한지형 마늘의 인경 발육과정에서 식물내생호르몬 Abscisic Acid, Jasmonic Acid 및 당 함량변화

손은영(Eun-Young Sohn),김윤하(Yoon-Ha Kim),김정태(Jung-Tae Kim),장수원(Soo-Won Jang),이인중(In-Jung Lee) 한국원예학회 2011 원예과학기술지 Vol.29 No.1

본 연구는 한지형 마늘인 ‘의성마늘’을 이용하여 장일과 단일 조건에서 재배하여 마늘의 인경 분화 및비대에 미치는 식물 생장 물질의 역할에 대해서 조사하였다. 한지형 마늘의 인경 분화기(4월 16)부터 인경 비대기(4월 24일, 5월 18일)에 엽신과 엽초내 식물내생호르몬 abscisic acid (ABA), jamonic acid(JA) 및 당 함량변화는 장일조건에서 ABA 함량이 단일조건에서 ABA 함량보다 높았고, 엽초내 ABA 함량이 엽신내 ABA 함량보다 높은 것으로 조사되었다. 마늘 생육시기별 ABA 함량은 인편 분화기에서 인경 비대개시기 까지는 큰 변화가 없다가 인경 비대개시기(5월 2일) 이후부터 인경이 비대 되는(5월 18일) 동안 그 함량이 현저히 증가하는 것으로 조사되었다. 반면 단일조건에서는 내생 JA 함량은 변화가 없었으나, 장일조건에서는 인편 분화기(4월 16일)부터 인경 비대개시기(5월 2일)까지 JA 함량은 증가되었다. 엽초내 JA 함량(30.19-53.19ng · g?¹ DW)은 엽신내 JA 함량(12.82-20.41ng · g?¹ DW)보다 높은 것으로 조사되어 엽초 내 JA 함량에 의해 마늘의 인경 비대가 유도되는 것으로 조사되었다. 장일 조건에서 엽신내 당 함량은 인편 분화기(4월 16일)부터 인경 비대개시기(5월 4일)까지 증가되었고, 인경 비대기(5월 4일에서 5월 8일) 동안 감소하였으나, 엽초내 당함량은 인편 분화기(4월 16일)부터 인경 비대기(5월 18일) 까지 서서히 증가되었다. 결론적으로 한지형 의성마늘 생장 양상에 따라 엽초내 호르몬도 변화하는 경향을 보여 호르몬 변화가 마늘 생장과 밀접한 연관이 있음을 보여주었다. This study was performed to investigate the role of plant growth substances on the bulbing of cold type of garlic (Allium sativum L. cv. Uiseongmaneul) during long and short day conditions. The change in endogenous plant hormones such as abscisic acid (ABA), jasmonic acid (JA) and sugar contents in leaf blade and sheath was examined during the growth stage from bulb differentiation (starting at April 16) to bulbing (April 24 to May 18) in cold type of garlic. In the long day condition, ABA contents were higher than short day condition and ABA contents of leaf sheath were higher than leaf blade. ABA contents of growth stage in garlic were not changed during growth stage from April 16 to May 2, however it rapidly increased during bulbing (May 2 to May 18). On the other hand, endogenous JA contents in short day condition did not change in long day condition, it increased from April 16 to May 2. JA contents in the leaf sheath (33.85-62.04 ng · g?¹ DW) were higher than leaf blade (15.39-30.04 ng · g?¹ DW). These results showed that garlic bulb differentiation and bulbing was induced by JA in leaf sheath. In long day condition, total sugar contents in the leaf blade were increased from bulb differentiation (April 16) to bulbing (May 4) and it was decreased during bulbing (May 4 to May 18) while the total sugar content in leaf sheath were gradually increased from bulb differentiation (April 16) to bulbing (May 18). In conclusion, our results showed that there is a significant correlation between the bulb development of garlic and hormonal content in the leaf sheath.

Effect of Gibberellin Biosynthesis Inhibitor Ancymidol on Growth, Floral Initiation and Endogenous GA levels in Sorghum bicolor

Lee In-Jung(이인중),Kil-Ung Kim(김길웅),Sang Chul Lee(이상철),Dong Hyun Shin(신동현) 韓國雜草學會 1997 Weed&Turfgrass Science Vol.17 No.2

식물호르몬의 농업적 이용 및 식물체내 상호작용

이인중(In-Jung Lee) 한국농약과학회 2007 한국농약과학회 학술발표대회 논문집 Vol.- No.-

생장억제용 생력형 생장조정제 Prohexadione-calcium의 개발

황인천(In Cheon Hwang),이인중(In Jung Lee),조태경(Tae Kyoung Cho),김정태(Jung Tae Kim),윤철수(Cheoul Su Yoon) 韓國雜草學會 2009 Weed&Turfgrass Science Vol.29 No.1

Development for famer’s labor-saving plant growth control in an effort to develop environment-friendly agriculture and labor-saving of agricultural practice. This paper summarizes the published literature and characteristic, biological test, toxicology etc.

