여 오이의 제 1엽에서의 BA 처리에 의한 사이토카이닌의 감수성을 조사했다. UV-B 조사에 의한 사이토카이닌의 감수성은 UV-B를 조사하지 않은 구에 비해 억제되었다. 이 결과에 의해 UV-B 조사가 식물 생장에 관여하고 있는 사이토카이닌의 활성을 억제시켜 엽면적의 감소가 발생된 것으로 생각되었다. Visible injury appeared 7 days after ultraviolet-B(UV-B) irradiation, but did not show any significant decline of growth in cucumber plant. However the growth of the first leaves of fertilized plants was suppressed by UV-B irradiation. Especially the most effective growth retardiation appeared when supplied with nitrogen rather than phosphate and potassium. These results suggest that UV-B may play an important role in inhibiting nitrogen metabolism. Therefore we examined the effect of activity of nitrate reductase, and found that the nitrate reductase activity of the first leaves was increased by UV-B irradiation for 7 days and fertilization. We examined the effect of plant hormone on the inhibition of growth in the first leaves. Benzyladenine promoted the growth of discs excised from the first leaves by fertilization and without UV-B, but did not promote the growth of leaf discs from UV-B irradiated plants. We conclude that the UV-B-induced decrease in the growth of the first leaves could be related to reduction in sensitivity to plant hormones.