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ISSN : 1225-5009(Print)
ISSN : 2287-772X(Online)
Flower Research Journal Vol.25 No.2 pp.54-62
DOI : https://doi.org/10.11623/frj.2017.25.2.03

Growth Responses of Several Succulent Plants Treated with Paclobutrazol and Uniconazole
Paclobutrazol과 uniconazole 처리에 따른 몇 가지 다육식물의 생장반응

Kyeong Jin Jeong, Jae gill Yun, Sang Woo Lee*
Gyeongnam National University of Science and Technology, Department of Horicultural Science, Jinju 52725, Korea

정 경진, 윤 재길, 이 상우*
경남과학기술대학교 원예학과
Corresponding author: Sang Woo Lee +82-55-751-3252lswmelon@gntech.ac.kr
June 7, 2017 June 14, 2017 June 20, 2017

Abstract

Succulent plants have been very attractive to consumers, because they are strong against dried condition, and have leaves with different colors at each season. There are some succulent plants which fall down due to excessive plant height, especially excessively long inflorescence during flowering. In this experiment, Crassula americana ‘Flame’, C. capitella, and Echeveria 'Pulv-oliver' were treated with 2 plant growth retardents (PGR), and growth response like plant height and leaf shape were evaluated to examine the production of pot plant having short plant hegiht and beautiful leaf shape. The plants were cultivated in plastic pots (8 cm in diameter) in a plastic house and drenched with paclobutrazol 5, 25, 100, 200 mg･L-1 or uniconazole 5, 20, 50, 100 mg･L-1 solution (40 mL/each pot). Growth indexes such as plant height, leaf length and leaf width were evaluated at each month interval by 3 months. The plant height at 3 months after treatment decreased by 40-46% comparing with control at C. americana ‘Flame’, and 46-58% at C. capitella, when treated with 5 mg･L-1 of paclobutrazol or uniconazole, resuting in a proper plant height. The control of C. capitella falled down due to excessive length in inflorescence height, but inflorescence elongation and flowering were inhibited greately as treated with plant growth retardants. E. 'Pulv-oliver' treated with PGRs did not show as large reduction as other 2 plants, because reproductive growth started soon after experiment starting. Leaf lengths of C. americana ‘Flame’ and C. capitella treated with PGRs were shortened but leaf width of them became wider, resulting at beautiful leaf shape with an obovoid form. Leaf color of C. americana ‘Flame’ and C. capitella treated with PGRs changed from green to light red color at the leaf margin. In conclusion, these results indicate that pot plants with short plant height and beautiful leaf shape and color could be produced when C. americana cv. Flame and C. capitella were drenched with paclobutrazol 5 mg･L-1 or uniconazole 5 mg･L-1 solution.


다육식물은 건조에 강하고 엽색이 계절마다 바뀌는 등 관상 가치가 높아 소비가 지속적으로 늘고 있다. 그러나 일부 다육 식물들은 분지 없이 초장만 너무 길어져 옆으로 쓰러지거나 특히, 개화시 화경이 너무 길어져 문제가 되는 종류들이 있다. 본 연구에서는 화제(Crassula americana cv. Flame), 적귀성 (Crassula capitella), 부용(Echeveria ‘Pulv-oliver’)을 대상으 로 생장억제제를 처리하여 초장이 짧고 관상가치가 높은 분 화의 생산이 가능한지를 알아보기 위해 실험을 수행하였다. 식물들을 직경 8cm 플라스틱분에서 재배하면서 paclobutrazol 5, 25, 100, 200mg･L-1, uniconazole 5, 20, 50, 100mg･L-1 용 액을 포트당 40mL씩 토양관주하였다. 처리 후 1개월 간격으 로 3개월까지 초장, 엽형, 엽색 등을 조사하였다. 3개월 후 초 장은 paclobutrazol과 uniconazole 5mg･L-1의 농도에서 대조 구에 비해 화제는 40~46%, 적귀성은 46~58%의 생장억제효 과가 나타나 적절한 크기의 분화가 되었다. 특히 적귀성은 대 조구에서는 개화가 되면서 화경이 너무 길어져 옆으로 쓰러졌 으나 생장억제제 처리구에서는 꽃대 신장과 개화가 크게 억제 되었다. 부용은 실험 중 개화가 진행되어 생육억제 효과가 크 게 나타나지 않았다. 생장억제제가 처리된 화제와 적귀성의 잎은 옆장이 짧아지고 엽폭이 크게 증가하여 도란형의 아름 다운 엽형이 되었다. 또한 엽색도 녹색에서 잎 주위가 적색으 로 물들었다. 결론적으로 화제와 적귀성의 경우 paclobutrazol 5mg･L-1이나 uniconazole 5mg･L-1를 관주 처리하면 초장이 짧아지고 엽형과 엽색이 아름다운 분화 생산이 가능할 것으로 생각되었다.

