2011년 영산강∙섬진강 수계 29개 호소조사에서 동정된 식물플랑크톤은 규조강 161종, 녹조강 157종, 남조강 39종, 기타 67여종으로 총 424종이었다. 조사기간 동안 4차 조사시기에 상대적으로 더 다양한 종이 출현하였으며 대동호, 대동제, 소포제, 군곡제, 개초제, 둔전제 지점에서 다양한 종들이 출현하였고, 영산호를 비롯한 하천형 호소에서는 비교적 빈약한 종이 출현하였다. 각 지점에서 20% 이상의 우점율을 보인 종은 대부분 규조류였고 2차와 3차 조사에서 녹조류와 남조류도 우점의 빈도가 높아졌다. 개체군 밀도는 조사 호소나 시기에 따른 뚜렷한 패턴이 없었고 특정 종의 성장에 크게 의존하는 특성을 나타냈다. 클로로필-a의 농도는 조사호소와 시기에 따른 편차가 매우 컸으며 식물플랑크톤의 개체수와 일치하지 않는 것으로 나타났다. 총질소와 총인의 농도와 클로로필-a의 농도 사이에는 매우 낮은 상관성이 나타났다.

국제적으로 유전자원의 국가주권 주장이 강화되고 구체화되고 있어 우리나라 고유의 유전자원을 발굴하여 지속적으로 보존하고 활용하는 것이 무엇보다 중요한 시점이다. 따라서 본고에서는 그동안 국외로 유출되어 외국국가에서 보존하고 있던 한반도 원산 식물유전자원의 국내 재도입 배경과 추진경과,재도입 자원 내역 및 의의 등을 살펴보고, 이들 자원의 안전한 보존과 활용 방안 및 앞으로의 발전방향을 검토한 바는 다음과 같다. 1. 유전자원의 중요성에 대한 개념이 희박하였던 일제강점기, 정부수립전 및 6·25동란 시기 등에 다수의 국내 유전자원이 외국으로 유출된 것으로 파악되고 있어서, 이들 자원 중에서 국내 미보유 자원에 대하여 국내로 재도입을 추진하여고유자원에 대한 자원주권을 강화하고 지속적으로 보존 활용하는 일은 중요한 의의를 갖는다. 2. 미국으로부터는 2007년 식물유전자원 30작물 1,679자원을 공식적으로 재도입하였으며, 콩, 돌콩, 팥, 녹두 등의 지역수집종 및 재래종 자원이 상당수 포함되어 있다. 3. 일본으로부터는 2008년 32개 작물 1,546자원을 재도입하였으며, 1930~40년대의 보리, 콩, 팥, 참깨, 조 등의 재래종자원들이 다수 포함되어 있다. 4. 독일로부터는 2009년 118작물 901자원에 대하여 재도입하였으며, 보리, 강낭콩, 밀, 팥, 녹두 등의 북한지역 수집종및 재래종 자원들이 다수를 차지한다. 러시아에서는 1996년부터 2008년까지 26작물 296자원을 재도입하였다. 5. 국제적으로 유전자원의 접근 및 이익공유에 대하여 자원주권을 강화하는 시점에 주요 국가인 미국, 일본, 독일, 러시아로부터 우리 고유의 한반도 원산 자원을 공식적으로 재도입한 것은 중요한 의의를 갖는 것으로 금후 재도입한 자원의 안전한 보존과 적극적인 활용이 기대되고 있다. 6. 외국으로 유출된 한반도 원산 유전자원에 대하여 지금까지 재도입한 상기의 국가들을 제외하면 기타 국가들이 보유한자원은 많지 않을 것으로 판단되지만, 지속적인 정보 확보 등의 노력이 필요하고, 무엇보다 국내 고유자원의 무단 해외유출을 방지하여야 하며, 국내자원을 지속적으로 발굴하여 안전하게 보존 활용하는 정책지원과 연구가 필요한 것으로 나타났다.

