재배종담배(Nicotiana tabacum L. cv.), 야생종담배 (N. plumbaginifolia)와 벼종자(Orya sativa L, cv.)에 neutron빔을 각각 조사(irradiation)하여 발아, 식물체의 생장과 DNA의 변이에 미치는 영향을 검토하였다. 담배종자와 벼종자에 90, 180, 270, 360, 450, 540 Gy까지 조사로 발아율은 크게 감소하지 않았고, 생장에 있어 유의적인 차이는 없었다. 그러나 담배식물체에서 총 200개체 중 71개체(약 36%)가 잎에서 형태 이상을 나타내었다. 또한 줄기색 변이체, 엽색변이체, 화형변이체를 유도하였다. 이 결과는 neutron빔이 유용한 돌연변이원으로서 가능성이 있음을 시사해 준다. Neutron빔을 조사한 후 생장한 담배식물체의 잎에 대하여 총 34개의 primer를 이용하여 RAPD 분석한 결과 20개의 primer에서 총 104개의 DNA 단편이 증폭되었고, 중성자 빔조사처리구에서만 출현하는 DNA 단편은 나타나지 않았다.
본 연구의 목적은 쑥속 자원에 대한 생육인자간 상관성 구명과 생육인자 모형 개발을 위해 수행하였다. 생육인자의 특성에서 초장 초폭, 엽병장, 엽록소량은 더위지기, 엽장은 넓은잎외잎쑥, 엽폭은 쑥, 줄기직경은 뺑쑥, 엾두께는 더위지기, 쑥, 산쑥, 넓은 잎외잎쑥, 그늘쑥이 가장 높은 값을 나타냈다. 생육인자 간 상관분석 결과 사철쑥은 엽폭과 줄기직경, 산쑥은 초장과 초폭, 넓은잎외잎쑥은 초장과 엽폭, 나머지 종들은 엽장과 엽폭이 높은 상관성을 보였다. 생육인자 모형 분석 결과 사철쑥은 약 79.4%, 쑥은 약 91.7%, 산쑥은 약 70.3%, 더위지기는 약 49.0%, 넓은잎외잎쑥은 약 72.5%, 그늘쑥은 약 75.0%, 뺑쑥은 약 60.4%, 덤불쑥은 약 54.4%의 설명력을 나타내었다.
고려 인삼(Panax ginseng)의 뿌리로부터 ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase small subunit(rbcS) 유전자를 선발하여 sequence 분석을 실시하였다. 고려 인삼 rbcS cDNA는 790 bp 염기로 구성되어 있으며, 183개의 아미노산(pI 8.37)을 코드하는 549 bp의 ORF를 가지고 있고 단백질의 분자량은 20.5 kDa으로 추정되었다. 인삼 rbcS는 기존에 보고된 것과 유사성을 나타내었으며, Helianthus annuus(CAA68490)에서 분리된 것과 78%의 높은 상동성을 보였다. 기존에 데이터베이스에 축적되어 있는 다른 식물체로부터 분리된 rbcS와 아미노산 서열을 비교한 결과 인삼의 ybcS는 H. annuus (CAA68490), C. morifolium (AAO25119), L. sativa (Q40250)와 밀접한 유연관계에 있는 것으로 조사되었다.
아마릴리스 (Hippeastrum hybridum Hort. 'Dazzler')의 효율적인 기내 급속 대량 증식체계를 확립시키고자 개화15일전 화뢰와 부착된 소화경을 재료로 하여 적합한 치상체의 선별과 캘러스 및 식물체 분화에 미치는 식물생장 조절물질의 효과를 조사하였다. 어린 화뢰내 약, 화사, 주두, 화주 및 자방은 배양 중 식물체 재분화를 위한 캘러스 및 소자구를 형성하지 못하여 배양재료로 부적합하였으나 소화경절편에서는 캘러스 및 자구가 형성되어 치상재료로 적합하였다. 배지내 첨가된 식물생장조절물질에 따라 치상체에서 직접 자구를 형성하거나 캘러스를 통해 식물체로 분화되는 2가지 경로로 형성되었는데 개화 15일전 소화경 절편을 0.5 mg/L LAA와 1.0 mg/L BA가 혼용처리된 MS 배지에 배양하여 100% 소자구형성 및 신초가 분화되어 효과적이었으며 소화경에서 직접 형성된 자구 또는 캘러스를 통해 분화된 신초는 성공적으로 식물체로 재분화 되었다.
