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고창지역 복분자 비가림하우스 토양과 노지토양의 물리ㆍ화학적 특성
정병엽(Byung Yeoup Chung),이강수(Kang-Soo Lee),김명곤(Myung-Kon Kim),최영희(Young-Hee Choi),김무기(Moo-Key Kim),조재영(Jae-Young Cho) 한국토양비료학회 2008 한국토양비료학회지 Vol.41 No.5
전라북도 고창군 복분자 재배형태별 토성은 비가림 하우스 재배지에서는 미사질양토(slit loam. Si) 74%, 양토(loam. L) 16%, 식토(clay. C) 10%로 나타난 반면, 노지 재배지에서는 마사질양토 64%, 양토 35%, 식토 1%로 나타났다. 토양입단의 발달 정도는 비가림 아우스 재배지에서는 55.84%, 노지재배지에서는 60.6%를 나타내어 강우가 차단되어 있는 비가림 하우스 재배지보다 노지재배지가 토양입단화에는 더 유리한 것으로 나타났다. 토양입단의 크기별 가중평균지름(mean weight diameter, MWD)을 조사한 결과 대립단(>2.0mm)의 경우에는 노지재배지에서 더 높았고, 소립단(<0.25mm)의 경우에는 비가림 하우스 재배지에서 더 높게 나타났다. 비가림 하우스 재배지 토양의 ph는 3.9~7.4(평균 5.5)를 나타내었고, 노지 재배지는 4.1~8.4(평균 5.5)를 나타내어 복분자 재배형태별로 큰 차이가 나타나지 않았다. 비가림 하우스 재배지 토양의 전기전도도는 0.209~5.670 dsm<SUP>-1</SUP> (평균:1.619)를 나타내었고, 노지재배지는 0.265~1.056 dsm<SUP>-1</SUP> (평균 : 1.056)를 나타내어 노지재배에 비해 비가림 하우스 재배지에서 전기전도도가 더 높게 나타났다. 전체적으로 비가림 하우스 재배지가 노지 재배지보다 치환성 마그네슘, 칼슘 그리고 칼리의 함량이 더 높게 나타났다. 토양 중에서 칼슘과 마그네슘 및 칼리의 이상적인 당량비율은 5:2:1인데 (Jung et al. 1998), 본 복분자 재배지 토양에서는 칼리의 비율이 2~3배 이상 높게 나타났다. 이 같은 결과는 칼리 비료의 과다시비에서 비롯된 것으로 추정되는 바 양이온의 이상적인 당량비가 유지될 수 있도록 합리적인 시비가 이루어져야 할 것으로 나타났다. 수용성 음이온의 함량은 평균값으로 질산이온>황산이온>인산이온>염소이온의 순으로 나타났다. 또한 비가림 하우스 재배지가 노지 재배지에 비해 약 2~3배 이상 수용성 음이온의 함량이 높게 나타났다. The physic-chemical properties of the rainfall interception culture (85 sites) and the open field culture soils (85 sites) in the area of Gochang-gun, Jollabuk-do were surveyed. Soil textural distribution of the rainfall interception culture and the open field culture soils was 74% and 64$ for silt loam, 16% and 35% for loam, and 10% and 1% for clay, respectively. The percentage of aggregate rates was higher in the open field culture soils (60.06%) than rainfall interception culture soils (55.84%). Electrical conductivity, exchangeable cations, and anions in the rainfall interception culture soils were higher than those in open field soils. Specially, accumulated amount of anion in rainfall interception culture soils was remarkably higher 2~3 times than open field culture soils. The results from the analyses of rainfall interception culture soils suggested that the most critical problem is the salts accumulation caused by over-fertilization of chemical fertilizer and compost. Therefore, application rates of chemical fertilizer and compost should be controlled in order to conservation of soil and water for sustainable agriculture.