Crassula americana , Crassula capiella , Echeveria ‘Pulv-oliver’ , flowering , leaf shape , plant growth retardant , plant height

화제 , 적귀성 , 부용 , 개화 , 엽형 , 식물생장억제 , 초장

초록

    Gyeongnam National University of Science and Technology

    서 언

    다육식물은 식물분류학상 약 50과 1만종이 넘는 식물로 분 류될 만큼 아주 다양한 형태와 생태를 가지고 있다. 또한 줄기 나 잎 또는 뿌리에 수분을 함유하는 저수조직이 발달하여 육 질이 두껍고 체내에 수분을 많이 함유하고 있어 사막이나 고 산지대 같은 척박한 환경에서도 잘 생존할 수 있다(Lee 2014; Park 2006; ROKC 2008). 다육식물의 이러한 특성들은 가정 에서 관수를 자주 하지 않아도 될 뿐 아니라 엽형과 엽색이 아름다워 최근 실내 녹화나 인테리어 소품으로 관심이 증가 하고 있다(Jeong 2013; Lee 2014). 화제(Crassula americana ‘Flame’)와 적귀성(Crassula capitella)은 Crassula속 식물로 잎 이 두 장씩 호생을 하며 흰색의 작은 꽃이 무리지어 봄부터 가 을까지 핀다. 또한 엽색은 계절에 따라 조금씩 변하는데, 특히 가을에는 진한 적색을 띠며 아름답게 변한다. 부용(Echeveria ‘Pulv-oliver’)은 Echeveria속에 속하며 잎은 두툼하며 흰털이 뒤덮고 있어 질감이 좋다. 꽃은 봄부터 가을까지 붉은 주황색 의 작은 꽃이 핀다(Lee 2014; Park 2006; ROKC 2008; Yun 1989). 이러한 장점에도 불구하고 이들 식물종은 초장이 너무 길어서 초세가 엉성해지거나 옆으로 쓰러지기 때문에 소비자 들이 꺼려하는 이유가 되고 있다. 따라서 이들 식물들의 초장 을 조절해서 키가 작고 옆으로 쓰러지지 않는 분식물을 만드 는 기술 개발이 필요하다.

    그동안 분화류의 초장을 억제시켜 상품가치를 높이기 위한 여러가지 노력이 시도되어 왔다. 그 중에서도 가장 많이 시도 되어 왔던 기술은 생장억제제를 처리하는 기술이다(Chon et al. 2014; Eum et al. 2010; Kim and Chung, 2003; Kim et al. 2009). 생장억제제로는 ancymidol, Chlormequat(CCC), daminozide(B-9), paclobutrazol, uniconazole 등과 같은 다양 한 화학물질들이 실험에 사용되어 왔다(Choi et al. 2003; Eum et al. 2010; Katz et al. 2003; Nam et al. 2009; Park and Kim 2001). 이들 화학물질들은 특정한 식물이나 특정한 처리방법으로만 효과가 나타나는 경우가 있거나 환경을 오염 시킨다는 이유로 사용이 제한되기도 한다. Paclobutrazol과 uniconazole은 대표적인 triazole계 물질로 다른 생장억제제와 는 달리 엽면살포, 토양관주 또는 침지처리 같은 다양한 처리 방법으로도 효과가 있으며 대상 작물도 광범위한 장점이 있다 (Bailey 1992; Barret 1982; Chon et al. 2014; Eum et al. 2010; Lee 2004). 처리 효과의 지속기간도 다른 물질들보다 월등히 길다고 알려져 있어 많이 이용되고 있다.(Cho et al. 2004). 그럼에도 불구하고 모든 생장억제제들은 식물의 종류 와 처리농도, 처리방법, 처리시기 등에 따라 효과가 달라질 수 있기 때문에(Bailey 1992; Banon et al. 2002; Barret 1982; El-Khoreiby 1990; Lee et al. 2004), 식물 종별로 적정 처리농 도 및 처리방법 등이 구명되어야 한다.