본 연구는 충청북도 제천시 생태숲 조성예정지의 자원식물상을 체계적으로 파악하기 위해 수행되었다. 이 지역은 북위 37˚ 12', 동경 127˚ 57'에 위치하고 2004년 3월부터 10월까지 조사하였다. 관속식물상은 83과 238속 324종 44변종 3품종 등 총 371종류가 확인되었고 자원식물상 조사결과 관상용 식물자원은 178종 (47.98%), 식용 식물자원은 232종(62.53%), 약용 식물자원은 257종(69.27%), 기타용 식물자원은 154종(41.51%)로 나타났다. 산림청 희귀 및 멸종위기식물은 너도바람꽃, 백작약, 태백 제비꽃, 미치광이풀로 조사되었다.
미류나무 절간조직(2년생)을 이용하여 식물생장조절물질이 함유된 MS배지에서 대량의 식물체를 증식시켰다. 대부분의 식물체는 BA 1.0 + TDZ 0.1 mg/L가 함유한 배지에서 줄기의 형성층 부분에서 절편당 24.6 ± 4.6개의 줄기가 유기되었으며, 몇몇 줄기는 피목 부분의 조직에서 유기되었다. 신장된 줄기는 NAA 0.01 mg/L가 포함된 배지에서 94.6%의 발근이 이루어졌다. 신장된 줄기의 발근은 식물생장조절물질에 따라 차이를 보여 NAA와 IBA에서 90% 이상의 발근이 촉진되었으나, cytokinin류를 처리한 시료에서는 50% 이하의 낮은 발근율을 나타냈다. 발근된 유식 물체는 Cell-tray의 인공상토(peatmoss : vermiculite : perlite = 1 : 1 : 1)에 이식하여 8주간 생육후 98%의 높은 생존율을 나타냈다. 본 연구결과, 2년생 미루나무류의 줄기에서 직접 대량의 줄기를 유도하여 대량증식과정을 단순화 시켰을 뿐만 아니라 조직배양묘 경화시 multi-cap을 이용하여 생존율을 향상시킬 수 있었다.
백두산에 자생하는 홍경천의 종자를 기내에서 발아시켜 잎 절편으로부터 캘러스를 유도 할 수 있었으며, 식물생장조절제의 처리로 기관분화도 시킬 수 있었다. 토양순화는 약 8주후면 멸균되지 않은 토양에서도 홍경천의 뿌리활착이 활발함을 알 수 있었다. 캘러스의 유도율은 Kinetin 1 mg/L와 NAA 2 mg/L를 첨가한 배지에서 가장 높은 98%의 캘러스 형성률을 보였다. 캘러스에서 부정아의 유도는 BA가 1 mg/L 첨가된 MS배지에서 96.6%의 높은 부정아형성률을 보였으며 뿌리와 신초의 신장은 옥신은 첨가되지 않은 배지에서 다량으로 유도됨을 관찰할 수 있었다. 토양순화는 100% 성공적 이었다.
신작물로 주목을 받고있는 괴경 형성 콩과식물인 아피오스(Apios americana Medikus)를 국내에 도입하여 특산작물로 개발하기 위하여 제주지역에서 2000년과 2001년도에 생육특성 조사와 재배 가능성을 검토하였다. 시험 재배한 두 계통(red-vine, green-vine) 모두 꼬투리 또는 종실은 형성하지 않고 지하부에 지하경이 비대하여 염주상의 지하 괴경을 형성하였으나 10a 당 수량은 500~800kg 사이였다. 계통별로는 red-vine이 green-vine보다 수량성이 높았는데, 주로 포기당 괴경수가 높은 것에 기인하였다. 파종시기별로는 4월 16일 파종시가 4월 1일 및 5월 1일 파종시보다 수량성이 높았다. 또한 지주재배가 무지주 재배보다 수량성이 높았다. 1년생의 경우도 20~80 g의 큰 괴경을 형성하는 주가 있어, 앞으로 특산작물화를 위해서는 다양한 용도개발과 아울러 우량 계통의 선발과 품종화가 중요할 것으로 판단되었다.
