Xanthomonas oryzae pv. oryzae에 의해 유발되는 벼흰잎마름병은 우리나라에서는 남부평야지를 중심으로 발생하여 수량 감수는 물론이고 등숙 및 천립중을 저하시키고 미질을 떨어뜨린다.또한, 벼흰잎마름병균은 도관부에서 세균이 증식되어 발생하기 때문에 약제방제 효율이 매우 낮으므로 본 병의 효과적인 방제는 저항성 품종의 재배이다. 본 연구는 벼흰잎마름저항성 유전자의 유무 및 종류가 잎에서 벼흰잎마름병균의 증식 및 병반장 신장에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다.벼흰잎마름병균을 접종 하여14일후에 세균밀도를 측정한 결과 저항성 유전자가 없는 Toyonishiki와 Milyang23호에서는 세균밀도가 5×105 ~ 2.8×106cfu/cm2이고 병반장은 8.7 ~ 18.7cm로 나타났다. Xa1 유전자를 갖는 계통은 병반장이 0.8cm인 균주의 세균 밀도는 3.1×104cfu/cm2이었으나 5cm이상에서는 대부분의 균주가 105cfu/cm2이었으며, Xa3 유전자를 갖는 계통은 저항성 반응에서는 대부분의 세균밀도가 103 ~ 104cfu/cm2 , 감수성에서는105cfu/cm2로 병반장이 길어질수록 병원세균의 밀도가 증가하는 경향이었다. xa5, Xa7유전자를 갖는 계통은 저항성 반응에서는 103 ~ 105cfu/cm2의 세균밀도로 나타났으며 감수성반응에서는 5×105 ~ 2.8×106cfu/cm2의 세균밀도로 다른 저항성 품종에 비하여 높은 세균밀도가 존재함에도 저항성 반응을 나타내는 경향이었다.

최근 들어 발열량이 매우 적으며 식물체의 생장 및 형태 형성에 영향을 미치는 파장역만을 갖고 있는 발광다이오드 (Light- Emitting Diode, LED)를 이용한 광 조사 시스템에 대한 관심이 고조 되고 있다. 인삼은 반음지성 식물로 고온에서는 광합성량이 급속도로 감소하며, 온도가 낮은 이른 아침에 광합성 효율이 높은 것으로 알려졌다. 본 연구는 충남대학교 비닐하우스에 이식한 인삼포에 LED의 청색, 적색, 청색과 적색 혼합광, 백열등을 설치하여 인삼의 생육과 수량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. LED 처리는 해뜨기 전 3시간 동안 매일 처리하였으며 인삼 특성은 9월10일에 조사하였다. 근장은 무처리구 20.7cm, 백열등 처리구 21.3cm, 청･적색 혼합광 처리구 20.2cm, 적색광 처리구 20.6cm, 청색광 처리구는 21.7cm로 청색광 처리구가 가장 높았으며, 근직경은 무처리구 6.5mm, 백열등 처리구 7.6mm, 청･적색 혼합광 처리구 7.2mm, 적색광 처리구 6.7mm, 청색광 처리구는 7.8mm로 청색광 처리구가 가장 높았다. 근중은 무처리구 2.7g, 백열등 처리구 4.0g, 청･적색 혼합광 처리구는 3.3g, 적색광 처리구는 3.1g, 청색광 처리구는 4.3g이며, 무처리구에 비해 백열등 처리구 48.1%, 청･적색 혼합광 처리구 22.2%, 적색광 처리구 14.8%, 청색광 처리구 59.3% 증가하여 청색광에서의 생육이 좋음을 알 수 있었다. chlorophyll a는 무처리구 4.1(mg/100g)에 비해 청색광 처리구가 5.6(mg/100g)으로 다른 처리구에 비해 높았으며, chlorophyll b는 무처리구 1.8(mg/100g)에 비해 청색광 처리구가 2.8(mg/100g)로 가장 높았다.