솔비톨 및 Salicylic Acid 처리가 토마토 과실의 품질 및 기능성 물질 함량에 미치는 영향

김정태(Jung-Tae Kim),김윤하(Yoon-Ha Kim),최진석(Jin-Suck Choi),이인중(In-Jung Lee) 한국원예학회 2014 원예과학기술지 Vol.32 No.6

본 연구는 솔비톨과 살리실산의 토마토 과시의 품질과 기능성 물질에 미치는 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 0.5mM과 1.0mM의 솔비톨과 살리실산 단독 및 혼합처리는 무처리보다 토마토 과실의 적색도, 당 함량, 경도 및 무게와 리코펜, 안토시아닌류 및 비타민류와 같은 기능성 물질의 함량을 증가시켰다. 토마토 식물체에 살리실산 단독 및 솔비톨과 살리실산 혼합처리는 시아니딘 함량을 약 52-61% 정도, 그리고 델피니딘 함량이 20-24%, 39-41% 가량 증가되었다. 뿐만 아니라 비타민 B₁과 C의 함량도 증가시켰다. 특히 비타민 C는 솔비톨 단독처리에서 무처리보다 약 1.2배, 살리실산 단독처리에서는 2배 가량 증가되었다. 솔비톨과 살리실산 혼합처리에서는 무처리보다 약 4배 가량 비타민C 함량이 증가되었다. In this study, we aimed to understand the effect of sorbitol and salicylic acid (SA) on quality and functional food contents of tomato. Sole or combined application of sorbitol and SA in different concentrations (0.5 mM and 1.0 mM) greatly improved the characteristics of tomato, such as red color tone, soluble solid content, hardness and weight as well as increasing the functional food contents such as of lycopene, anthocyanins and vitamins in comparison with the control. The cyanidin content increased approximately 52-61% and delphinidin contents also increased 20-24% and 39-41% in tomato plants treated with SA alone and sorbitol with SA, respectively. Furthermore, the sole or combined application of sorbitol and SA also increased the vitamin B1 and C contents. In particular, vitamin C content was increased 1.2-fold by treatment with sorbitol alone and was increased 2-fold by SA treatment compared to the control. In the sorbitol with SA treatments, vitamin C content was approximately 4-fold increased relative to control plants.

한지형 마늘의 인경 발육 과정에서 내생 지베렐린류의 함량변화

손은영(Eun-Young Sohn),김윤하(Yoon-Ha Kim),김병수(Byung-Su Kim),서동환(Dong-Hwan Seo),이현숙(Hyun-Suk Lee),이인중(In-Jung Lee) 한국원예학회 2010 원예과학기술지 Vol.28 No.5

마늘의 안정적 수량 확보와 품질향상 방안을 모색하고자 마늘의 인경 비대에 관여하는 요인을 구명하기 위해 본 연구를 수행하였다. 한지형 마늘의 인편 분화기에서 인편 비대 최성기까지 식물체내 호르몬 함량의 변화를 조사하여 생육 특성과의 연관성을 구명한 결과는 다음과 같다. 마늘 식물체(엽신과 엽초)의 GA 함량을 GC-MS로 동정한 결과 마늘 식물체에서 18종 이상의 GA를 확인하였다. GA 함량은 마늘에 고등식물체에서 주로 존재하는 두 생합성 경로가 모두 존재하는 것으로 확인되었으며, 생리활성 GA4를(7.25ng · g?¹ D.W.) 생합성 하는 non C-13 hydroxylation pathway(NCH)가 GA₁을(2.97ng · g?¹ D.W.) 생합성 하는 early C-13 hydroxylation pathway (ECH) 보다 우세한 것으로 조사되었다. 한지형 의성마늘 인경 분화 및 비대 시 식물체내 호르몬 변화를 조사한 결과 total GA 함량은 인편 분화기부터 비대개시기까지 점진적으로 증가하다가 인경이 비대되는 동안 점차 감소하였다. 생리활성 GA인 GA₄와 GA₁의 함량은 총 GA 함량과 같은 경향으로 변화하여 인경 비대와 밀접한 연관이 있는 것으로 나타났다. 마늘 생장 양상과 엽초의 호르몬 변화 양상은 유사한 경향을 보여 엽초의 호르몬 변화가 마늘 생장과 밀접한 연관이 있음을 보여주었다. This study was performed to investigate the role of phytohormones in the bulbing of garlic in order to assess the yield and quality. The effect on endogenous plant hormones such as gibberellin (GA) content was also examined during growth stage i.e. clove differentiation to bulbing in garlic. More than 18 gibberellins in garlic were identified with extensive gas chromatograph-mass spectrometry-selected ion monitoring (GC-MS-SIM) quantitative analysis. The results showed that GAs were biosynthesized by both non C-13 hydroxylation pathway (NCH) and early C-13 hydroxylation pathway (ECH) in garlic plant. It was also revealed that NCH pathway leading to synthesis of bioactive GA₄ was the more prominent GA biosynthesis pathway than ECH pathway in which bioactive GA₁ was synthesized. Total GAs level was gradually increased from clove differentiation to bulbing and later decreased, which portrays the active role of GA in differentiation. The biosynthesis ratio of bioactive GA₄ and GA₁ concentration was similar to that of total GAs content, which was closely related with bulb development in garlic.

