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광 및 온도가 새싹보리의 사포나린 함량 변화에 미치는 영향
윤영은(Young-Eun Yoon),최현지(Hyeon Ji Choe),김송엽(Song Yoeb Kim),쇼흐라 하젤(Chohra Hadjer),조주영(Ju Young Cho),정미선(Mi Sun Cheong),김영남(Young-Nam Kim),이용복(Yong Bok Lee) 한국토양비료학회 2021 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2021 No.11
고부가가치 작물에 관한 관심이 증가함에 따라 기능성 물질은 함유한 새싹작물에 대한 수요가 급증하고 있다. 그중에서도 새싹보리는 항상화, 간기능 개선, 항염증 작용을 하는 사포나린을 많이 함유하고 있다. 사포나린은 이차대사산물로 식물이 비 생물학적 스트레스에 대한 방어기작으로 축적하는 물질이다. 따라서 본 연구에서는 환경요인 중 광 및 온도가 새싹보리 내 사포나린 함량에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 생육온도에 의한 영향은 서로 다른 온도 (5, 10, 20, 30℃)에서 재배한 새싹보리의 사포나린 함량을 분석하여 비교였으며, 일교차가 없는 처리구 (DTR 0)와 일교차가 각각 5 (DTR 5), 10 (DTR 10), 15 (DTR 15)인 처리구, 그리고 일조시간이 12 (12H), 18 (18H) 시간인 처리구에서 재배한 새싹보리의 사포나린 함량을 분석하였다. 생육온도에 따른 새싹보리 중 사포나린 함량은 5, 10, 20, 30℃에서 각각 554, 617, 601, 545 mg 100g<SUP>-1</SUP> 으로 10, 20℃에서 재배한 새싹보리가 5, 30℃보다 더 높은값을 나타냈다. 또한, 생육온도에 따른 생육일수는5, 10, 20, 30℃에서 각각 24, 21, 12, 8일로 나타났으며, 20℃에서 재배한 새싹보리의 생육일수가 10℃에서 재배한 새싹보리의 생육일수보다 9일 더 짧았다. 일교차에 의한 영향은 DTR 10 처리구에서 673 mg 100g<SUP>-1</SUP>로 가장 높았으며, DTR 0 대비 약 7% 증가하는 결과를 나타냈다. 일조시간에 의한 영향은 12H, 18H에서 사포나린 함량이 각각 609, 737 mg 100g<SUP>-1</SUP> 으로 일조시간이 18H 일 때 사포나린 함량이 16% 더 증가하였다.
Young-Eun Yoon(윤영은),Hyeon Ji Choe(최현지),Kantharaj Vimalraj(칸타라즈 비말라즈),Chohra Hadjer(쇼흐라 하젤),Mi Sun Cheong(정미선),Young-Nam Kim(김영남),Yong Bok Lee(이용복) 한국토양비료학회 2021 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2021 No.11
As a flavone glucoside, Saponarin is the primary functional compound found in barley sprouts (Hordeum vulgare L.). It appears that saponarin production occurs mainly in the primary barley leaf and varies considerably with environmental factors, i.e. climatic conditions. To obtain high yield of saponarin, it is essential to find the optimal environmental conditions for growing barley sprouts. In the present study, we conducted field experiments to investigate the effects of variation in climatic conditions with different sowing times on the saponarin content of barley sprouts. As a result, there was no effect of a difference in sowing time on the fresh weight (FW) of the sprouts, but their growth period (GP) indeed varied with the sowing time. In both sites, the higher saponarin concentration was found in the sprouts sown in spring (March to May) and autumn (September to October) than in summer (May to August). Also, according to the correlation analysis, saponarin concentration had positive correlations with daily temperature range (DTR) and average light period (ALP), negative correlations with FW, leaf length, growth index (GI), average daily temperature (ADT), accumulated temperature (ACT), relative humidity (RH), and rainfall. The results indicate that the daily temperature difference and daylight hours may be determinant factors on saponarin biosynthesis. In addition, the polynomial relationship between saponarin yield and leaf length showed that barley sprouts would produce the highest saponarin yield at an appropriate 16 cm length. The outcomes of this study suggest the optimum sowing seasons that have more significant climatic factors such as daily temperature difference and daylight hours, contributing to a high quality of barley sprouts with high saponarin content.