한국의 중부에 위치한 평창, 영월 지역은 석회암 지역이며 생물지리학적으로 매우 중요한 지역이다. 2010년 3월부터 10월까지의 조사로 평창, 영월 지역의 식물상을 밝혀 석회암 지역 식물 연구의 기초자료로 활용하고자 한다. 이 지역의 식물상은 134과 503속 1,010종 11아종 110변종 10품종 4잡종의 1,145분류군으로 확인되었다. 환경부 법적보호인 멸종위기야생식물은 7분류군이며, 한국고유종은 50분류군이었다. 식물구계학적특정식물은 238분류군으로 5등급 24분류군, 4등급 30분류군, 3등급 60분류군, 2등급 45분류군, 1등급 79분류군으로 나타났다. 귀화식물은 82분류군이었으며, 본 조사지에서 다른 지역에 비해 특이하게 분포하는 식물은 53분류군이 확인되었다. 이 중 석회암 지역에서만 분포가 확인되는 식물은 35분류군이며, 격리되어 분포하는 북방계 식물은 15분류군, 해안성 식물은 3분류군이었다.

본 연구의 목적은 일본의 식물유전체 연구 동향분석을 통하여 농업생산성 향상을 위한 연구방향을 모색하는데 있다. 일본에서의 식물유전체 연구는 국가연구소 주도적으로 이루어지고 있으며 벼 등 다양한 구조유전체연구결과를 이용한 유용형질 유전자 기능분석 및 실용화 연구에 집중하고 있다. 식물 구조유전체 및 기능유전체 연구를 위한 기반조성으로 농업생물자원연구소(National Institute of Agrobiological Sciences, NIAS)에서는 벼과 식물의 유전체 DB 구축, 이화학연구소(Rikagaku Kenkyusho, RIKEN)에서는 애기장대 유전체 DB 및 식물 완전장 유전자 DB 구축, 국립유전학연구소(National Institute of Genetics, NIG)에서는 국가생물자원프로젝트(National Bio Resource Project) DB를 구축하여 관련 연구자들에게 다양한 식물 유전체 정보 및 연구재료들을 제공하고 있다. 최근 세계적 식량환경 문제해결 및 혁신적 농업기술개발을 목표로 신농업전개 게놈프로젝트(New Agri-genome Project)를 수행하여 수량, 내병성, 환경문제 해결을 위한 유용 유전자분리, 이용 등 세계적인 연구 성과를 도출하고 있다. 또한 개도국의 농업생산성 향상을 위하여 JIRCAS 에서는 식물유전체 연구 기술지원을 하고 있으며 아프리카 토양에 적합한 다수성의 NERICA 벼를 개발하여 식량생산 증진에 기여하고 있다. 본 연구를 통하여 우리에게 정보가 부족하였던 일본의 식물유전체 연구 진행사항을 살펴보았다. 이러한 연구동향 분석은 동식물 유전체 연구를 수행하는 연구자들에게 최근의 유전체 기술정보 등을 제공 할 수 있으며 세계적인 식량, 에너지, 환경문제의 해결에 크게 기여 할 것으로 생각한다.

아세틸콜린 분해효소(acetylcholine esterase, AChE) 억제제는 아세틸콜린 함량을 높여 콜린성 neuron 을 활성화함으로써 기억 능력의 개선 및 치매 개선을 가져와 현재 다양한 AChE 억제제들이 개발되어 사용되고 있다. 본 연구에서는 AChE에 대한 억제 활성을 갖는 천연물을 다양한 식물추출물 및 에센스오일로부터 탐색하였으며, 탐색한 추출물의 scopolamine으로 기억손상을 유발한 쥐의 기억력 개선 활성을 치매 치료제로 사용하고 있는 donepizil과 비교 분석하였다. 그 결과 자몽(Citrus paradisi) 유래의 에센스 오일이 AChE 억제 활성이 가장 높아 20 ug/ml의 농도로 처리하였을 때 90% 이상의 효소 억제 활성을 나타내었다. 수동회피 실험 결과, 자몽 유래의 에센스오일(100 mg/kg, p.o.)을 투여한 쥐는 치매 치료제로 사용하고 있는 donepizile (0.5 mg/kg)을 투여한 쥐와 유사한 latency time을 나타내어 인지기능이 개선되었다. 또한, 수중미로 시험 결과, 자몽 유래 에센스오일(100 mg/Kg, p.o.)을 투여한 쥐는 donepizile(0.5 mg/kg)을 투여한 쥐와 유사한 latency time을 나타내어 인지기능이 개선되었다. 이상의 결과로부터 자몽 유래 에센스오일은 매우 효과적으로 기억력을 개선하여 인지기능을 개선해 줄 수 있는 안전하고 효과적인 후보물질이라고 사료된다.