들깨 4품종을 4월 25일부터 30일 간격으로 7월 25일까지 4차에 걸쳐서 파종하여 각 파종기에 따른 생태변이를 조사하였다. 파종기가 늦어짐에 따라 초장, 1차분지수 착화방수, 생체중, 건물중, 발아요소일수 및 개화소요일수가 감소되는 경향을 보임으로서 파종기와 이들 형질간에 높은 부의상관 및 개화소요일수와 소요적산온도 사이에는 높은 정의상관관계를 보였다. 저온, 장일조건하에 조기파종하면 영양생장이 길어서 개화기까지 약 132일이 소요되고, 그 후 파종은 점차로 단축되어 불과 57일만에 개화를 볼 수 있다. 파종기에 따른 종실수량은 품종에 따라 다르다. 즉 A형(논산종)과 B형(진천종)은 조기파 종할수록 수량이 많았고, C형(남양종과 울진종)은 5월 25일 파종구가 가장 많았다. 1000립종은 파종기가 늦을수록 무거워 지는 경향이었다. 이상의 결과로 보아, 들깨는 단일성작물로서 파종기 여하를 막론하고 9월상~중순까지 개화함으로 품종에 따라 충분한 영양생장기간을 고려하여 파종하여야 한다.
광계II(PSII)는 고등식물의 chloroplast에서 두 개의 광합성 반응중심 중의 하나이다. Chlorophyll a/b 광수확 복합체는 광계II를 위한 안테나 역할을 수행한다. 본 연구에서는 인삼의 잎조직을 제작한 cDNA library로부터 chlorophyll a/b-binding protein (Cab) 유전자를 분리하였다. 인삼 Cab유전자는 935 bp의 염기와 265개의 아미노산 잔기(pI 5.63)로 구성된 한 개의 ORF를 포함하고 있으며, 단백질의 분자량은 28.6 kDa으로 추정되었다. 인삼에서 분리한 Cab 유전자는 기존에 식물에서 보고된 유전자들과 유사성을 나타내었으며, 유사도는 68-92%로 나타났다. 아미노산 서열을 비교하여 유연관계를 분석한 결과 인삼의 Cab 유전자는 비교된 P. persica (AAC34983), A.thaliana (AAD28771), G. hirsutum (CAA38025), G. max (AAL29886), V. radiata (AAF89205) 등과 동일한 그룹으로 분리되었다.
블랙베리의 다경유도를 통한 식물체 재생을 위하여, 노지에서 생육되고 있는 맹아를 채취하여 1.2% NaOCl 용액에 침지하여 표면 살균한 후, kinetin과 BA가 각각 포함된 MS 배지에서 4주간 배양하여 절편당 형성된 신초의 수를 조사하여 BA가 효과적임을 밝혔다. 동일방식으로 맹아를 IBA와 BA를 첨가한 MS 고체배지에서 4주간 배양하여 신초를 유도하였는데 1.0 mg/L BA가 첨가된 배지에서 신초유도는 100% 이루어졌다. 기내배양한 신초의 절편체를 1.0 mg/L BA가 첨가된 MS 배지에 치상하여 형성된 신초의 수는 절편체당 5.3개로 최고를 나타내었다. 약 10주 정도 배양을 더 오래하였을 때, 다경 형성율이 더 높아질 뿐 아니라 절편체당 신초 수도 많아졌다. 형성된 신초로부터 뿌리 발생을 위하여 glycine의 농도를 달리한 (0~2.0 mg/L) MS 기본배지에서 4주간 배양하였을 때, 0.5 mg/L glycine을 첨가한 배지에서 고빈도 (85%)의 뿌리발생을 관찰 할 수 있었다. 재생된 식물체는 모래 : 토양 : 버뮤큘라이트 (1:1:1, vol.) 혼합토양에서 순화시켜, 토양에 이식하였을 때 95%의 식물체 생존율을 나타내었다.