본 연구는 IRRI에서 육성한 1개의 벼 흰잎마름병 저항성 유전자를 갖는 근동질 계통과 국내의 벼 흰잎마름병균과의 상호반응을 비교하여 판별품종의 선발을 위하여 실시하였다. 벼 흰잎마름병 균주의 판별품종인 밀양 23호, 청청벼, 풍산벼, 한강찰벼, 밀양42호는 저항성 유전자의 종류가 명확하지 않아 균주의 분류나 분류된 균주로 유전자를 분석하는데 적합하지 않으므로 새로운 분류체계의 확립이 필요하다. 따라서 본 연구는 한개의 저항성 유전자를 갖고 있는 준동질 계통에 국내에서 수집한 103개의 벼 흰잎마름병 균주를 접종하여 판별품종의 가능성을 검토하였다. 동진벼에만 발병하는 균주는 레이스0, IRBB101(Xa1)에만 감수성인 균주는 레이스 1, IRBB103(Xa3)에만 감수성인 균주는 레이스 3, IRBB105(xa5)에만 감수성인 균주는 레이스5, IRBB7(Xa7)에만 감수성인 균주는 레이스 7로 분류하였다. IRBB101과 IRBB103등 두 종류이상의 유전자를 침입하여 감수성이면 침해되는 유전자의 종류에 따라 레이스 1, 3, 레이스 1, 3, 5, 레이스 1, 3, 5, 7 등으로 세분화하였다. Noh 등(2003)이 보고한 K3a는 본 판별체계에서는 레이스 3으로 명명되므로 기존의 K1, K2, K3 등과 구별하여 사용할 수 있으므로 새로운 판별체계와 혼동되지 않을 것이다. 유전자의 명칭을 레이스명으로 사용하면 레이스로 감수성인 유전자를 알 수 있고, 레이스의 명칭도 단순할 것이다. 그러나 여러 종류의 저항성 유전자를 동시에 침입하면 레이스의 명칭이 길어 질 것으로 예상되나 현재까지 여러 유전자를 동시에 침해하는 레이스가 보고되지 않아 이러한 문제점은 크게 예상되지 않을 것으로 생각된다.

예로부터 백삼을 제조하는 과정에서 박피작업은 색택을 좋게 하기 위하여 표피의 반점, 병충해 및 생리장해 피해 부위 제거, 한의학적 용도 등을 고려하여 손으로 표피를 제거하였으며, 박피 작업은 건조를 용이하게 하였다. 최근에는 세라믹 박피기 등으로 과다한 박피는 건조 중을 감소시키는 요인이 되기도 한다. 따라서 본 연구는 5분, 10분, 15분간의 박피가 색상, 일반성분, 사포닌 함량의 변화에 미치는 영향을 조사하여 백삼의 제조방법 개선과 품질 평가의 기초 자료로 활용하기 위하여 실시하였다. 백삼 표피의 색택은 박피시간이 길어질수록 양호하였다. 일반성분인 조지방, 조단백질, 지방산 및 아미노산은 박피에 따라 약간 증가하였으나 탄수화물 및 유리당은 감소하였다. 박피에 따른 백삼의 ginsenosides는 무박피 0.94%, 5분 박피 0.73%, 10분 박피 0.69%, 15분 박피 0.61%로, 무박피에 비하여 5분 박피 0.21%, 10분 박피 0.25%, 15분 박피 0.33%가 감소되어 박피를 15분하면 약 30%의 사포닌의 손실이 되는 것으로 나타났다. 박피에 따른 ginsenoside 별 함량은 무박피에 비해 대부분의 종류가 감소하였으며 그 중에서 Re의 함량의 감소가 가장 현저하였다. 그 동안 전통적으로 백삼의 빛깔 개선과 건조방법의 편의성 및 한약재의 수치방법의 하나로 박피작업이 관행적으로 행해지고 있으나 백삼제조 시 박피 작업은 인삼의 유효성분의 유지 보존이라는 면에서는 바람직한 가공법이라고는 할 수 없다고 본다. 더욱이 최근 산지에서 적변삼의 발생이 많아지고 있는데 이러한 적변삼을 백삼 원료로 이용할 경우 표피의 적변을 제거하기 위해 심하게 박피를 할 경우 사포닌 함량의 현저한 손실을 초래할 수 있다는 점에 유의하여야 할 것이다. 지금까지 인삼의 품질은 주로 육안적인 검사를 통한 외관적 특징을 중시하여 왔으나 앞으로는 외관적 특징도 중요하지만 인삼의 약효성분을 유지보존 할 수 있는 가공법에 초점을 맞추어 가공기술을 개발하고 발전시켜 나가야 할 것이다.