    본 연구는 paclobutrazol과 uniconazole을 초장조절을 필요 로 하는 몇 가지 다육식물에 처리하고 식물들의 생육반응을 조사함으로써 고품질 상품을 만들기 위한 적정 농도를 구명하 고 사용방법을 제시하고자 실험을 수행하였다.

    재료 및 방법

    실험 재료 및 식물 생장억제제 처리

    경기도 고양시에 위치한 다육식물 농가에서 화제(Crassula americana ‘Flame’), 적귀성(Crassula capitella), 부용(Echeveria ‘Pulv-oliver’)을 구매하였다. 구매한 다육 식물은 삽수를 채 취하여 묘를 증식하였다. 건전하고 균일한 묘들만 선발하여 직경 8cm 유색비닐포트에 정식하였다. 정식 용토는 질석 : 피트모스 : 펄라이트를 4 : 3 : 3(v/v/v) 비율로 배합하여 사 용하였고, 정식 후 3주가 경과한 7월 10일에 생장억제제를 1 회 관주처리하였다. 생장억제제는 paclobutrazol[(2RS,3RS)-1- (4-chlorophenyl)-4,4-dimethyl-2-(1H-1,2,4-triazol-l-yl)pentan- 3-ol]과 uniconazole[(E) -1-(4-chlorophenyl)-4,4-dimethyl-2-(1H -1,2,4-triazoL-1-yl)pent-1-en-3-ol]를 사용하였다. Paclobutrazol 의 농도는 5, 25, 100, 200mg･L-1, uniconazole은 5, 20, 50, 100mg･L-1로 각 포트당 40mL씩 토양관주하였다. 처리당 10본 씩 3반복 처리하였으며 생장억제제를 처리한 식물은 난괴법을 이용하여 경남과학기술대학교 비닐하우스내에 배치하였다. 수 분관리는 주 1회 두상관수하였다. 비닐하우스 안의 광도는 광 도계(HD 9021, Delta OHM, Italy)를 이용하여서 측정하였다. 온실내 온도 및 상대습도의 변화는 온습도 기록계(RHT20, Extech Instruments Co., USA)를 이용하여 데이터를 수집하였 고 Fig. 1에 나타냈다.

    생육조사 및 통계처리

    생장억제제 처리 후 1개월 간격(8월 10일, 9월 10일, 10월 10일)으로 다육식물의 생육 변화를 조사하였다. 조사항목으로 는 초장, 초폭, 엽장, 엽폭, 엽색을 조사하였으며 초장은 지제 부에서 정단부까지의 길이를 측정하였고 엽장, 엽폭, 엽색은 정단부에서 6번째 전개된 잎을 조사하였다. 엽색 측정은 색차 계(CR-400, Konica minolta sensing, Inc., Japan)를 이용하여 측정하였다.

    측정된 데이타는 SPSS 프로그램(version 12.0, IBM, USA) 을 사용하여 일원분산분석을 실시하였고 각 처리간의 유의적 인 차이는 5%의 수준에서 던컨다중검정(Duncan’s multiple ranges test)으로 사후 분석하였다.

