초록 ▼

○ 연구결과
우리 나라에서 재배하기에 적합한 하이부시 블루베리 품종을 선발하고 전국 각 지역에 재배 실증 시험을 실시함으로써 블루베리 재배 기술 가능성을 타진하였으며 여러 환경 반응에 따른 블루베리의 생육과 광합성 특성과 블루베리의 기능성에 대해 조사하였다.
우리나라에서 재배 적합한 하이부시 블루베리 24 품종을 선발하였고 이들 품종의 특성에 따라 경기도 의왕시 월암동 270주, 충북 영동군 학산면, 경북 상주시 화북면, 전남 나주시 산포면 등정리, 제주도 제주시 오등동, 충남 천안시 북면 원정리, 강원도 원주 조명동,

○ 연구결과
우리 나라에서 재배하기에 적합한 하이부시 블루베리 품종을 선발하고 전국 각 지역에 재배 실증 시험을 실시함으로써 블루베리 재배 기술 가능성을 타진하였으며 여러 환경 반응에 따른 블루베리의 생육과 광합성 특성과 블루베리의 기능성에 대해 조사하였다.
우리나라에서 재배 적합한 하이부시 블루베리 24 품종을 선발하였고 이들 품종의 특성에 따라 경기도 의왕시 월암동 270주, 충북 영동군 학산면, 경북 상주시 화북면, 전남 나주시 산포면 등정리, 제주도 제주시 오등동, 충남 천안시 북면 원정리, 강원도 원주 조명동, 전북 완주군 고산면 읍내리, 경남 창영군의 3개 지역에 재식하였다.
관수 처리구와 수분 스트레스 처리구의 블루베리를 대상으로 입사 광도에 대한 순이산화탄소 동화율을 측정한 결과 전형적인 광합성 특성을 보였다. 낮은 광도에서는 광합성이 선형적으로 증가하였고, 높은 광도에서는 포화 상태를 보였다. 200μmol․m-2․s-1의 광도에 이르기까지 초기에두 처리구 모두 경우에서 블루베리의 순이산화탄소 동화율은 선형적으로 증가하였고 500μmol․m-2․s-1 광도에서 포화되었다. 0에서 2,000μmol․m-2․s-1사이의 광도 조건에서 블루베리의 이산화탄소 동화율은 수분 스트레스 처리구보다 관수 처리구에서 3-5μmol․m-2․s-1정도 높게 나타났다. 순양자수율은 비슷하였지만 입사광에 대한 순이산화탄소 동화율과 기공 전도도는 수분 스트레스 처리구보다 관수 처리구의 블루베리에서 항상 높았다. 순이산화탄소 동화율과 기공 전도도 간의 상호 관계는 관수 처리구에서는 선형적이었으나 수분 스트레스 처리구에서는 곡선형적이었다. 이는 수분 스트레스 조건에서는 광합성에 비기공적 요인이 관여함을 의미하는 것이다. 이러한 사실은 순이산화탄소 동화율, 기공 전도도, 그리고 증산율의 주간 변화로 입증되었다.
각기 다른 광 조건에서 자란 블루베리는 생육에 많은 차이를 보였다. 차광도가 클수록 나무의 신초 생장량이 커졌으며 잎 색이 점차 진해지며 잎이 넓어지며 얇아지는 경향을 보였다. 대조구에서 자란 블루베리의 잎은 높은 광도에서 광합성을 효율적으로 하도록 적응하여 광포화점인 높고 책상조직이 빽빽하게 배열되어 있으며 증산작용을 억제하기 위해 큐티클층과 잎의 두께가 두껍다. 차광도에 따라 착과하는 경향도 달라졌는데 차광도가 적을수록 착과량도 많아지며 성숙기도 빨라지는 것으로 나타났다. 75% 차광 조건에서는 개화는 되었으나 착과가 거의 되지 않고 말라 버리는 경향을 보여 수확을 할 수 없었다. 블루베리의 개화기는 차광도가 높아질수록 빨라지는 경향을 보였으나 성숙기는 상대적으로 늦어졌다. 하루 중 광도가 가장 높은 정오에 각 처리구에서 광도에 따른 광합성 특성을 조사하였다. 순 이산화탄소 동화율은 대조구에서 7.87mmol CO2 m-2 s-1 인데 반해 차광도가 높아질수록 7.06, 6.44, 6.08mmol CO2 m-2 s-1 로 감소하였다.
