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포도 '거봉' 품종의 변색기 야간 온도 처리가 과피 착색에 미치는 영향
류수현,조정건,정재훈,이슬기,한점화,Ryu, Suhyun,Cho, Jung-Gun,Jeong, Jae Hoon,Lee, Seul-Ki,Han, Jeom Hwa 한국생물환경조절학회 2021 생물환경조절학회지 Vol.30 No.4
변색기의 수준별 야간 고온이 포도 '거봉'의 과피색 발현에 미치는 영향을 분석하기 위해 시기별 과피색 변화, 과피 내 안토시아닌 및 식물호르몬 ABA와 GA 함량을 분석하였다. 변색기 20일 동안의 야간 24, 27℃ 처리에 의해 '거봉' 포도의 과피색 불량이 나타났으며, 야간 온도가 높을수록 과피색 발현이 더욱 억제되었다. 수확기 과실 품질을 분석한 결과, 야간 21℃ 처리구에 비해 24, 27℃ 처리구의 과방중, 과립중, 당도가 감소하였다. 야간 21℃ 처리구의 과피에서 만개 후 50일부터 안토시아닌이 축적되기 시작했고, 개별 안토시아닌 중 Mal과 함께 총 안토시아닌 함량이 수확기까지 지속적으로 증가하였다. 야간 21℃ 처리구를 기준으로 과피의 총 안토시아닌이 야간 24, 27℃ 처리에 의해 감소하였으며, 개별 안토시아닌 중에서는 Peo를 제외한 나머지 안토시아닌의 감소 경향이 뚜렷하였다. 식물호르몬 ABA는 야간 21℃ 처리구의 과피에서 변색기에 최대값을 보이고 다시 수확기까지 감소하였는데, 이러한 ABA 함량의 증가는 야간 24, 27℃ 처리에 의해 감소하는 경향이었다. GA는 변색기 과피에서 급격하게 감소하여 수확기까지 낮은 함량으로 유지되었는데, 야간 기온이 낮을수록 빠르게 감소하였다. 야간 21℃ 처리구 과피에서 ABA/GA 값은 만개 후 60일에 최대값을 보이고 다시 수확기까지 감소하였지만, 이 증가 양상이 야간 고온에 의해 감소하며 과피 안토시아닌 축적과 동일한 경향을 보이며 변화하였다. 따라서 변색기 야간의 24℃ 이상의 고온은 '거봉' 포도의 과피색 발현을 억제하며, 이는 식물호르몬 ABA, GA의 비율 변화, 과실 당도 감소로 인한 총 안토시아닌 함량 및 조성 변화 때문으로 판단되었다. We analyzed berry skin coloration, anthocyanin accumulation, and plant hormone contents in berry skins to determine the effect of night temperature at veraison on berry skin coloration in 'Kyoho' grapevines (Vitis labruscana L.). Vines were grown under 21, 24, and 27℃ at night for 20 days at veraison, from 40 to 60 days after full bloom (DAFB). Berry skin coloration of 'Kyoho' grapes was more suppressed in 27℃ treated vines, followed by that in 24℃ treated vines, than that in 21℃ treated vines. Cluster and berry weight and soluble solids content was lower in 24 and 27℃ treated vines than in 21℃ treated vines. Anthocyanin started to accumulate from 60 DAFB in berry skin of 21℃ treated vines, and malvidin and total anthocyanin content increased until 100 DAFB. The total and most of the individual anthocyanins decreased in 24 and 27℃ treated vines; however, peonidin did not decrease in 24℃ treated vines compared to that in 21℃ treated vines. Abscisic acid (ABA) peaked at veraison in berry skins of 21℃ treated vines and decreased thereafter until 100 DAFB. The increase in ABA content was inhibited in berry skins of 24 and 27℃ treated vines. Gibberellin (GA) content in berry skins decreased rapidly at veraison, with the decrease being slower under 27℃ than under 21℃. ABA/GA in berry skins of 21℃ treated vines peaked at 60 DAFB and decreased thereafter until 100 DAFB. However, ABA/GA decreased in berry skins of 24 and 27℃ treated vines, with reduced anthocyanin accumulation. Therefore, high night temperature (above 24℃) at veraison suppressed the berry skin coloration of 'Kyoho' grapes with changes in anthocyanin contents and composition due to the decrease in ABA/GA ratio and fruit soluble solids contents.