난지형 마늘의 인경 발육 및 이차생장 과정 중 Gibberellin, Abscisic Acid, Jasmonic Acid 및 당 함량 변화

손은영(Eun-Young Sohn),김윤하(Yoon Ha Kim),장수원(Soo Won Jang),김정태(Jung Tae Kim),이현숙(Hyun Suk Lee),서동환(Dong Hwan Seo),이인중(In Jung Lee) 한국원예학회 2011 원예과학기술지 Vol.29 No.4

본 연구는 난지형 마늘인 ‘산동마늘’과 ‘남도마늘’의 인경비대 및 이차생장에 미치는 식물 생장 물질의 영향에 대해 서 조사하였다. ‘산동마늘’과 ‘남도마늘’의 내생 GA, ABA, JA 함량 변화 양상은 품종군 간에 확연한 차이가 있었다. 난지형 마늘의 내생 GA와 JA는 인편 분화기 전에 최대에 달하여 그 이후 점차 감소하였다. 반면 ABA 함량(leaf sheath: 6.58-18.59ng?g<SUP>-1</SUP> DW)은 비대개시기부터 점차 증가하는 것으로 조사되었다. 그러나 ‘산동마늘’과 ‘남도마늘’의 GA 함량을 분석한 결과는 두 품종간에 큰 차이를 보이지 않아 GA 함량은 마늘의 이차생장에는 크게 관여하지 않는 것으로 조사되었다. 반면 JA 함량(33.0-76.16ng?g<SUP>-1</SUP> DW)은 이차생장이 적게 발생하는 ‘남도마늘’에서 ‘산동마늘’보다 높은 것으로 나타난 결과로 볼 때 JA가 마늘의 이차생장을 억제할 수 있을 것으로 추측 된다. ‘산동마늘’과 ‘남도마늘’간에 총 당 함량은 차이는 보이지 않았으며, 당 함량은 인편분화기 이후 점진적으로 증가하는 것으로 나타났다. This research surveyed the effect of endogenous gibberellins (GA), abscisic acid (ABA), jasmonic acid (JA) and sugar contents on bulb development and secondary growth in the southern type of garlic (Allium sativum L.) cv. Sangdongmaneul and cv. Namdomaneul of Korea. Sangdongmaneul and Namdomaneul showed endogenouse GA, ABA, JA and sugar contents were significantly different in patterns with different cultivar. GA and JA contents of southern type of garlic reached maximum before bulb differentiation and then their contents were decreased. On the other hand, ABA contents gradually increased from bulbing (leaf sheath: 6.58-18.59 ng?g<SUP>-1</SUP> DW) start. GA contents in Sangdongmaneul and Namdomaneul were not significantly different from each other. These results revealed that GA contents were not affected by secondary growth of garlic. While JA contents (33.0-76.16 ng?g<SUP>-1</SUP> DW) of Namdomaneul were higher than Sandongmaneul so our results suggest that JA suppressed development of secondary growth of garlic. Total sugar contents of Sandongmaneul and Namdomaneul were not significantly different but total sugar contents were gradually increased after bulb differentiation in Sandongmaneul and Namdomaneul.