이것은 광합성을 결정하는 가장 큰 요인인 광도가 낮은 것에 대한 결과라 생각되었다. 그러나 기공 전도도와 증산율은 전 처리구에서 큰 차이 없이 나타나 특별한 경향을 볼 수 없었다. 각 처리구의 광도에 따른 블루베리의 순이산화탄소 동화율, 기공 전도도, 증산율을 측정하였다. 광도가 증가할수록 모든 처리구에서 순이산화탄소 동화율을 증가하였다. 모든 차광 조건에서 순이산화탄소 동화율은 비슷하게 나타났으며 대조구에서 다소 높게 나타났다. 같은 조건에서 순이산화탄소 동화율이 높게 나타난 것으로 보아 광합성 능력이 차광을 하지 않은 식물체에서 높다는 것을 알 수 있었다. 그러나 기공 전도도는 반대로 차광 조건에서 높게 나타나고 대조구에서 가장 낮게 나타나 높은 광도에 의한 온도 상승 등으로 기공이 다른 처리구에 비해 대조구에서 상대적으로 닫혀 있음을 알 수 있었다. 모든 처리구에서 광포화점은 500-600mmol CO2 m-2 s-1 정도로 나타났다. 증산율은 모든 처리구에서 특별한 경향이 없는 것으로 나타났다. Fv/Fm 값은 모든 처리구에서 0.8로 나타나 각 광 환경에 식물체가 잘 적응하고 있고 모두 건강한 상태인 것을 알 수 있었다. 그러나 Fv'/Fm' 값은 광 조건 하에서 차광도가 높아질수록 급격히 감소하였다. 이것은 식물체가 각 광 환경에 적응을 하고 건강한 상태로 생육하고 있으나 실제적으로 광조건 하에서는 빛에너지가 광합성으로 전달되는 능력이 차광도가 높은 처리구일수록 저하된다는 것을 알 수 있었다. 광도에 따른 Fv'/Fm' 값을 조사한 결과 모든 처리구에서 광도가 증가할수록 급격히 감소하였다. 광도가 높을 경우 차광도가 높은 처리구일수록 Fv'/Fm' 값이 대조구에 비해 높게 나타났다.
높은 빛에너지로 인한 광합성 기구의 스트레스로 인해 광합성능이 저하된 것으로 볼 수 있었다. 광합성 기구의 비광화학적 소멸(NPQ), 암적응된 PSII 반응 중심의 형광(Fv/Fm), 광적응된 PSII 반응 중심의 형광(Fv'/Fm') 값을 조사하였다. 비광화학적 소멸인 NPQ는 대조구에서 가장 높게 나타났으며 차광도가 높아질수록 낮아지는 경향이였다. 을 보였으나 75% 차광 조건에서 는 생육이 다소 감소하는 경향이었다. 과실 수확량은 차광도가 높아질수록 급격히 감소해 대조구에서 73.26g이였으나 75% 차광에서는 1.23g으로 나타났다. 블루베리의 엽록소 함량, 카로티노이드 함량 및 엽록소 b에 대한 a의 비, 엽록소당 카로티노이드의 비를 조사한 결과는 다음과 같다. 총엽록소의 함량은 차광도가 증가할수록 증가하는 경향을 보였다. 블루베리 잎의 표면과 뒷면의 형태를 주사전자현미경으로 촬영한 결과 블루베리의 경우 대부분의 피자식물과 마찬가지로 잎의 뒷면에서만 기공이 불규칙하게 배열되어 있었으며 잎의 표면과 뒷면에서 모두 불규칙적인 주름이 관찰되었다. 여러 차광 조건에서 자란 블루베리 잎의 기공의 크기와 밀도를 조사하였다.