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복분자 비가림 하우스 토양 중 염류집적 요인과 물리적 제염효과
정병엽(Byung-Yeoup Chung),이강수(Kang-Soo Lee),김명곤(Myung-Kon Kim),최영희(Young-Hee Choi),김무기(Moo-Key Kim),조재영(Jae-Young Cho) 한국토양비료학회 2008 한국토양비료학회지 Vol.41 No.5
포화추출액중 전기전도도는 1.0 ~ 28.4 dS m 의 범위로 평균 4.8 dS m<SUP>-1</SUP>를 나타내어 매우 높은 농도로 염류가 집적되고 있었다. 전기전도도 4 dS m<SUP>-1</SUP> (포화추출액 조건으로 환산)를 초과한 경우가 전체의 55%를 차지하고 있었다. 복분자 비가림하우스 재배토양 중 전기전도도와 각각의 무기이온과의 단순상관관계를 조사한 결과, 전기전도도와 염소 (r = 0.85**), 질산 (r = 0.94**), 인산 (r = 0.88**), 황산 (r =0.84**) 이온과 같은 음이온과 고도의 유의성 있는 정 (+)의 상관관계를 나타내었고, 마그네슘 (r = 0.41*), 칼슘 (r = 0.38*), 칼리 (r = 0.47*) 이온과 같은 양이온과는 유의성 있는 정(+)의 상관관계를 나타내었다. 비가림 하우스형 복분자 재배토양 중에 함유되어 있는 염류집적 유발물질을 제거하는데 있어 작업의 편이성, 농업용수의 절감 및 처리시간 등을 고려하였을 때 용탈법보다 수세법이 더 효과적인 것으로 나타 났다. This study was carried out to investigate the factors of desalinization of the rainfall interception culture soils of Rubus sp. in Gochang-gun, Jeollabuk-do. Soil samples were collected from 85 different sites of the rainfall interception culture soils of Rubus sp. in Gochang-gun, Jeollabuk-do. The electrical conductivity in paste saturation of rainfall interception culture soils ranged from 1.0 ~ 28.4 dS m<SUP>-1</SUP> (average: 4.8 dS m<SUP>-1</SUP>) and salt affected soil which EC was higher than 4 dS m<SUP>-1</SUP>, covered nearly 55% of all field surveyed. Salts in rainfall interception culture soils were accumulated by increasing the cultivation period. Electrical conductivity in rainfall interception culture soils was positively correlated with water soluble anions such as chloride ion (r = 0.85**), nitrate ion (r = 0.94**), phosphate ion (r = 0.88**), and sulfate ion (r = 0.84**), respectively. As a result of desalinization experiments carried out by water management practices, the rinsing method was more effective than leaching method.
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고선량 감마선을 조사한 벼에서 SOD isoenzyme들의 유전자 발현 및 효소활성
채효석,김진홍,정병엽,김재성,위승곤,백명화,조재영,Chae Hyo-Seok,Kim Jin-Hong,Chung Byung-Yeoup,Kim Jae-Sung,Wi Seung-Gon,Baek Myung-Hwa,Cho Jae-Young 한국생명과학회 2006 생명과학회지 Vol.16 No.2
일품벼(Oryza sativa L. cv. Ilpoombye)에 고선량 감마선을 조사한 후 벼 잎의 생리적 손상과 항산화 효소인 superoxide dismutase (SOD)의 isoenzyme 수준에서의 유전자 발현 및 효소활성 변화와의 연관성을 조사하였다. 500 Gy의 감마선 조사는 24 h 이내에 벼 잎의 단백질, 엽록소, 그리고 카로테노이드의 함량을 유의적으로 감소시켰으며 특히 엽록소는 대조구에 비해 26% 이상 감소하였다. 반면에 SOD isoenzyme들의 유전자 발현은 감마선 조사 후 6 h부터 24 h까지는 전반적으로 대조구보다. 높게 유지되었으나 48 h부터 현저히 감소되어 72h에는 모든 isoenzyme들의 유전자 발현 이 대조구보다. 낮았다. 그러나 isoenzyme들의 효소활성은 조사구에서 일부 CuZn-SOD isoenzyme들의 경우 48 h까지 대조구보다. 약간 높았지만 72h에는 모두 현저히 감소하였다. 따라서 본 연구에 사용된 500 Gy의 고선량 감마선은 단백질, 엽록소, 그리고 카로테노이드 함량의 감소를 초래하며, 조사 후 초기단계에는 이러한 생리적 손상과 무관하게 일시 적으로 SOD isoenzyme들의 유전자 발현을 증가시키지만 72 h 이후에는 유전자 발현과 효소활성을 동시에 감소시키면서 산화스트레스에 의한 생리적 손상을 유도하는 것으로 생각된다. We investigated relations between physiological damages and gene expression and enzyme activities of superoxide dismutase(SOD) isoenzymes in leaves of rice (Oriza sativa L. cv. Ilpoombyeo) plants irradiated with a high-dose gamma-ray. Gamma-irradiation with 500 Gy caused significant decreases in the contents of protein, chlorophyll and carotenoid in the rice leaves by 24 h, especially reducing the chlorophyll contents up to 26% relative to the control. In contrast, gene expressions of SOD isoenzymes were kept higher in the irradiated leaves until 24 h after the irradiation than in the control and they started to noticeably decrease at 48 h, finally being lower in the irradiated leaves at 72 h than in the control. In the case of enzyme activities of SOD isoenzymes, some CuZn-SOD isoenzymes showed slightly increased activities until 48 h after the irradiation but at 72 h, all isoenzyme activities markedly decreased in the irradiated leaves below the control levels. In conclusion, 500 Gy gamma-irradiation used in the current study caused decreases in the contents of protein, chlorophyll and carotenoid as symptoms for physiological damages. Although such physiological damages were not directly related to the gene expressions and enzyme activities of SOD isoenzymes until 24 h after the irradiation, the damages at 72 h were reasonably attributable to their reduction.