    결과 및 고찰

    Paclobutrazol과 uniconazle 처리에 대한 몇 가지 다육식물 의 초장과 엽형과 같은 생장반응은 식물종과 처리농도에 따라 다르게 나타났다. 실험에 이용된 모든 식물종에 대해 생장억 제제 처리 1개월째부터 초장 신장 억제 효과가 뚜렷하게 나타 났으며, 3개월째 조사에서는 그 효과가 더 분명하였다(Fig. 2). 특히 화제와 적귀성은 생장억제제의 농도가 증가함에 따라 초 장 억제효과도 크게 증가하였다. 화제의 경우, paclobutrazol 5mg･L-1와 uniconazole 5mg･L-1 농도에서 대조구 대비 약 40~46%의 초장 신장 억제효과를 보여 상품가치가 높은 적절한 초장이 되었으나, paclobutrazol 100mg･L-1 이상과 uniconazole 50mg･L-1 이상의 농도에서는 왜화효과가 지나치게 나타나 상 품가치가 오히려 감소하는 경향이 보였다(Fig 2, 3). 적귀성도 마찬가지로 대조구에서는 초장이 너무 커져서 식물체가 옆으 로 쓰러지는 결과가 되었으나 대부분의 처리구에서 초장이 억 제되어 쓰러지지 않았다. 적귀성에서는 화제에서와 같이 지나 친 고농도에 의한 생육정지 및 노화와 같은 현상은 나타나지 않았으나, uniconazole 5mg･L-1 이상의 모든 농도에서 초장이 거의 같을 정도로 왜화 효과가 크게 나타났다. 자주꽃방망이 (Kim et al. 2004)와 참나리(Jeong and Kwon 2005), 디기탈리 스(Chon et al. 2014)에서도 paclobutrazol과 uniconazole 처 리로 초장을 효과적으로 조절할 수 있다고 하였으며 관상가 치를 고려하여 1~5mg･L-1 농도가 적당하고 보고하였다. 적귀 성의 경우 금후 uniconazole 5mg･L-1 이하의 농도에서도 초장 신장 반응을 검토해 볼 필요가 있다고 판단되었다. 또한 적 귀성에서 대조구와 paclobutrazole 5mg･L-1에서는 꽃대가 신 장하고 꽃눈이 발달하는 것이 관찰되었으나 그 이상의 농도에 서는 꽃눈이 보이지 않아 왜화제 처리에 의해 개화가 억제되 는 것으로 보인다(Fig. 3). Eum et al.(2010)도 하늘나리에 uniconazole 100mg･L-1를 분무처리했을 때, 초장 신장과 개화 를 완전히 억제시켰다고 보고하였으며, Kim(2004)도 층층나 무에 uniconazole을 지나치게 높은 농도로 처리했을 때, 개 화가 늦어지고 하엽이 황화되는 현상이 나타난다고 하였다. 본 실험에서도 paclobutrazol 100mg･L-1과 uniconazole 50m g･L-1 이상의 고농도로 처리된 화제는 생육이 정지되고 잎이 노화되는 것을 관찰할 수 있었다. 그러므로 화제와 적귀성의 초장 조절을 위한 paclobutrazol과 uniconazole의 적정 농도는 5mg･L-1이거나 또는 그 이하가 적절할 것으로 판단되었다. 부 용에서는 상기 다른 두 식물과는 다르게 왜화효과가 크게 나 타나지 않았으며, 전체적으로 생육이 좋지 않았다. 이는 부용 은 실험 도중 화아분화가 시작되어 초장 신장 생장이 정상적 으로 이루어지지 않았기 때문인 것으로 생각되었다.

    식물생장억제제가 다육식물의 초폭 생장억제에 미치는 영 향에 있어서서는 적귀성에서는 크게 나타났으며, 화제는 유의 적인 차이가 보인 반면 부용에서는 유의적인 차이가 거의 보 이지 않았다(Table 1, 2, 3, Fig. 3). 적귀성에서는 대조구에서 초폭이 15.3cm였으나 생장억제제 처리구에서는 7.0~7.4cm로 대조구에 비해 50%나 작게 나타났다. 이는 대조구에서는 개 화가 진행되어 꽃대가 길게 신장됨으로써 초폭이 넓어지고 식 물체가 균형이 무너졌으나, 처리구에서는 개화가 되지 않거나 개화가 되었어도 꽃대 신장이 크게 억제되어 치밀하게 되었기 때문으로 보인다. 이러한 결과는 다육식물중에 개화시 꽃대가 지나치게 길어져 관상가치를 손상하거나 초세의 균형이 깨지 는 종류들에게는 생장억제제를 적절히 사용함으로써 개화를 하더라고 관상가치를 떨어뜨리지 않고 고품질의 다육식물을 생산할 수 있을 것으로 판단된다.

