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임현규 (전남대학교) 김현성 (전남대학교) 이현숙 (전남대학교) 신정호 (전남대학교) 김은석 (광주과학기술원) 우효섭 (광주과학기술원) 안성주 (전남대학교)
저널정보
응용생태공학회 Ecology and Resilient Infrastructure Ecology and Resilient Infrastructure Vol.5 No.3
발행연도
2018.9
수록면
163 - 173 (11page)

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본 연구에서 사용된 바이오폴리머는 미생물로부터 추출한 β-glucan 및 xanthan gum 이 주성분인 친환경 신소재이며, 토양에 처리하면 강도 증진을 통한 제방의 침식 및 유실 감소뿐만 아니라 토양 내 수분보유력을 증가시키는 것으로 보고되어 있다. 그러나 바이오폴리머가 제방에 적용되었을 때 주변 식생에 미치는 영향에 대한 연구는 미흡한 상황이다. 본 연구는 가뭄 조건에서 토양 내 바이오폴리머 혼합 유무에 따라 Camelina sativa L. (Camelina)의 생육에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 각각 0, 0.25, 0.5, 1%의 바이오폴리머가 혼합된 토양에서 발아로부터 25일간 가뭄 처리 후 표현형을 관찰한 결과, 혼합된 바이오폴리머 농도가 높을수록 가뭄 피해가 감소하였다. 특히 25일 동안의 가뭄 처리된 0.5% 바이오폴리머 혼합구에서 신장, 엽장, 엽폭이 대조구 보다 각각 약 30, 70, 170% 증가하였다. 이후 재급수를 통한 바이오폴리머 혼합구의 회복률 또한 약 80% 높게 나타났다. 식물의 근권발달을 보기 위해 20일 동안 가뭄을 처리하였으며, 대조구에 비해 바이오폴리머 혼합구에서 측근 형성 및 발달이 약 40% 감소한 것을 확인하였다. Camelina에 가뭄 처리하여 기공전도도, 전해질 유출도, 상대적 수분함량 등 생리적 반응을 조사한 결과, 바이오폴리머의 혼합이 가뭄으로 인한 피해를 각각 약 50, 70, 50% 감소시켰다. 바이오폴리머가 가뭄 조건 하에서 식물의 생장에 미치는 영향을 분자수준에서 알아보기 위해 Reverse Transcription- Polymerase Chain Reaction (RT-PCR)을 통한 유전자 발현양상을 분석하였다. 수분수송 관련 유전자 (aquaporin)인 PIP1;4, 2;1, 2;6 및 TIP1;2, 2;1 발현이 바이오폴리머 혼합구 및 가뭄 처리된 Camelina 잎에서 더 높게 나타났다. 이러한 결과를 종합하였을 때, 바이오폴리머는 가뭄 조건에서 토양 내 수분보유력을 유지시킴으로써 Camelina의 양 · 수분의 흡수 및 생육에 긍정적인 영향을 주는 것으로 보인다.
#Aquaporin #Biopolymer #Camelina sativa L. #Water retention #바이오폴리머 #수분보유력

목차

ABSTRACT
요약
1. 서론
2. 재료 및 방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
References

참고문헌 (26)

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[학술지(정기간행물)] - Agassi, M. / 1992 / Stabilizing steep slopes with soil conditioners and plants / Soil Technology 5 : 249 ~ 256 google schola [학술지(정기간행물)] - Bajji, M. / 2001 / The use of the electrolyte leakage method for assessing cell membrane stability as a water stress tolerance test in durum wheat / Plant Growth Regulation 36 : 61 ~ 70 google schola [학술지(정기간행물)] - Ben-Hur, M. / 1989 / Effect of polysaccharides, clay dispersion, and impact energy on water infiltration / Soil Science Society of America Journal 53 : 233 ~ 238 google schola [학술지(정기간행물)] - Chang, I. / 2012 / Strengthening of Korean residual soil with ${\beta}$-1,3/1,6-glucan biopolymer / Construction and Building Materials 30 : 30 ~ 35 google schola [학술지(정기간행물)] - Chang, I. / 2015 / Effects of Xanthan gum biopolymer on soil strengthening / Construction and Building Materials 74 : 65 ~ 72 google schola

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