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벼의 종자 발아와 생육 및 광합성에 대한 저선량 감마선과 생장조절물질의 상승작용 효과
백명화 ( Myung Hwa Baek ),정병엽 ( Byung Yeoup Chung ),김진홍 ( Jin Hong Kim ),위승곤 ( Seung Gon Wi ),김재성 ( Jae Sung Kim ),이인중 ( In Jung Lee ) 한국환경생물학회 2005 환경생물 : 환경생물학회지 Vol.23 No.1
벼의 유묘 생육과 광합성 효율에 대한 저선량 방사선과 생장조절물질 간의 상승작용 효과를 확인하기 위해 4년 된 종자로 기내실험과 온실실험을 수행하였다. 기내실험에서 관찰한 종자 발아의 경우 방사선을 조사한 IBA 0.001 ppm 처리구에서 가장 높은 값을 보였다. 또한, 파종 6일 후 측정한 유표 생육은 방사선 무 조사구보다 방사선을 조사한 GA₃와 IBA 처리구에서 대체로 높은 값을 보였으며, 그 중 IBA 0.001 ppm 처리에서 저선량 방사선과 생장조절물질간의 유의성 있는 상승작용 효과를 확인 할 수 있었다. 저선량 방사선을 조사 한 후 IBA 0.001ppm을 처리하여 관찰한 온실 실험에서도 유묘 생육에서의 상승작용 효과를 확인할 수 있었다 광합성 효율을 확인하기 위해 측정한 엽록소 형광은 생장조절물질에 의해서만 차이를 보여, IBA 처리에 의해 광계 2의 양자 수율을 나타내주는 Φ_(PSⅡ)와 광화학적 소멸을 나타내는 qP는 증가하였고 비광화학적 소멸을 나타내는 형광지표인 qN은 감소하였다. 이러한 결과를 통해 저선량 방사선을 조사한 후 생장조절물질을 처리하였을 때 벼의 종자 발아와 더불어 생육이 두 요인간의 상승작용 효과로 촉진됨을 확인할 수 있었다. To investigate the synergistic effects of low dose gamma irradiation and growth regulators on the growth and photosynthesis in rice (Oryza sativa L.), laboratory and greenhouse experiments were conducted using 4-year-old rice seeds. In the laboratory experiment, the germination rate was increased in 0.001 ppm IBA treatment, showing the synergistic effect of gamma irradiation and growth regulators. The seedling growth was increased by treatment of GA₃ and IBA, the irradiated groups having higher than the non-irradiated ones. Particularly, it was remarkable in 0.001 ppm IBA. In greenhouse experiment, seedling growth was increased in response to a combination of gamma irradiation and 0.001 ppm IBA. Effective quantum yield of PSⅡ (Φ_(PSⅡ)) and photochemical quenching (qP) were increased, while non-photochemical quenching (qN) was decreased by 0.001 ppm IBA. A synergistic effect of gamma irradiation and IBA was only found in seedling growth. The present results suggest that low dose gamma irradiation and growth regulator could synergistically stimulate seedling growth.
