고온기 딸기 재배 시 외인성 트레할로스 처리의 효과

국문 초록 (Abstract)

한국의 여름철 고온다습한 환경은 딸기의 생육을 저해시키며 탄저병, 시들음병 및 역병과 같은 병해를 발생시켜 딸기 묘 및 과실의 생산성과 품질을 하락시키는 요인이 된다. 두 분자의 포도당으로 구성된 비환원성 이당류인 트레할로스는 식물에서 생물적 및 비생물적 스트레스 반응을 포함한 다양한 생물학적 과정에 조절자 역할을 한다고 알려져 있다. 따라서 본 연구는 여름철 고온 스트레스 하에서 딸기 묘 및 사계성 딸기의 생산성 및 품질 향상을 위한 친환경 제재로 트레할로스를 활용하고자 진행하였다. 본 연구에서 열 충격 전사인자 FvHsfA2a 발현을 분석하였고, ‘설향’ 딸기 육묘와 사계성 딸기 재배 시 트레할로스 엽면살포 및 사계성 딸기 재배 시 트레할로스 토양관주 실험을 진행하였다. FvHsfA2a 발현 분석에서 트레할로스 처리가 발현량 증가 및 지속에 도움을 줄 수 있는 것이 확인되었다. 생육 및 과실 특성의 경우 트레할로스 처리 방법과 농도에 따른 차이가 나타나지 않았다. 또한 트레할로스 토양관주를 통한 광합성 효율의 차이도 나타나지 않았다. 토양수분의 경우 트레할로스 토양관주 시 이식 후 28, 35, 42 그리고 56일에 30mM 트레할로스 처리구에서 토양 수분함량이 높게 나타났다. 전기전도도의 경우 이식 후 14, 21일에 30mM 트레할로스 토양관주 처리에서 가장 낮게 나타났다. 이는 트레할로스가 상토에 혼합한 완효성 비료가 고온으로 인해 빠르게 용출되는 것을 방지해 준 것으로 보인다. 30mM 트레할로스 토양관주 처리에서 잎끝마름 현상이 발생한 잎이 가장 적었는데 이는 딸기 재배 적정 전기전도도와 차이가 가장 적어 나타난 것으로 보인다. 시들음 증상의 경우 30mM 트레할로스 처리에서 발병률과 심각도가 가장 낮게 나타났다. 이러한 결과들로 보아 고온기 딸기 재배 시 트레할로스의 지속적인 처리는 약해를 발생시키지 않고 열 충격 전사인자 발현과 지속에 도움을 주며 생리장해와 병 발생 경감에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The hot and humid conditions during the summer in South Korea can lead to the occurrence of hindering growth, diseases such as anthracnose, wilt disease, and other pathogens becomes a factor in reducing the productivity and quality of strawberry seedlings and fruit. Trehalose, a non-reducing disaccharide composed of two molecules of glucose, serves as a signaling molecule that regulates a broad spectrum of biological processes, including plant growth, development, senescence, and responses to abiotic and biotic stresses. Therefore, this study aimed to utilize trehalose
as an eco-friendly treatment for enhancing the productivity and quality of strawberry seedlings and fruit under summer heat stress. This study involved analyzing FvHsfA2a expression as well as investigating effects of foliar spraying with 0, 10, and 30mM trehalose on June-bearing and ever-bearing strawberry and soil irrigation with 0, 10, and 30mM trehalose on ever-bearing strawberry. In the analysis of FvHsfA2a expression, confirmed that trehalose treatment contributed to an increased expression level and sustained expression. The trehalose treatments showed no significant in growth, fruit characteristics. photosynthetic efficiency on trehalose soil irrigation treatment too. In soil irrigation treatment, root zone moisture content exhibited higher levels from 28, 35, 42, and 56 days after transplanting in the 30mM trehalose treatment. Soil electrical conductivity was the lowest, followed by 30mM trehalose from 14 and 21 days after transplanting. This suggests that the trehalose prevented the rapid leaching of the controlled-release fertilizer due to high temperatures. The occurrence of tip burn was least observed in the 30 mM trehalose soil irrigation treatment, associated with the smallest deviation from optimal electrical conductivity for strawberry cultivation. on wilting symptoms, Incidence and severity were lowest in the 30mM trehalose treatment. The results indicated that the trehalose treatments during high-temperature season does not have a negative impact on strawberry plant and can be helpful in the expression and sustained activity of heat shock transcription factors, as well as reducing physiological disorders and disease occurrence.

목차 (Table of Contents)

• List of Tables iii
• List of Figures iv
• Ⅰ. 서 언 1
• Ⅱ. 연구사 2
• Ⅲ. 재료 및 방법 5
• 1. 열 충격 전사인자 발현 분석 5
• 1) 식물재료 및 고온처리 5
• 2) RNA 분리 및 PCR 5
• 3) 전기영동 6
• 2. ‘설향’ 딸기 육묘 및 사계성 딸기 ‘w-331’ 재배 시 트레할로스 엽면살포 7
• 1) 공시식물 및 트레할로스 처리 7
• 2) 실험 장소 및 기온 측정 7
• 3) 생육 및 과실 특성 조사 8
• 3. 사계성 딸기 ‘w-331’ 재배 시 트레할로스 토양관주 9
• 1) 공시식물 및 트레할로스 처리 9
• 2) 실험 장소 및 기온 측정 9
• 3) 생육 및 과실 특성 조사 10
• 4) 엽록소 a, b 및 카로티노이드 함량 측정 11
• 5) Fv/Fm값 측정 11
• 6) 토양 온도, 수분, 전기전도도 측정 12
• 7) 뿌리활력 검정 13
• 8) 잎끝마름 및 시들음 증상 조사 14
• 4. 통계분석 15
• Ⅳ. 결과
• 1. 열 충격 전사인자 FvHsfA2a 발현 16
• 2. 고온기 ‘설향’ 딸기 육묘 및 사계성 딸기 ‘w-331’ 재배 시 트레할로스 엽면살포에 따른 생육 특성 18
• 1) 재배환경 18
• 2) ‘설향’ 딸기 모주 및 자묘의 생육 특성 18
• 3) 사계성 딸기 ‘w-331’의 생육 및 과실 특성 18
• 3. 고온기 사계성 딸기 ‘w-331’ 재배 시 트레할로스 토양관주에 따른 생육 특성 및 토양 환경과 장해 발생 25
• 1) 재배환경 25
• 2) 사계성 딸기 ‘w-331’의 생육 및 과실 특성 25
• 3) 엽록소 a, b 및 카로티노이드 함량 29
• 4) Fv/Fm값 31
• 5) 토양 환경 33
• 6) 뿌리활력 34
• 7) 잎끝마름 및 시들음병 39
• Ⅴ. 고찰 42
• VI. 적요 44
• 참고문헌 45
• ABSTRACT 52