Fusarium prolifertum KGL0401의 지베렐린 생산 최적조건과 waito-c 생장에 미치는 영향

임순옥,이진형,이인중,이인구,김종국,Rim, Soon-Ok,Lee, Jin-Hyung,Lee, In-Jung,Rhee, In-Koo,Kim, Jong-Guk 한국생명과학회 2007 생명과학회지 Vol.17 No.1

본 연구는 지베렐린을 생산하는 곰팡이로 알려진 야생균주 Gibberella fujikuroi보다 더 많은 지베렐린을 생산하는 균인 Fusarium proliferatum KGL0401를 꽈리 뿌리에서 분리하였으며[13], 지베렐린 생산을 위한 최적 탄소원과 질소원의 종류, C:N ratio에 대해서 실험을 수행하였다. 지베렐린 중 생물학적 활성이 가장 높은 $GA_3$를 가장 많이 생산하는 탄소원은 sucrose(7.02 ng/ml)이었으며, 질소원은 $NH_4Cl$(187.63 ng/ml)이었다. 그리고 최적 C:N ratio를 찾기 위해 탄소원(0 - 1.5 M)과 질소원(0 - 0.47M)을 배지에 첨가하였다. 결과적으로 최적 탄소원과 질소원의 ratio가 0.5 M : 0.17 M일 때 생물학적 활성을 가진 $GA_3$를 140.0 ng/ml로 가장 많이 생산하는 것으로 나타났다. 그리고 bioassay 결과 $GA_1,\;GA_3\;GA_4$과 $GA_7$의 함량이 가장 높았던 C:N ratio가 0.5 M : 0.17 M 일 때의 배양액 10 ul을 처리한 waito-c 볍씨의 길이가 평균 11.1 cm로 가장 높게 나타났다. Fusarium proliferatum KGL0401 was previously isolated from Physalis alkekengi var. francheti plant roots and exhibited higher GA productivity than wild type Gibberella fujikuroi. The :tim of this work was to find out an optimal culture condition for GA production. Various carbon(fructose, glucose, lactose, maltose, sucrose) and nitrogen($KNO_3$, urea, glycine, $NaNO_3,\;NH_4Cl$) sources were used for this study. GAs activities were analysed by gas chromatography and mass spectrometry(GC-MS). The highest yield of $GA_3$ was found in the growth medium supplemented with sucrose as carbon source and $NH_4Cl$ as nitrogen source. The optimum carbon-nitrogen concentration for $GA_3$ production was found to be 0.5 M:0.17 M. Supernatant was prepared from the culture fluid of F. proliferatum KGL0401 cultured for 7 days at 3 0'E and the 10 ul supernatant was treated with 2 leaf-rice seedling.

저탄소 벼 논물관리 시범지구 현장 실험 - 포항 흥해지구 사례

이슬기 ( Seulgi Lee ),골든오데이 ( Odey Golden ),감호준 ( Ho-jun Gam ),강요셉 ( Yosep Kang ),전진렬 ( Jin Ryeol Jeon ),박은정 ( Eun-jung Park ),이인중 ( In-jung Lee ),최경숙 ( Kyung Sook Choi ) 한국농공학회 2022 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2022 No.-

최근 기후변화로 인하여 극한 가뭄, 극한 홍수가 빈번하게 발생하고 있으며, 발생심도가 증가하고 있는 추세로써, 이로 인한 사회적·경제적 심각한 피해를 발생시키고 있다. 기후변화 현상의 직접적인 원인 중 하나인 온실가스 배출 증가에 의한 지구온난화 영향을 저감하기 위해 전지구적으로 다양한 분야에서 탄소중립 정책을 펼치고 있다. 우리나라에서도 2050 장기 저탄소 발전전략을 수립하고, 농축산부문에서는 온실가스 배출량을 2030년까지 2018년 배출량 24.7백만톤 대비 27.1%인 6.7백만톤 감축을 목표로 하고 있다. 논물관리를 통한 벼재배 온실가스 감축목표량은 540천 톤이며, 이를 위해 2022년 올해부터 전국 8개도별 저탄소 논물관리 시범지구를 1개씩 지정하여 저탄소 논물관리 기술보급 사업을 실시하고 있다. 본 연구에서는 저탄소 논물관리 시범지구 중 하나인 경북 흥해지구 망천들녁의 현장 사례를 소개하고자 한다. 본 시범지구는 150ha 정도의 규모로써, 참여농가는 67가구이며, 중만생종인 삼광벼를 주로 재배하고 있다. 지금까지 관행적으로 실시하고 있는 연속관개 방식을 저탄소 논물관리로 전환하여 간단관개 일수를 늘리고 논 필지에 최소한의 담수심을 유지하여 메탄 가스 발생량을 감축시키는 목표로 현장 실험이 진행되고 있다. 본 실험에서 적용한 저탄소 물관리 기법은 대조구를 제외하고 처리구인 시험포별로 중간낙수 기간을 2주에서 4주까지 연장하고, 중간낙수 후 논물 얕게 걸러대기 혹은 얕게 대기를 실시하여 벼 논물관리에 따른 메탄가스 배출량의 감소 정도를 파악하는 실험이다. 총 6개의 시험포를 대상으로 적용한 저탄소 논물관리는 4∼7cm 상시담수, 중간낙수 2주 후 2~3cm 얕게 걸러대기, 중간낙수 3주 후 2~3cm 얕게 걸러대기, 중간낙수 4주 후 2~3cm 얕게 걸러대기, 중간낙수 2주 후 2~3cm 얕게대기, 중간낙수 4주 후 2~3cm 얕게대기의 5가지 물관리 유형이 포함된다. 본 연구의 결과는 논물관리 유형에 따라 메탄가스 발생이 현저히 감소하는 경향을 나타냈으며, 논 담수심의 정도(논 환원상태)에 따라 메탄 발생량에 상당한 영향을 주는 것으로 파악되었다. 저탄소 논물관리 기술보급을 위해서는 탄소중립 정책과 저탄소 논물관리에 대한 농업인의 이해와 참여가 반드시 필요하며, 지역별 물관리 특성이 반영된 저탄소 논물관리기법의 개발이 선행되어야할 것으로 사료된다.