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양대화,김진홍,위승곤,백명화,임상용,이인석,이규성,이명철,임용표,정병엽,김재성,Yang Dae Hwa,Kim Jin-Hong,Wi Seung Gon,Baek Myung-Hwa,Lim Sang Yong,Lee In Sok,Lee Kyu-Seong,Lee Myung Chul,Lim Yong-Pyo,Chung Byung Yeoup,Kim Jae-Sung 한국생명과학회 2005 생명과학회지 Vol.15 No.1
Using two japonica rice cultivars (Ilpumbyeo and Sanghaehyanghyella), which are distinguishable by the brown planthopper (BHP) resistance maker (R208), a relationship between the BPH resistance gene (Os-Bil) and salt-tolerance was investigated. To do this, changes in the expression level of Os-Bil by the salt stress were quantified by the real-time PCR in the two cultivars, and compared with those in other two indica rice cultivars (Pokkali and IR29). In Ilpumbyeo, the expression level of Os-Bil decreased by the treatments of 50 and 200 mM NaCl in a concentration-dependent manner, and in Sanghaehyanghyella it rather increased slightly at 50 mM but decreased drastically at 200 mM. Comparably, IR29, a salt-sensitive cultivar, showed a reduction of the Os-Bil gene expression after the treatment of 100 mM NaCl, but Pokkali, a salt-tolerance cultivar, rather increased about two times in the level of Os-Bil transcripts. These results suggest that the BPH resistance gene may involve in the difference in the salt-tolerance at least between the two indica rice cultivars. 벼멸구(Nilapawata lugens Stal.)에 대한 저항성 마커 (R208)에서 확실한 차이를 보인 두 자포니카 품종(일품벼과 상해향혈나)을 대상으로 벼멸구 저항성 유전자(Os-Bil)와 내염성과의 관련성을 조사하였다. 이를 위해 두 품종에서 염처리에 의한 Os-Bil 발현량의 변화를 real-time PCR을 이용해 정량화 하였으며, 인디카 두 품종(Pokkali와 IR29)의 결과와 비교하였다. 일품벼는 50, 200 mM NaCl 처리에서 Os-Bil 유전자의 발현량이 농도 의존적으로 감소하였으며, 상해향혈나는 50mM에서만 약간 증가하고 200mM에서는 크게 감소하였다. 비교해서, 내염성인 Pokkali는 Os-Bil의 발현량이 100 mM의 NaCl 처리에 의해 약 2배 증가하였으나 감수성인 IR29는 같은 농도에서 발현량이 감소하였다. 이러한 결과들은 벼멸구 저항성 유전자(Os-Bil)가 적어도 인디카 품종들의 내염성 차이에 관여함을 의미하는 것으로 보인다.
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Isolation and Characterization of Flavanone 3-Hydroxylase Genes from a Korean Raspberry
Seung Sik Lee(이승식),Eun Mi Lee(이은미),Byung Chull An(안병철),Jae-Young Cho(조재영),Tae-Hoon Kim(김태훈),Yeon Ok Choi(최연옥),Byung Yeoup Chung(정병엽) 한국원예학회 2009 원예과학기술지 Vol.27 No.3
Flavanone 3-hydroxylase(F3H)는 안토시아닌과 플라보놀 생합성과정의 분기점에서 작용하는 아주 중요한 효소이다. 본 논문에서는 복분자(Rubus coreanus Miquel)로부터 F3H 유전자를 분리 및 특성을 구명하였다. RACE-PCR을 통하여 총 길이 1,098-bp ORF(open reading frame)을 가지는 RcoF3H cDNA를 분리하였으며, 이 유전자는 365개의 아미노산으로 구성되어 있고 약 41.1kDa의 단백질 분자량과 5.45 정도의 등전점을 나타내었다. 이 유전자의 아미노산 서열은 다양한 다른 식물종의 F3H들과 매우 높은 상동성을 나타내었다. RcoF3H는 복분자 내에서 단일 유전자로 존재하였으며 두 개의 인트론과 세 개의 액손으로 구성되어 있었다. RcoF3H 유전자의 전사 발현을 조사한 결과, 꽃, 줄기 및 잎에서 비슷한 수준으로 강하게 발현이 되었고 복분자 열매에서는 발달 단계별로 다른 발현 양상을 나타내었는데, 초기 열매 발달 단계에서는 아주 낮은 발현 수준을 나타내었지만 과숙이 진행이 되면서 강하게 발현이 증가하였다. 