인삼 재배에 있어서 중요한 문제점 중의 하나는 전열과 후열의 광도 및 온도 조건이 달라 후열 인삼의 중량이 전열 내지 중열 재식 인삼의 50-70%에 불과하다는 것이다. 이상과 같이 인삼 재배에 있어서 재식 위치가 인삼의 생육 및 수량에 미치는 영향에 관한 연구는 보고되었으나 재식 위치가 사포닌의 함량에 미치는 영향에 관한 연구는 보고되지 않았다. 따라서 본 연구는 인삼의 재식 위치 및 크기가 사포닌 함량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. 연풍에서 주근의 전행, 중행, 후행의 진세노사이드 총 함량은 각각 15.01mg/g, 18.73mg/g, 21.88mg/g, 지근 35.93mg/g, 44.92mg/g, 38.41mg/g, 세근 87.86mg/g, 92.97mg/g, 100.92mg/g으로 후행 또는 중행에서 증가하는 경향이었으나 주근에서만 유의성이 인정되었다. 재래종에서 주근의 전행, 중행, 후행의 진세노사이드 총 함량은 각각 21.79mg/g, 23.19mg/g, 26.68mg/g, 지근 43.33mg/g, 43.49mg/g, 44.89mg/g, 세근 105.50mg/g, 110.71 mg/g, 107.06mg/g으로 후행 또는 중행에서 증가하는 경향이었으나 유의성은 인정되지 않았다. 연풍에서는 주근, 지근 및 세근의 사포닌은 소형, 재래종에서는 주근의 사포닌은 대형, 지근의 사포닌은 소형에서 많은 경향이었으나 세근의 사포닌은 일정한 경향이 없었다. 단위 무게당 진세노사이드 함량은 연풍과 재래종에서 후행>중행>전행 순이었으나 뿌리 개체당 진세노사이드 함량은 전행에서 많았다.

본 연구는 이식 재배를 위한 건전 우량 인삼묘 생산을 위하여 해가림 내의 광량이 1년생 인삼의 광합성 및 형태적 특성에 대하여 조사하였다. 투과율에 따른 인삼의 엽록소 함량 및 광합성은 광 투과율이 높을수록 감소하는 경향을 보였으며, 광 투과율이 높은 조건은 잎이 생리적 장해를 받아 황변하는 모습을 보이고 있고, 줄기는 하피가 형성되었으며, 줄기의 유관속내 사부의 발달이 현저하게 위축되었다. 또한 뿌리는 광량이 높을수록 표피가 파괴되는 모습을 보였으며 형성층의 발달이 적었다. 뿌리 수량 역시 광 투과율이 높을수록 감소되었다.

본 연구는 적변 유발 세균에 의해 발생하는 적변삼과 polyphenol 및 polyphenol oxidase 활성과의 관계를 조사하였으며, 이는 다음과 같다. 1. 적변 유발 균주를 상처낸 건전 인삼 외피에 접종하여 무처리구와 비교하였을 때, 접종일수의 증가에 따라 Hue angle값이 접종 후 1일 101.2, 10일 95.9, 20일 90.1, 30일 60.9로 적색으로 변화되었다. 2. Lysobacter gummosus, Pseudomonas veronii 및 Agrobacterium tumefaciens 균주를 인삼의 상처부위에 접종하였을 때, 총페놀의 함량은 일수가 경과할수록 증가하였다. 3. Lysobacter gummosus, Pseudomonas veronii 및 Agrobacterium tumefaciens 균주를 상처낸 인삼에 접종하였을 때 페놀함량의 증가와 함께 효소의 활성이 증가하였으나 단백질당 PPO의 활성은 감소하였다.