Diniconazole 엽면살포가 날개하늘나리의 내생 GA 및 ABA 함량에 미치는 영향

엄선정(Sun Jung Eum),박경일(Kyeung Il Park),이인중(In Jung Lee),최영준(Young Jun Choi),오욱(Wook Oh),김규원(Kiu Weon Kim) 한국원예학회 2011 원예과학기술지 Vol.29 No.3

식물생장억제물질의 처리는 날개하늘나리의 줄기 신장을 억제시키는데, 여기에 관여하는 식물호르몬을 찾기 위해 diniconazole의 엽면살포 후 내생 GA 및 ABA의 함량 변화를 조사하였다. 그 결과, 날개하늘나리(L. dauricum)는 GA₁을 활성형으로 하는 early C-13 hydroxylation(GA₁? → GA₂? → GA₁) 경로와 GA₄를 활성형으로 하는 non C-13 hydroxylation (NCH, GA₁₂ → GA₂₄ → GA? → GA₄) 경로 모두를 가지고 있었으나, 주된 경로는 NCH 경로였다. NCH 경로의 GA 생합성은 diniconazole 50㎎ · ℓ?¹ 살포에 의해 초기 단계에서 부터 억제되었다. 즉 diniconazole 처리구의 GA₁₂ 함량은 대조구에 비해 1/17로 현저히 감소되었으며, 이러한 경향은 GA4까지 계속되었다. 즉 건물 1g당 GA₁₂ 함량은 대조구가 213.8ng인 것에 비해, diniconazole 처리구는 12.7ng이었다. ABA의 함량도 GA에서와 같이 diniconazole 살포에 의해 1/3 수준으로 크게 감소되었다. 즉 건물 1g당 ABA 함량은 대조구 37.2ng인 것에 비해, diniconazole 처리구는 14.8ng 이었다. 본 연구의 결과, 내생 GA₄, GA₁, 그리고 ABA의 함량을 고려할 때 diniconazole에 의한 날개하늘나리의 초장 감소는 GA₄의 생합성 억제에 기인한 것으로 생각된다. Plant growth retardants reduce the plant height by inhibiting stem elongation in Lilium davuricum. To investigate the plant hormones related to stem elongation, we sprayed 50 ㎎ · ℓ?¹ diniconazole to young plants of L. davuricum and quantified the contents of endogenous gibberellic acids (GA) and abscisic acid (ABA). In GA biosynthesis, L. davuricum had not only the early C-13 hydroxylation (GA₁? → GA₂? → GA₁) pathway resulting in GA₁ as the active form but also the non C-13 hydroxylation (NCH, GA₁₂ → GA₂₄ → GA? → GA₄) with GA₄ as the active form. However, the main pathway was NCH because GA₄ concentration of 55 ng · g?¹ dry wt was much higher than GA₁ content of 0.23 ng · g?¹ dry wt in control plant. Diniconazole inhibited GA biosynthesis through NCH pathway from its early stage. GA₁₂ content decreased by diniconazole up to 6% level of that of control and this effect continued to GA₄. Diniconazole reduced GA₁₂ content by 12.7 ng · g?¹ dry wt, whereas that of control plant was 213.8 ng · g?¹ dry wt. ABA content decreased up to one third of control by diniconazole application. From the contents of endogenous GA₄, GA₁, and ABA in this study, we could conclude that diniconazole reduces the plant height by inhibiting GA₄ biosynthesis in L. davuricum.