온도구배하우스 내 기온 상승 조건에서 포도 ‘거봉’의 변색기 기온과 과피색의 관계
류수현(Suhyun Ryu),한점화(Jeom Hwa Han),조정건(Jung-Gun Cho),정재훈(Jae Hoon Jeong),이슬기(Seul Ki Lee),이광식(Kwang-Sik Lee) 한국원예학회 2021 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2021 No.10
최근 여름철 폭염 및 열대야 발생 빈도의 증가로 사과, 포도와 같이 안토시아닌을 주요 색소로 갖는 과종에서 과피색 불량 문제가 증가하고 있으며, 그 중에서 ‘거봉’(Vitis labruscana L.)포도의 경우 변색기의 고온에 의해 착색이 멈춘 뒤 다시 진행되지 못하는 문제점이 발생하고 있다. 하지만 포도의 과피색 불량을 유기하는 고온의 시기 및 수준에 대한 연구는 미흡한 상황이다. 폭 4.2m, 길이 25m, 높이 3.5m의 온도구배하우스에 6주의 ‘거봉’을 3m 간격으로 2016년 4월에 재식하였고, 2021년의 생육기 기온과 수확기 과피색을 비교하였다. 1월부터 8월까지의 생육기 평균 기온은 17.7 ‒ 20.9°C로, 가장 안쪽의 6번 나무가 1번 나무에 비해 3.2°C 높았다. ‘거봉’ 포도의 숙기 판정용 칼라차트로 과피색을 평가한 결과, 4번 나무의 과 피색이 5.5 ± 0.0 수준으로 가장 불량하였고, 1, 2, 5번 나무는 6.5 수준으로 비슷하였고, 6번 나무가 6.7 ± 0.3 수준으로 가장 착색이 우수하였다. 과피의 안토시아닌 함량은 0.016 ± 0.001 ‒ 0.059 ± 0.030mg/㎠ 범위에서 칼라차트와 동일한 경향을 나타내었다. 주당 만개일과 변색기는 생육기 기온이 높을수록 점점 빨라지는 경향이었고, 만개기의 경우 6번 나무가 1번보다 20일, 변색기는 15일 빠르게 나타났다. 변색기 전후 특정기간 동안 평균, 최고, 최저기온 및 23°C이하 노출 누적시간과 과피색(칼라차트)과의 상관분석을 실시한 결과, 변색기 전 20일의 최고기온, 변색기 전 5일의 최저기온, 변색기 전 5일의 22°C이하 노출 누적시간과 유의한 상관을 보였다. 변색기 전 20일의 최고기온 및 변색기 전 5일의 최저기온이 낮을수록 과피색도가 높았고(r = ‒0.840<SUP>*</SUP>, ‒0.869<SUP>*</SUP>), 변색기 전 5일의 22°C이하 노출 누적시간이 많을수록 과피색도가 높았다(r = 0.812<SUP>*</SUP>). 따라서, 온도구 배하우스의 안쪽으로 갈수록 생육기 기온은 높았지만 변색기가 빨라짐으로 인해 변색기 직전 고온 노출수준이 생육기 기온과 동일한 경향을 보이지 않았던 것으로 판단된다. ‘거봉’ 포도의 과피색은 변색기 이후보다는 이전의 기온에 더 큰 영향을 받으며, 변색기 직전 20일간의 최고기온, 5일간의 최저기온이 최종 과피색 발달에 중요한 영향을 미칠 것으로 판단된다.
류수현(Suhyun Ryu),한점화(Jeom Hwa Han),조정건(Jung-Gun Cho),정재훈(Jae Hoon Jeong),이슬기(Seul Ki Lee),이광식(Kwang-Sik Lee) 한국원예학회 2021 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2021 No.10
봄철 이상 저온의 발생으로 사과, 배 등 과수의 개화기 결실불량 문제가 증가하고 있으며, 포도 역시 냉해로 인한 착립 불량 피해가 보고되고 있다. 냉해 피해 예측 및 피해 경감을 위해서는 피해가 발생하는 온도의 수준 및 피해 양상에 대한 연구가 이루어져야 하며, 본 연구는 실제 포장과 같은 조건에서 냉해 피해를 받는 경우 착립에 미치는 영향을 분석하기 위해 실험을 진행하였다. 130L 화분에 2년생 ‘캠벨얼리’ 시험수를 제작하여 인공기상실(25°C, 자연광)에서 생육을 촉진시켜 신초가 2~3매 전엽되는 시점(E-L stage 9)에 외기 저온에 조우시켰다. 2021년 3월 19~25일 기간 동안 외기 저온에 노출시켰으며, 해당 기간 중 최저기온은 0.5°C, 5°C미만으로 4일 동안 지속되었다. 25일 이후에는 다시 인공기상실로 이동하여 수확기까지 25°C로 유지하였다. 화수 내 전체 꽃의 72%가 착립된 대조구와 달리, 2~3매 전엽기에 저온에 노출된 송이는 각각 27, 36%만 착립되었다. 저온 처리 15일 이후부터 화수 끝 부분이 갈변되거나, 꽃 기관이 정상적으로 발달하지 못하는 특징을 나타내었고, 2매 전엽기 저온 처리구에서 더욱 뚜렷한 피해 증상을 나타내었다. 이후 시간이 지날수록 화기의 피해 부위가 수축되는 증상이 나타났고, 심각한 경우 화기 전체가 고사하는 양상을 보였다. 피해 과실의 수확기 품질을 분석한 결과, 두 저온 처리구 모두 과방중이 대조구에 비해 50% 미만으로 작았으며, 과립중 역시 대조구에 비해 작았다. 이는 저온으로 인해 착립이 불량해지면서 과방당 과립수가 대조구에 비해 적었기 때문으로 판단되며, 과립 내 종자가 정상적으로 발달하지 못하면서 과립 비대가 대조구만큼 이루어지지 못한 것으로 판단되었다. 따라서, 생육 초기 0 ‒ 5°C 범위의 저온에 장기노출(약 5일) 되는 경우에도 착립불량, 수정 불량으로 인한 종자 발달 불량 등의 원인으로 인해 과실 품질 감소가 나타나는 것으로 판단되었다.