본 연구는 벼흰잎마름병 저항성유전자 Xa1, Xa 3 및 Xa7을 가진 단인자 근동질 유전자계통에 일본의 대표균주(T7174, T7147, T7133)를 단독 및 혼합 접종하여 친화적 및 비친화적 균주의 상호작용에 따른 벼흰잎마름병 발병도에 미치는 영향을 조사하였다. Xa1 유전자를 갖는 IRBB 101 계통은 벼의 생육기간 전반에 걸쳐 T7147와 T7133 균주에는 친화적 관계로, T7174 균주에는 비친화적 관계로 작용하였다. Xa3 유전자를 갖는 IRBB 103 계통은 유묘기에서는 3 균주가 친화적 관계로 반응하였으나 출수기에 비교적 안정된 저항성을 나타냈다. Xa7 유전자를 갖는IRBB 107은 유묘기 접종에서는 3 균주가 비친화적 관계에 유사한 반응을 나타냈고, 최고분얼기 접종에서는 대부분 저항성으로 반응하였으며, 출수기에는 모두 강한 저항성으로 반응하여 비친화적 관계로 변화하였다. 친화적 균주와 비친화적 균주의 혼합접종에서는 비친화적 균주의 혼합비율이 증가할수록 병반장이 감소하는 경향 이였고, 친화적 및 비친화적 관계가 확실치 않는 경우는 병반장의 변화가 거의 없었다. 친화적 균주의 혼합접종에서는 친화적 균주의 단독 접종보다 대체로 병반장이 증가하는 경향이었으나, 비친화적 균주의 혼합접종에서는 단독 접종과 유사한 반응을 나타내어 병반장의 변화가 적었다. Xa7 유전자를 갖는 IRBB 107 계통은 벼의 생육기간동안 사용된 3 균주 모두에 저항성으로 반응하여 가장 안정된 저항성원인 것으로 판단된다

한국 4균주와 일본 3균주에 대한 진성 저항성 유전자가 단일 혹은 복수로 집적되어 있는 근동질 저항성 유전자계통의 생육시기별 저항성 반응을 검정한 결과를 보면 다음과 같다. 1. 유묘기때, 단일 진성저항성 유전자를 갖는 근동질 유전자 계통들은 한국 균주 K1 균주에 대해 대부분 저항성 반응을 보인 반면, K2,K3 및 K3a는 이병성 반응을 보이는 계통들이 많았다. IRBB5(xa5)만이 4균주 모두에 대해 고도의 저항성을 보였다. 한편, 일본 균주 접종에 대한 반응도 한국 균주의 반응과 유사하였다. 2. 최고분얼기때, 근동질 유전자 계통들의 K1,K3a 균주에 대한 반응은 유묘기와 유사하였으며, K2,K3 균주에 대해서는 유묘기와 비교하여 중도저항성 및 저항성으로 반응하였다. 일본의 RaceI, II 균주는 대부분의 근동질 유전자 계통들이 유묘기 보다 저항성 정도가 증대 되었으나, RaceIII균주는 감수성으로 반응하였다. 모든 균주에 고도의 저항성을 보인 계통은 IRBB205(xa5), IRBB207(Xa7)이었다. 3. 출수기때, Xa1, xa8, Xa10을 보유한 계통들은 K2 균주에 이병성으로 반응하였지만, 다른 근동질 유전자 계통들은 K1,K2 및 K3 균주에 대해 고도의 저항성 반응을 보였다. 이에 반해, K3a는 Xa1, Xa2, Xa3, xa8, Xa10, Xa11 및 xa13을 보유한 계통을 가해하였다. 일본의 RaceI, II, III 균주는 최고분얼기때의 반응과 유사하였다. xa5를 갖는 IRBB5, IRBB105 및 IRBB205 계통은 모든 검정균주에 대해 저항성으로 반응하였다. 4. 2개 이상의 진성 저항성 유전자를 갖는 계통들은 벼 생육시기 전 과정에서 벼흰잎마름병균에 대해 저항성 정도가 현저하게 증가되었다. 결론적으로, 저항성의 안정화를 위해서는 Xa4, xa5, Xa7 등의 유전자의 집적이 유용할 것으로 판단된다.