기공의 크기는 대조구에서 4mm인데 비해 차광도가 높아질수록 5mm로 다소 증가하였다. 그러나 기공의 밀도는 1cm2당 75% 차광 조건에서는 약 6,500개인데 비해 차광도가 낮아질수록 7,266, 9,933, 12,400개로 급격히 증가하여 대조구가 약 2배 이상의 기공 수를 가진 것으로 관찰되었다. 블루베리의 생육이 끝나는 시기에 측정한 신초 생장량은 차광도가 증가할수록 증가하는 경향이였다.
우리 나라에서 재배하기에 적합한 하이부시 블루베리 품종을 선발하고 품질이 좋은 과실을 생산하는 재배 기술을 개발하기 위하여 품종별 화아 분화와 개화 및 과실 특성에 관하여 연구하였다. 익산 지역에서 블루베리의 발아기는 3월 하순에서 4월 상․중순이었으며, 난지형인 ‘Sharpblue’가 3월 23일로 가장 빨랐고, ‘Jersey’와 ‘Sunrise’가 4월 13일로 가장 늦었다. 신초 신장 정지기는 5월 상순부터 7월 중순까지로 품종 간 차이가 컸으며, 신초 끝이 고사하고 그 아래 액아가 정아로 되는 위정아의 특성을 보였다. 신초 신장이 정지된 위정아는 8월 하순까지는 형태적 변화가 크지 않았으며, 8월 하순부터 위정아가 급격히 커졌고, 다수의 소화도 발달되기 시작하여 화아 분화기가 8월 하순으로 생각되었다. 화아는 정액생으로 정단을 포함하여 그 아래 2∼3번째 마디에 착생하며, 10cm 이하의 단과지에는 1∼2개, 10∼30cm 크기의 가지에는 2∼3개 착생하였다. 익산 지역에서 블루베리의 개화기는 4월 중순부터 5월 중․하순까지였으며, 난지형인 ‘Sharpblue’가 4월 16일로 가장 빨랐고, ‘Jersey’가 4월 25일로 가장 늦었다. 꽃눈당 꽃 수는 6.8∼11.0개로 품종에 따라 차이가 컸으며, 변이는 ‘Bluecrop’와 ‘Dixi’를 제외하고 대부분 중 정도였다. 블루베리의 수술의 형태를 보면, 화사는 판형이었고 모용이 잘 발달되어 개약 시 약벽이 열개되지 않고 돌출된 두 개의 관으로 꽃가루가 배출되어 독특하였다. 화분은 3월 하순경에 감수 분열된 후에 분리되지 않은 채로 성숙한 사분자 화분(pollen tetrad)이었다. 약당 사분자 화분립 수는 400∼1,300개였으며, 화분립 수가 많은 품종이 발아율도 높은 편이었다. 블루베리의 암술은 5개의 심피로 구성되어 있으며, 화주는 갈라진 부분이 없이 하나였다. 자방당 배주 수는 39∼67개 정도였으며, 각 품종별로 변이 계수가 11.6∼31.0%로 큰 편이었다. ‘Sharpblue’와 ‘Bluejay’간의 자가 및 타가 교배 결과 자가 교배보다 타가 교배에서 종자 형성률이 높았다.
