황기는 콩과에 속하는 다년생 초본으로 단너삼이라고도 불리며 한국을 비롯한 중국, 몽고 등 아시아 지역에서 자생한다. 한국에서는 한약재와 식품을 주 목적으로 재배하며 주 이용부위인 뿌리는 독성이 없어 안정하면서도 다양한 약리효능 때문에 소비가 증대되고 있다. 하지만 황기는 뿌리작물로써 연작장해가 심하고 재배 시 노동력과 비용이 많이 소모되기 때문에 이러한 문제점을 극복하기 위해 기내배양 조건을 구축하고자 하였다. 실험재료는 황기품종인 아성과 풍성을 이용하였다. 각 종자를 기내에서 발아시키기 위해 1% NaOCl에 5분동안 침지하고 다시 70% Et-OH에 3분간 침지하여 표면살균 후 멸균수에서 3회 세척하였다. 종자발아를 유도하기 위해 30g/L sucrose가 함유된1/2MS 배지를 25℃ 인큐베이터에서 16시간의 광조건 3,000룩스(lux) 광량으로 배양하였다. 부정근을 유도하기 위하여 발아된 유식물의 잎, 줄기, 뿌리 절편을 0.5 × 0.5 mm 로 절취하여 3～5 mg/L 3-indolybutyric acid(IBA)가 첨가된 1/2MS 고체배지를 사용하였으며 25℃, 암조건의 인큐베이터에서 3주간 배양하였다. 부정근의 증식은 고체배양 할 때에는 1～5 mg/L IBA가 첨가된 MS 배지에 캘러스를 치상하여 25℃, 암조건의 인큐베이터에서 3주간 배양하였고 액체배양은 0.5 와 1.0mg/L IBA가 첨가된 MS 배지에 부정근 생체를 0.2g으로 정량하여 25℃, 120rpm, 암조건의 진탕배양기에서 배양하였다. 그 결과 캘러스의 유도는 아성뿌리절편에서 IBA 3 mg/L, 풍성뿌리절편에서 IBA 4 mg/L 일 때 가장 높은 유도율을 보였다. 캘러스의 유도율이 가장 우수한 조건에서 얻어진 부정근을 이용하여 고체배양을 실시하였으며, 아성은 IBA 3 mg/L, 풍성은 IBA 5 mg/L에서 높은 증식률을 나타냈다. 액체배지의 증식은 MS액체배지에 IBA 0.5와 1.0mg/L 농도로 수행하였다. 그 결과 IBA 1.0mg/L의 MS배지에서 대조군에 비해 약 2배의 부정근 생산량을 보였다. 따라서 본 연구에서 얻어진 결과를 바탕으로 황기의 유효성분 대량생산을 위한 기내배양 시스템을 구축할 수 있을 것이라 사료된다.

Endophytes are microorganisms that live in the internal tissues of plants without harming the host plants. In this symbiotic relationship, the host plants provide nutrients and shelter to the endophytes, in turn, endophytes can promote the growth of host plants and act as a biological control agents against plant pathogens. Plant-microbe interactions like this are noted for natural methods for sustainable agriculture and environmental conservation. However, in spite of the infinite potential, there are only a few reports on the endophytes present in ginseng. In this study, we isolated and identified the endophytes from Panax ginseng seeds and evaluated the biological activities (IAA production ability, nitrogen fixation ability, phosphate solubilization capacity, siderophore production ability, and antifungal activities) of the endophyte isolates. Eight different endophytes were identified by 16S rRNA sequencing. Most of the endophytes have antibiotic and plant growth promoting (PGP) activities. Particularly, PgSEB5-37E have the highest antibiotic activity, both PgSEB5-37B and PgSEB5-37H have high PGP traits such as an abilities to produce IAA, solubilize phosphate and fix nitrogen. These results indicated that the endophytes from P. ginseng seeds may have applicable value to many industries. In order to use the isolated endophytes, quantitative analysis and field tests are needed to be performed.