Effects of proton beam irradiation on seed germination and growth pattern of tobacco (Nicotiana tabacum L. cv. BY-4; N. plumbaginifolia) and rice (Oryasativa L.) plants were estimated to develop the efficient conditions of irradiation. Seed germination rate was decreased by increasing the proton beam the current and the beam irradiation time in both tobacco and rice seeds. The beam irradiation conditions showing 50% germination were over 60 sec at 10 nA, approximately 5 sec at 100 nA and at 500 nA beam current in tobacco seeds. And the conditions of 50% germination were 60 sec at 10 nA, and 100 nA and 30 sec at 500nA in rice (cv. Dongjin 1) seeds. The growth of irradiated plants was decreased, but significant difference in morphological changes was not observed by the proton beam treatment. The proton beam is able to use as a mutagen, but some of the factors including beam size and beam detector-system must be established for efficient usage of the beam.
본 연구의 목적은 양파추출물의 간보호 및 항산화 효과를 조사하기 위함이다. 간 손상을 유발시키는 t-BHP (1.5 mM) 존재하에 간세포를 0, 0.01, 0.05, 0.1 및 0.3 mg/ml의 다양한 농도의 양파추출물로 1시간 동안 일차배양하였다. t-BHP는 GOT와 LDH 활성 및 TBARS 농도를 증가시켰으며 MTT값은 감소시켰다. 0.05 mg/ml 농도의 양파추출물 첨가는 t-BHP에 의해 증가된 GOT 및 LDH 활성을 감소시켰으며 0.1 mg/ml 농도의 양파추출물은 t-BHP에 의해 감소된 MTT 값을 증가시켰다. 또한 0.01 mg/ml 농도의 양파추출물 첨가는 t-BHP에 의해 증가된 TBARS 농도를 감소시켜 양파추출물이 t-BHP에 의해 유발된 간손상과 지질과산화를 억제시켰다. t-BHP 처리는 간세포의 catalase, GSH-Px 및 GSH-Rd 활성을 현저히 감소시켰다. 그러나 0.1 mg/ml 농도의 양파추출물 첨가는 t-BHP에 의해 감소된 catalase GSH-Px 및 GSH-Rd 활성을 증가시켰으며 특히 catalase 활성은 t-BHP 무첨가군 수준까지 증가시켰다. 또한 hydroxyl radical을 생성하는 Fenton 시약의 존재하에 plasmid DNA를 양파추출물과 함께 배양한 결과 양파추출물은 농도 의존적으로 hydroxyl radical에 의해 유도된 single-strand 절단을 억제하였다. 이상과 같이 간세포 일차배양에서 양파추출물은 t-BHP에 의해 유발된 간독성, 간세포 생존율 감소, 지질과산화를 농도 의존적으로 억제시켰고 또한 t-BHP에 의해 억제된 GSH-Px, GSH-Rd 및 catalase의 활성을 증가시켰다. 이와 같이 양파추출물의 간보호 및 항산화 효과는 항산화 효소 특히 catalase의 활성 증가와 hydroxyl radical에 의해 유도된 산화억제 및 이에 따른 지질과산화 억제에 기인하는 것으로 사료된다.
거제도의 인근도서 지심도, 내도, 윤돌도 식물상 조사는 2004년 3월, 6월, 8월 총 3번에 걸쳐 식물상을 조사하였다. 본 조사 결과 관속식물은 지심도 64과 114속 121종 10변종 131분류군, 내도 53과 79속 5변종 81분류군, 윤돌도 14과 15속 15종 1변종 16분류군으로 총 72과 140속 149종 14변종 1품종 164분류군이 동정하였다. 멸종위기식물은 관찰되지 않았으나, 한국특산식물은 거제딸기, 섬쥐똥나무 등 2과 2속 1종 1변종 총 2분류군이 확인되었다. 식물구계학적 특정식물은 가는쇠고사리, 섬쥐똥나무, 나도생강, 털머위, 생달나무, 센달나무, 남오미자, 멀꿀, 팔손이 등을 포함 25과 33속 36종 2변종 38분류군이 관찰되었다. 그 외에 귀화식물은 소리쟁이, 자리공, 토끼풀, 까마중, 선개불알풀, 주홍서나물, 개망초, 별꽃아재비등 6과 10속 10종으로 우리나라 전체 귀화식물종 284종에 대한 도시화지수(U.I) 및 귀화율은 3.52%와 6.1%이다. 조사지역은 장승포와 옥포 등 가까운 거리에 있고 자연경관이 뛰어나 방문객의 수가 갈수록 급증할 것으로 예상되어 귀화식물의 종류와 수는 앞으로 더욱더 늘어날 것으로 전망된다. 또한 낚시터로 많은 사람들의 출입이 빈번한 곳이다. 이에 따른 식생이 파괴될 위험이 크므로 조사지역의 상록활엽수림에 대한 보존대책이 요망된다.