블루베리의 과실은 이중 S자 생장 곡선을 나타내며, 성숙 일수가 58∼72일로 품종 간 차이가 작았다. ‘Spartan’은 58일로 조숙성이었고, ‘Dixi’와 ‘Jersey’는 각각 71일과 72일로 만숙성 품종이었다. 과총당 착과 수는 6.1∼9.8개로 품종 간 차이가 컸지만 착과율은 86∼97%로 매우 높았다. 품종별 종자 수는 22∼34개로 차이가 작았지만 변이 계수가 33.8∼68.2%로 매우 컸다. 수정률은 ‘Sunrise'가 34.3%로 낮았고 ‘Rancocas'는 89.2%로 가장 높았다. 과실 내의 종자 수가 많을수록 과중이 유의하게 증가하였고 종자 1개당 과중이 0.02g씩 증가하였다. 당도는 9.5∼14.2°Bx로 품종 간 차이가 컸으며, 유리당은 환원당인 포도당과 과당, 당 알코올인 만니톨로 구성되었다. 산함량은 0.7∼1.13%였으며, 구연산이 사과산보다 많았다. 과피색은 적숙기 14일 전에 연녹색, 4일전에 적색, 성숙기에는 청색이었고, 성숙기의 색상 각도는 7.2°, 채도는 1.4였다. 과실 경도는 착색이 진행되면서 급격히 떨어지는 장과류 특성을 보였다. 수확 시기가 늦은 과실일수록 과중이 작아지는 경향이었지만, 과실 크기에 따른 과형의 변화는 없었으며, 당 및 산 함량의 차이가 없었다. 전정처리 시 과실 및 수체 특성 조사에서는 과총당 과실수와 과피 및 과육 경도는 약전정 시, 당도와 흡지 및 도장성 신초 발생수은 강전정시 높게 나타났다. 그리고 전정시 흡지 및 도장성 가지의 꽃눈 유무에 따른 신초 발생수 및 신초길이 조사에서는 꽃눈 유무 간에 차이는 없었고 전정 유무 간에는 큰 차이를 나타냈다.

Abstract ▼

Photosynthetic characteristics of 'Rancocas' blueberry leaves were monitored under well-watered and water-stressed conditions. One-year-old trees in 4-L pots were daily irrigated (well-watered) or not irrigated for one week (water-stressed). The soil water potentials were approximately -0.2 and -1.0

Photosynthetic characteristics of 'Rancocas' blueberry leaves were monitored under well-watered and water-stressed conditions. One-year-old trees in 4-L pots were daily irrigated (well-watered) or not irrigated for one week (water-stressed). The soil water potentials were approximately -0.2 and -1.0 MPa in the well-watered and the water-stressed conditions, respectively. The photosynthetic characteristics were measured on recently fully expanded leaves using an LI-6400 photosynthesis system. The CO2assimilation rates of well-watered and water-stressed blueberry leaves were both saturated at about 100 mmol $m^{-2}$ $s^{-1}$ photosynthetic photon flux density (PPFD) following the initial linear increases with increasing PPFD up to about 200 mmol $m^{-2}$ $s^{-1}$. The well-watered blueberry exhibited higher CO2 assimilation rate than the water-stressed blueberry by 3-5 mmol $m^{-2}$ $s^{-1}$ depending on PPFD ranged from 0 to 2,000 mmol $m^{-2}$ $s^{-1}$. Maximum CO2 assimilation rates of well-watered and water-stressed blueberry were 9.6 and 5.9 mmol $m^{-2}$ $s^{-1}$, respectively. Apparent quantum yield, light compensation point, and dark respiration rate were higher in water-stressed blueberry. Both in well-watered and in water-stressed blueberries, the CO2assimilation rates decreased with increasing PPFD. Both stomatal conductance and transpiration rate were higher in well-watered than in water-stressed blueberry and their changing patterns during the day were similar. The CO2 assimilation rates of blueberry at middy day decreased by 7.87, 7.06, 6.44 and 6.08 mmol CO2 $m^{-2}$ $s^{-1}$ with increasing shading level from 0 to 75%. However, stomatal conductance and transpiration were similar under different level of light condition. The values of Fv/Fm obtained from the dark-adapted leaves were approximately 0.8 irrespective of light condition. However, the values of Fv'/Fm' decreased approximately 3.31, 2.89, 2.40 and 2.12 with increasing shading level from 0 to 75%. The shaded plants had longer shoot height than full light grown plants. Full light plants resulted in lower chlorophyll contents. Fruit yield decreased from 73.26 to 1.23 g with increasing shading level from 0 to 75%.