The endophytic bacteria were isolated from the rusty-root ginseng. This isolated bacteria were occurred the rusty-root ginseng with artificial inoculation. For the suppressing of rusty-ginseng, disinfectants, antibiotics, kitosan, micro-organisms and metabolites were tested to isolated endophytic bacterium. All of the isolated bacteria strains were sensitive sodium hypochlorite, however, some of isolated bacteria lines were sensitive to other tested materials. For example, D (didecyl dimethyl ammonium bromide), CIO2, ODDA (octyldecyl dimethyl ammonium chloride + diocyul dimethyl ammonium chloride + alkyl diethyl benzyl ammonium chloride), GD (glutaraldehyde + dimethy cocobenzyl ammonium chloride) suppressed some of bacteria strains. Otherwise, some of antibiotics (e.g. ampicillin, chloramphenicol, erythromycin, kanamycin, neomycin, rifampin, streptomycin, tetracycline) were sensitive to the isolated bacteria strains. All of isolated bacteria strainswere inhibitive to the mixed formation with neomycin and streptomycin, and neomycin and tetracycline. Both sodium hypochlorite and antibiotic mixing of neomycin and tetracycline were effective to prevention of rusty-root ginseng of sub-merging ginseng in the ginseng field.

본 연구는 접종방법, 상토 및 유기물의 종류, 토양수분, 세균밀도가 적변발생에 미치는 영향을 조사하여 적변발생 요인 및 원인을 밝히기 위하여 실시하였다. 1. Hue value는 무상처 무접종에서 113.1, 무상처 접종 108.1, 상처 무접종 85.8, 상처접종 57.5로 적변은 무상처 무접종 < 무상처 접종 < 상처 무접종 < 상처 접종 순으로 심하게 발생하였다. 2. 원예용 상토와 수도용 상토에서 Hue value는 각각 56.8, 64.7로 수도용 상토보다 원예용 상토에서 적변이 심하게 발생하였다. 3. 토양의 수분농도가 10%, 20%, 50%, 70%일 때 Hue value는 각각 96.2, 85.9, 78.0, 75.7로 수분이 높을수록 적변이 심하게 발생하였다. 4. 유기질 비료를 첨가한 토양에서의 Hue value는 35.2-27.8로 유기질 비료의 시용은 적변 발생을 심하게 유발하였다. 5 세균접종 농도가 102,104,106,108cells/m일 때, Hue 값은 각각 63.3, 62.8, 55.6, 48.8로 세균농도가 높을수록 적변의 발생이 심하게 발생하였다.

본 연구는 고려인삼 재래종의 유전적 차이를 RAPD marker로 평가하였다. 재래종은 우리나라 주요 인삼재배 단지인 괴산, 금산, 남원, 포천, 양주, 연천, 영주로부터 수집한 인삼에서 10개체를 임의 선발하여 사용하였다. 9개 지역의 90개체를 대상으로 RAPD분석을 한 결과 48개의 primer 중 OPA 7, OPA 13, URP 2, URP 3, UBC 3의 5개 primer가 재현성이 있고 재래종 내 개체간에도 다형성인 band를 보였다. 재래종 집단간보다 재래종 내에서 유전적 다양성이 낮았다. 재래종 집단 간 또는 재래종 집단내의 유전적 차이가 있다는 것은 이 집단들이 헤테로라는 것을 의미한다. 이러한 결과는 우리나라에서 재배중인 고려 인삼은 유전 자원의 혼합으로 헤테로라는 것을 암시한다. 선발된 5개의 primer를 이용하여 90개체를 집괴분석한 결과 국내 재래종 인삼은 5개군으로 그리고 3개의 아군으로 구분되었다. 국내 재래종 인삼은 유전적 변이가 크므로 인삼 육종을 위한 재료로 이용될 수 있을 것이다.