상사화와 석산 절화에 대한 화학약품 및 물리적 처리에 따른 화경 끝의 갈라짐과 절화수명을 조사하였다 .상사화와 석산의 절화를 채화직후 4 mM STS 용액에 30분간 꽃아 둔 결과 화경 갈라짐이 일어나지 않았다. 상사화의 절화수명 연장을 위해서는 4 mM STS 용액으로 30분 정도 전처리를 한 다음 5~10% Sucrose + 150 ppm 8-HQS + 4 ppm Rox의 보존용액에 꽃는 게 효율적인 것으로 나타났다. 열탕처리는 상사화의 경우 15-25초, 석산은 5-10초 처리가 화경의 갈라짐 방지와 절화수명 연장에 효과적인 것으로 나타났다. 화경 절단부위를 불에 태우는 시간은 상사화의 경우 10-30초, 석산은 10-15초 처리시에 화경갈라짐 방지와 절화수명 연장에 효과적이었다. 화경의 절단은 수평으로 자른 것에 비해 45˚로 경사지게 잘랐을 경우에 절화수명이 연장되었다. 절화 화경에 대한 밴딩처리는 화경갈라짐 현상 방지 및 절화수명연장에 효과가 있었다.
개맨드라미의 종자 발아는 수확직후에는 GA3 200 ppm 까지는 처리 농도가 증가할수록 발아율이 증가하는 경향이었고, GA3처리 6시간에서 24시간까지는 시간이 증가할수록 발아율이 증가하는 경향이었으며 GA3 200 ppm 24시간처리에서 52% 발아율로 가장 높았다. 개맨드라미의 수확직후 종자의 발아는 파종 후 3일부터 시작되어 6일이면 거의 발아가 되는 것으로 나타났다. 개맨드라미의 종자를 수확 후에 바로 발아시킨 것은 12%의 발아율을 나타낸 반면 22±2℃에 2주 저장은 43%를 보였고, 저장기간이 길어질수록 발아율이 증가하여 12주 저장의 발아율은 84%까지 증가하였다. 그러나 5℃의 저장에서는 2주 저장이 18%의 발아율을 보였고, 12주 저장에서는 26%의 발아율을 나타냈고, 0℃와 70℃의 저장에서는 저장기간이 길어질수록 발아율이 낮아지는 경향을 나타내어 12주 저장에서 는 8-9%로 낮아졌다. 종자를 16주간, 22±2℃에 저장한 후에 발아율은 82-84%로 높게 나타났고, 여기에 GA3 50 ppm에서 GA3 400 ppm 및 6시간에서 24시간 농도와 처리시간에 크게 관계없이 94-99%의 높은 발아율을 나타냈다. 저장 후의 개맨드라미 종자의 발아는 파종 후 2일이면 대부분되고 4일이면 발아가 완료되는 것으로 나타났다.
천마 재배에서 차광방법 개발과 접종목 재활용의 가능성을 검정하여 저 비용, 고 생산의 재배법을 확립하기 위한 실험을 수행하였다. 비가림을 하지 않은 노지재배에서는 종마의 수량이 성마의 수량 보다 높았다. 차광 방법에 따른 천마의 수량은 95% 차광망 1겹, 2겹 및 무차광순 이었으며, 접종목 혼용에 따른 천마의 수량은 생목만 사용하였을 경우에 가장 높았고, 다음으로는 생목과 재활용목을 2:1로 및 1:1 혼용처리 처리 순이었다. 접종목 혼용에 따른 수익성 비교에서 95% 차광막 1겹 처리시 생목과 재생목을 2:1로 혼용한 경우는 생목만 사용한 경우 수익의 81%이었다. 재배법 개선을 통해 수량성을 높일 수 있다면 생목과 재생목을 적당한 비율로 섞어 재배할 경우 비용 절감과 환경보호 차원에서 유용한 방법으로 사료된다.