    생장억제제 처리에 의해 화제와 적귀성의 엽장은 두가지 생 장억제제 처리 농도가 높아질수록 짧아진 반면, 엽폭은 저농 도에서는 오히려 증가하였고 지나친 고농도에서는 감소하였 다(Table 1, 2). 화제의 엽폭은 paclobutrazol 25mg･L-1까지는 대조구 1.57cm에서 1.9cm 이상으로 증가하였으나, 200mg･L-1 농도에서는 대조구보다 오히려 감소하였다. 이는 지나친 고 농도에서는 식물체의 생육이 거의 정지된 상태로 노화 현상이 나타났기 때문인 것으로 판단된다. Uniconazole 처리구에서 도 20mg･L-1까지는 화제의 엽폭이 증가하였으나, 그 이상의 농도에서는 생육이 정지되고 잎이 노화되는 현상이 발견되었 다. 엽형을 나타내는 엽형지수로 볼 때 대조구가 0.44인 반면, 두 왜화제 모두 25mg･L-1 이하의 농도에서는 약 0.79~0.90으

    로 크게 증가하여 좁고 길었던 잎이 둥근 도란형으로 엽형이 크게 바뀌는 것을 알 수 있었다(Fig. 4A). 적귀성의 엽형변화 도 화제와 비슷한 것으로 나타났는데, 두가지 생장억제제 농 도가 높아질수록 엽폭이 증가하였다(Table 2, Fig. 4B). 엽형 지수로 볼 때, 대조구에서는 0.51이었으나 모든 생장억제제 처리에서는 0.71~0.85로 증가하여 엽장은 짧아지고 엽폭은 넓 은 형태의 잎이 되었다. 이와 같이 생장억제제 처리로 잎의 형태가 둥글게 변화된 예는 춘란(Park et al. 2001), 금낭화 (Kim and Chung 2003), 나도풍난(Cho et al. 2004) 등에서도 찾아볼 수 있다. 생장억제제는 잎의 형태만 둥글게 할 뿐 아 니라 줄기와 뿌리 및 잎의 길이 생장은 억제시키고 반대로 엽 폭과 줄기, 뿌리 직경은 증가시키는 것으로 알려져 있다(Kim, 1998, Jee et al. 2000). 식물에서는 왜화제 처리에 의해 초장 만 짧아질 뿐 엽형에는 변화가 없었다는 결과도 있어 엽형에 대한 생장조절제의 영향은 식물마다 반응이 다르다는 것을 알 수 있었다.

    생장억제제의 처리에 따른 화제의 엽색 변화는 생장억제제 의 종류에 상관없이 농도가 높을수록 엽색에 적색이 증가하 는 것으로 나타났다(Table 1). 잎의 밝기를 나타내는 L* 값은 대조구에서 9.86이었으나, paclobutrazol 100mg･L-1 이상과 uniconazole 50mg･L-1 이상에서 15~16.7 사이의 수치를 보여 엽색이 밝아지는 경향이 뚜렷하였다. 녹색에서 적색을 나타내 는 a* 값도 생장억제제의 농도가 높아질수록 수치가 높아져 적색쪽으로 변색되는 것을 알 수 있었다. 파란색에서 노란색 을 나타내는 b* 값은 처리간 유의적인 차이가 없는 것으로 나 타났다. 그러나 적귀성에서는 화제와는 약간 다른 경향을 보 여 주었는데, L* 값은 생장억제제 농도에 상관없이 변화가 없 었고, b* 값은 생장억제제의 농도가 높을수록 수치가 낮아져 청색이 짙어지는 경향이었다. 녹색에서 적색을 나타내는 a*값 만은 화제와 같은 경향으로 농도가 높아질수록 수치가 높아짐 으로써 적색이 짙어지는 경향이었다. 부용에서는 화제나 적귀 성에서 보였던 엽색 변화가 거의 나타나지 않았다(Table 3). 즉, 생장억제제 농도와 관계없이 명도나 색도에서 큰 차이가 보이지 않았다. 큐피어(Ahmad et al. 2015)와 카네이션(Banon et al. 2002)에서는 paclobutrazol 농도가 낮아질수록 엽색이 밝은 녹색으로 바뀌었다고 보고된 바 있어, 생장억제제에 대 한 엽색 반응도 다육식물의 종에 따라서 달라진다는 것을 알 수 있었다.