결과적으로, 과숙이 진행되는 동안 RcoF3H유전자의 발현이 증가하는 현상은 복분자 열매에서 안토시아닌 축적과 매우 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. Flavanone 3-hydroxylase (F3H) is one of the key enzymes acting during a bifurcation of the anthocyanin and flavonols branches. Here, we report on the isolation and characterization of an F3H gene from a Korean raspberry (Rubus coreanus Miquel). By rapid amplification of cDNA ends (RACE)-PCR, the full-length cDNA of the RcoF3H gene contains a 1,098-bp open reading frame (ORF) encoding a 365 amino acid protein with a calculated molecular weight of about 41.1 kDa and an isoelectric point (pI) value of 5.45. The comparison of the deduced amino acid sequence of RcoF3H with other F3Hs indicated that the protein is highly homologous with various plant species. The RcoF3H gene exists as a single-copy in R. coreanus and had three exons and two introns. Transcription analysis revealed that RcoF3H was expressed at similar levels in the flower, stem and leaf. In addition, the gene had a different expression pattern during fruit development. At the early stage of fruit development, the expression level was extremely low, but the levels dramatically increased during the progress of ripening. Our results suggest a correlation between anthocyanin accumulation and expression of the RcoF3H gene during the ripening of fruits.
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우리나라 서남해안 간척지 및 간석지 토양중 인의 화학적 형태별 함량 분포
조재영 ( Cho Jae-young ),손재권 ( Son Jae-gwon ),최진규 ( Choi Jin-kyu ),( Koo Ja-woong ),김영주,정병엽 ( Chung Byung-yeoup ) 한국농공학회 2004 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2004 No.-
우리나라 서남해안 간척지 및 간석지 토양중에 분포하는 인의 화학적 형태별 함량을 조사하기 위하여 서남해안 4개 지역에 걸쳐 대표성이 있다고 판단되는 10개 지구에서 총 102점의 토양시료를 채취하여 토양중 인의 화학적 형태별 함량을 분석한 결과는 다음과 같다 1. 토양중 총인의 함량은 322.1-613.6 mg/kg의 범위로 평균 466.7 mg/kg을 나타내었다. 지구별로는 충청남도의 석문, 대호, 이원 지구에서 평균함량이 500 mg/kg을 상회하고 있는 것으로 조사되었다. 간척지 및 간석지 토양중 총인의 함량은 우리나라 일반 농지에서의 총인 함량과 유사한 수준으로 조사되었다. 가용성인의 경우 10.0-99.3 mg/kg의 수준으로 평균 33.2 mg/kg을 나타내었다. 2. 무기태인과 유기태인의 분획별 함량분포를 조사한 결과 무기태인의 화학적 형태별 함량은 Ca-P > Fe-P > Al-P > reductant soluble Fe-P의 순으로 나타났다. 전체적으로 간척지 및 간석지 토양에서 무기태인의 비율이 전체 총인의 약 85% 이상을 점유하고 있었다. 유기태인의 화학적 형태별 함량을 조사한 결과 inositol-P의 함량은 16.8-56.9 mg/kg의 범위로 평균 36.9 mg/kg을 나타내었고 그 밖의 nucleic acid-p와 phospholipid-p는 미량으로 검출되었다. The chemical fractionation of phosphorus sources was investigated in reclaimed tidelands and tidelands of southwest coastal area of Korea. The content of total-P varied to ranged from 322 to 614 mg/kg dry weight with a mean value of 467 mg/kg. The ranking of different fractions of phosphorus sources in reclaimed tideland soil samples was as follows: Inorganic phosphorus : Ca-P > Fe-P > Al-P > reductant soluble Fe-P. Organic phosphorus : Inositol-P > nucleic acid-p > phospholipid-p. The content of Al-P in reclaimed tidelands and tidelands showed negative correlation with organic matter content but showed positive correlations with pH. The content of Fe-P showed negative correlation with clay mineral content but showed positive correlations with organic matter content. Reductant soluble Fe-P and Ca-P were no correlation with soil properties. The content of inositol-P showed highly positive correlation with clay mineral, organic matter content, and CEC.
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