Flower bud differentiation, and flower and fruit characteristics in several highbush blueberry (Vaccinium corymbosum L.) cultivars were investigated for selecting suitable cultivars to cultivate in Korea and for developing the technique to produce high quality fruits. The blueberry buds were burst from late March to mid April in Iksan area. The buds of 'Sharpblue', Southern type blueberry, swelled on March 23, while those of 'Jersey' and 'Sunrise' did on April 13. Shoot resting dates of the cultivars, as estimated by the apical bud wilting and tip blackening, ranged from early May to mid July. Since the axillary buds enlarged and took the form of terminal buds, they were regarded as pseudoterminal buds. The flower buds were not changed morphologically until late August, but subsequently became larger and developed numerous florets. Thus, the flower bud differentiation was thought to occur late August. Flower buds were formed at the 2nd or the 3rd node of from the apical bud. Their blooming in Iksan area started from mid April to late May. 'Sharpblue' and 'Jersey' were the earliest (April 16) and the latest (April 25) blooming cultivars, respectively. Number of flowers per flower bud ranged from 6.8 and 11.0 depending on the cultivars. Their coefficients of variation were bellow 15%, except that those in 'Bluecrop' and 'Dixi' were as high as 23.2 and 22.3%, respectively. The stamen consisted of the leaf-shaped filaments having trichomes and the anthers each with two poridical tubes. Microspore mother cells underwent meiotic division on late March. However, they were not isolated and developed into compound pollen grains, and thus they remained as pollen tetrads. Number of pollen tetrads per anther was about 4001,300, and the more pollen tetrads, the higher germination percentage. The pistil classified an inferior ovary has five carpels, one filiform style, and about 3967 ovules. Their coefficients of variation ranged from 11.6 and 31.0% depending on the cultivars. Cross-pollinated 'Sharpblue' and 'Bluejay' set more seeds than self-pollinated ones. The fruits showed a double sigmoidal growth pattern and required about 5872 days for maturation. 'Spartan' was early-maturing cultivar (58 days), while 'Dixi' (71 days) and 'Jersey' (72 days) were late-maturing cultivars. Number of fruits per cluster was about 6.19.8, and the fruit set percentages were about 8697%. The fruit had 2234 seeds, but their coefficients of variation in each cultivar were high as ranging from 33.8 to 68.2%. Fertilization percentages were lowest as 34.3% in 'Sunrise', and highest as 89.2% in 'Rancocas'. With increasing number of seeds, the fruit weight significantly increased by 0.02 g per one seed. Soluble solids contents in the fruits were 9.514.2° Bx, and the soluble sugars were composed of reducing sugar glucose and fructose, and sugar alcohol mannitol. Their titratible acidities were 0.701.13%, and their organic acids were composed most of citric acid and a little of malic acid. Fruit peels were light green and red at 2 weeks and 4 days before maturity, respectively. At maturity fruit peels were blue-black with hue angle and chroma values of 7.2° and 1.4, respectively. In addition, the fruits lost their firmness rapidly with being colored. The late-maturing fruits tended to be lighter in weight, but their sugar and acid contents were not different from those in the early-maturing ones. In investigation of fruit and tree characteristic producted by pruning severity, number of fruits per cluster and fruit hardness value was high on light pruning, soluble solids value and number of suckers and succulent shoots was high on heavy pruning. In investigation of number of shoots and the shoot length by flower bud is or not on the branch in pruning, there was not related with that flower bud is or not but was different between pruning has or has not.