본 연구는 고려인삼의 집단내의 유전적 변이를 작물학적 특성 및 DNA수준에서 비교하여 인삼품종육성을 위한 기초 자료를 제공하기 위하여 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1.개화기는 5월 16일부터 24일 까지 일주일에 걸쳐 개화하였고, 19일과 22일에 개화율이 가장 빈도가 높았다. 2. 줄기 색은 녹색이 13개체, 연자색이 429개체, 자색이 229개체, 진자색이 38개체로 연자색이 가장 많은 분포를 보였으며 한 집단 내에서 다양한 분포를 나타냈다. 3. 초장은 22­68cm의 넓은 범위에 분포하였으며, 20­27cm가 31개체 , 27­34cm가 88개 체, 34­41cm가 219개체 , 41­48cm가 291개체, 48­55cm가 63개체, 55­62cm가 10개체, 62­69cm가 5개체로 다양한 분포를 나타냈다. 4. 뿌리무게는 16­26g이 53개체, 26­36g이 137개체, 36­46g이 385개체, 46­56g이 94개체, 56­66g이 27개체, 66­76g이 9개체, 76­86g이 4개체, 36­46g범위에서 385(57.7%)개체로 가장 많은 분포를 나타내었으며, 16­86g의 범위로 변이 정도가 매우 컸다. 5.662개체를 대상으로 RAPD를 실시한 결과 32개의 프라이머 중 10개 가 재현성이고 다형성인 밴드를 보였다. 10개의 프라이머에서 나타난 전체 밴드수는 109개였으며 이중 103개가 다형성을 보여 다형성 비율은 94.5%였다. 6. URP5 프라이머를 이용하여 662개체를 군집 분석한 결과 밴드의 유무에 따라 16개의 그룹으로 구분하였으며, 개화기, 초장, 줄기색, 뿌리직경, 뿌리무게에 다른 분류와 일치하지 않았다.

본 연구는 금산농업기술센터 인삼연구실에서 순계선발법으로 육성 중인 인삼 계통과 인삼연초연구원에서 육성한 품종을 RAPD 방법으로 계통 내의 변이와 육성계통의 순도를 검정하여 인삼의 순계선발법으로 활용하기 위한 기초자료를 얻기 위해 실시하여 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 10개 계통으로부터 각각 4~5개 개체를 임의로 수확한 49개체의 DNA를 48개의 primer를 사용하여 PCR한 결과 최소한 1개의 계통 내에서 RAPD다형성을 나타내는 4개의 primer OPA 19, OPM 11, URP 3 및 UBC 98을 선발하였다. 그중 Primer OPA 19, OPM 11 및 UBC 98은 각각 6계통, 7계통 및 1계통 내에서 개체간의 차이를 보이는 band가 증폭되었다. 2. 육성품종 천풍의 DNA를 OPA 19를 사용하여 증폭한 결과 약 1,800bp 크기의 band에서 개체간의 차이를 보였고, OPM 11을 사용하여 증폭한 경우에는 약 730bp 및 850bp 크기의 두 band에서 개체간의 차이를 나타냈으며, 육성품종 연풍은 OPM 11을 사용하여 증폭한 결과 약 730bp 크기의 band에서 개체간의 차이를 보였다. 3. 이와 같이 인삼육성계통내의 개체 간에 RAPD 다형성이 나타나는 이유는 영년작물인 인삼이 타가수정 되면 유전적으로 고정이 되는데 필요한 기간이 길어지기 때문이라고 설명할 수 있다.