Erythromycin과 Chlortetracycline의 배추의 초기생장 억제 효과
최현지(Hyeon Ji Choe),이윤정(Yun-Jeong Lee),김송엽 (Song Yeob Kim),쇼흐라 하젤(Chohra hadjer),칸타라즈 비말라즈(Kantharaj Vimalraj),이용복(Yong Bok Lee) 한국토양비료학회 2021 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2021 No.11
농경지에 사용되는 가축분 퇴·액비에서 Erythromycin (Ery)과 Chlortetracycline (CTC)을 포함한 다양한 수의학 항생물질이 종종 검출된다. 이러한 항생 오염물질이 농업토양에 유입되어 축적됨으로써 농작물의 성장과 발달에 악영향을 미치는 것으로 예상되지만, 지금까지 이와 관련된 연구는 매우 미흡하다. 본 연구에서는 Ery와 CTC가 배추(Brassica campestris)의 초기생장에 미치는 영향을 구명하고, 두 가지 항생제 처리에 반응하여 발현되는 식물체 유전자를 비교·분석하였다. 본 연구의 결과에 따르면, Ery 또는 CTC 처리배지에서 생장한 어린 배춧잎의 엽록소 함량과 광합성 효율이 대조구에 비해 낮았다. 투과전시 현미경(Transmission electron microscopy, TEM)으로 잎을 분석한 결과, Ery 및 CTC 처리에 의한 반응으로 비정상적인 형태의 색소체가 발견되었다. 또한 Ery과 CTC 처리에 의해 배춧잎 중 엽록체가 정상적으로 발달하지 않았으며, RBCL과 LHCB1.1을 포함한 광합성 관련 유전자 발현 정도가 낮았다. 이를 통해 Ery과 CTC가 Tetrapyrrole 생합성 경로와 1차 뿌리 성장에 관여하는 유전자 발현을 저해시키는 것을 밝혀내었다. 이러한 결과를 종합해 보면, Ery과 CTC가 식물의 초기생육뿐만 아니라 생리대사 메커니즘과 연관된 주요 유전자의 발현을 억제하여 성장과 발달에 악영향을 미치는 것으로 사료된다.
조주영(Ju Young Cho),이윤정(Yun-Jeong Lee),최현지(Hyeon Ji Choe),쇼흐라 하젤(Chohra hadjer),칸타라즈 비말라즈(Kantharaj Vimalraj),김영남(Young-Nam Kim),이용복(Yong Bok Lee) 한국토양비료학회 2021 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2021 No.11
부산석고는 인광석을 이용하여 인산비료를 제조하는 과정에서 발생하는 부산물로, 국내에서 매년 약 1,400천톤이 생산되고 있으며 현재까지 약 2,000만톤 이상이 야적되어 있는 실정이다. 최근 국내에서는 부산석고를 토양개량제로써 재활용하기 위해 안정성을 입증하고 있다. 많은 연구 결과에 따르면, 부산석고는 석회비료에 비해 높은 칼슘공급 효과가 있으며 특히 심토의 산성도 개선에 좋은 것으로 보고 있다. 하지만 부산석고의 과시용은 토양 전기전도도(EC)값을 크게 높일 수 있기 때문에 작물의 생육피해를 예방하기 위해 최대 허용 시비량 설정이 필요하다. 따라서 본 연구는 다양한 부산석고 농도처리에 따른 밭 토양과의 응집효과 뿐만 아니라 컬럼 용출시험을 통한 침출수 중 EC 및 수용성 칼슘, 마그네슘 및 황 농도변화를 구명하고, 이를 통해 토양개량제로써 부산석고의 1회 최대 허용 시용량을 산출하기 위해 수행하였다. 본 연구 대상 토양시료는 우리나라 대표 밭 토양인 사양토와 양토를 선정하였다. 토양 응집효과 실험은 부산석고를 칼슘 포화도 65%의 50%, 80%, 100%와 패화석(대조군)을 표준시비량으로 처리하여 24시간 동안 관찰하였으며, 용해도 측정 시험은 부산석고를 0, 120, 240, 480, 840, 1320 kg/10a를 넣어 제조 후 증류수로 1주일간 1번씩 총 3주간 추출하였다. 토양 응집효과 시험 결과에 따르면 처리 2시간 후 80%와 100%에서 응집효과가 나타난 반면, control과 패화석에서는 실험기간 중 응집효과가 전혀 나타나지 않았다. 용해도 측정 시험결과는 시험 1주차에서 부산석고 1.0 g/kg 처리 시 침출수의 EC 값이 약 1.0 dS/m 증가되었고, 수용성 칼슘농도 또한 약 265 mg/kg 만큼 증가되었다. 그리고 부산석고 시용에 따른 침출수 중 높은 수용성 마그네슘의 농도가 관찰되었으며, 특히 1차 침출 시 전체 중 70% 이상이 검출되었다. 이는 부산석고로부터 용출된 칼슘과의 치환작용에 의해 마그네슘 이온의 용탈이 조장된 것으로 보이며, 이에 따라 농경지의 부산석고 시용시 추가적인 마그네슘 비료 시비가 요구되는 것으로 사료된다. 수용성 황의 경우, 부산석고 처리에 따른 수용성 칼슘 및 마그네슘 농도의 변화와 유사하였지만, 이로 인한 토양 pH 값 변화는 미비하였다. 부산석고 최대 시용량 산출 시험 결과(Y=0.0033X + 0.317)에 따르면, 국내 밭 토양의 적정 EC 값이 2.0 dS/m일 때, 부산석고 최대 시용량은 사양토에서 약 271 kg/10a, 양토에서는 약 319 kg/10a이였다.