    결론적으로 초장이 너무 커서 초세가 엉성하고 쓰러지기 쉬운 화제와 적귀성에 paclobutrazol이나 uniconazole를 5mg･L-1 또는 그 이하의 농도로 관주처리하면 초장이 낮아져 쓰러지지 않고, 엽형과 엽색이 아름다운 분화를 생산할 수 있을 것으로 판단되었다. 특히 이들 식물은 개화 시 화경이 너무 길어져 초 세가 엉성해지고 도복되기 쉬운데, 생장억제제를 적절히 사용 하면 화경 길이를 적당히 조절할 수 있어 상품가치를 향상시 킬 수 있을 것으로 보인다. 부용에 있어서는 다른 두 식물에 비해 긍정적인 효과가 보이지 않았으나, 5mg･L-1 이하의 낮은 농도로 세밀하게 검토할 필요가 있다고 판단된다.

    사 사

    이 논문은 2015년도 경남과학기술대학교 대학회계 연구비 지원에 의하여 연구되었음.

    Figure

    FRJ-25-54_F1.gif

    Changes of temperature (Tem), relative humidity (Hum), and solar radiation in greenhouse during the experiment. Data were collected at every hour and represented as mean value of 1 day at 10 days interval.

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    Plant height of three succulent plants (Crassula americana ‘Flame’, C. capitella, and Echeveria ‘Pulv-oliver’) drenched with various concentrations of paclobutrazol or uniconazole. The plants were drenched with paclobutrazol (PBZ) 5, 25, 100, 200 mg･L-1 or uniconazole (UNI) 5, 20, 50, 100 mg･L-1 solution (40 mL/each pot). Plant height was measured 3 times at 1 month interval. NS, *, **, and *** Not significant and significant at P ≤ 0.05, 0.01, and 0.001, respectively.

    FRJ-25-54_F3.gif

    Growth response of three succulent plants treated with plant growth retardants (3 months after treatment, A: Crassula americana ‘Flame’, B: Crassula capitella, C: Echeveria ‘Pulv-oliver’). The plants were drenched with paclobutrazol 5, 25, 100, 200 mg･L-1 or uniconazole 5, 20, 50, 100 mg･L-1 solution (40 mL/each pot).

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    Change of morphological characteristics of Crassula americana ‘Flame’ (A: control; B: uniconazole 5 mg･L-1) and C. capitella (C: control; D: uniconazole 5 mg･L-1) after 3 months of experiment.

    Table

    Effect of plant growth retardants on the plant height, leaf shape, and leaf color of Crassula americana ‘Flame’ (3 months after treatment).

    zLeaf shape = leaf width/leaf length.
    yMean with the same letter in a column are not significantly different by Duncan s multiple range test, P = 0.05.
    The plants were drenched with paclobutrazol 5, 25, 100, 200 mg･L-1 or uniconazole 5, 20, 50, 100 mg･L-1 solution (40 mL/each pot).

    Effect of plant growth retardants on the plant height, leaf shape, and leaf color of Crassula capitella. Measurements were carried out 3 months after treatment.

    zLeaf shape = leaf width/leaf length.
    yMean with the same letter in a column are not significantly different by Duncan s multiple range test, P = 0.05.
    The plants were drenched with paclobutrazol 5, 25, 100, 200 mg･L-1 or uniconazole 5, 20, 50, 100 mg･L-1 solution (40 mL/each pot).

    Effect of plant growth retardants on the plant height, leaf shape, and leaf color of Echeveria ‘Pulv-oliver’. Measurements were carried out 3 months after treatment.

    zLeaf shape = leaf width/leaf length.
    yMean with the same letter in a column are not significantly different by Duncan s multiple range test, P = 0.05.
    The plants were drenched with paclobutrazol 5, 25, 100, 200 mg･L-1 or uniconazole 5, 20, 50, 100 mg･L-1 solution (40 mL/each pot).

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    2. Journal Abbreviation : 'Flower Res. J.'
      Frequency : Quarterly
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      ISSN : 1225-5009 (Print) / 2287-772X (Online)
      Year of Launching : 1991
      Publisher : The Korean Society for Floricultural Science
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