점박이응애(Tetranychus urticae)에 대한 살비활성을 가지는 물질을 알아보기 위하여 약용식물 25과 35 종의 메탄올 또는 헥산 추출물을 이용하여 잎 침지법과 살포법으로 실내와 pot, 야외에서 실험을 수행하였 다. 살비활성은 약용식물 종류별로 차이를 보였다. 강남콩(Phaseolus vulgaris var. humilis) 잎을 1,000 ppm 농도의 추출물에 1분간 침지한 후 점박이응애에 대한 치사율을 조사한 결과, 비자나무(Torreya nucifera) 열매 추출물과 팥꽃나무(Daphne genkwa)와 도꼬마리(Xanthium strumarium), 나팔꽃 (Pharbitis nil) 씨앗 추출물이 각각 56.8%와 47.8, 47.7, 47.7%의 살비활성을 나타내었다. 잎 침지시간을 30초로 단축시켜 점박이응애에 대한 살비효과검정 시는 1분 침지에 비하여 효과가 감소하였고, 나팔꽃과 도꼬마리의 살비 활성이 가장 높았다. 도꼬마리와 나팔꽃 씨앗 헥산 추출물의 반수치사농도는 각각 1,824 ppm과 1,899 ppm이었다. 두 식물의 1,000 ppm 온수 및 냉수 추출물은 점박이응애에 대한 살비효과가 20% 이하로 낮았다. Pot의 강낭콩에 점박이응애를 접종한 후 분무법으로 추출물을 1,000 ppm 농도로 살포한 결과 도꼬마리와 나팔꽃 씨앗 헥산추출물은 각각 76.3과 71.3%의 높은 살비활성을 나타내었다. 그리고 온실에서 국화의 점박이응애를 대상으로 나팔꽃 씨앗 헥산 추출물을 2,000 ppm과 1,000 ppm으로 처리 시에 는 50.8%와 35.1%의 방제가를 보였다.

유전자원은 지역, 국가 및 국제적 수준에서 ex situ와 in situ의 상보적 보존을 통해 보존되어지고 있다. 유전자원은CBD에서 정의한 것처럼 유전적 정보와 지식을 포함한 물리적이고 실질적인 자원을 의미한다. 대만의 식물유전자원센터는 1993년 대만농업연구소 산하에 설립되었으며 2010년까지73,275점의 유전자원을 중·장기 보존소에 보존해왔다. 또한,포장유전자은행으로는 몇 개의 보존소에서 5,106점의 과수 및약용작물을 보존해왔으며 상보적으로 기내보존과 초저온동결보존을 이용하여 소실위험에 놓이거나 포장보존이 어려운 영양체 자원을 보존하고 있다. 또한 자원관리의 위험요인 및 안전관리, 종 동정 및 유전자원의 교배 및 상업적 이용 등에 대한 시행계획이 공식화되어 생물다양성에 기반한 생산물 시장개척에 기여하고 있다. 특히, 지역품종이나 육종계통 유전자원의 지속가능한 이용은 유전자원 관리의 규모에 따라 좌우된다고 할 수 있다. 유전자원의 효율적인 관리는 식량과 농업에서의 현재와 미래를 보장하는데 필수적이므로 유전자원을 보존 및 관리하는 전 세계적 노력에 참여함으로써 좀 더 큰 이익과책임을 기대할 수 있다. 특히, 지구온난화와 식량위기 등의 차원에서 효율적인 국내 및 국제적 식량 및 농업안보의 요소로서 유전자원 보존체계를 갖추고 관리하는데 적극적인 노력과실천이 필요하다.

약용식물 중 산형과 식물 18종 32점에 대한 항산화 및tyrosinase 저해 활성을 검정한 결과는 다음과 같다. 산형과 식물 15종의 32점은 항산화 활성, tyrosinase 저해 활성을 나타내기 위한 실험재료로 사용되어졌다. Bupleurum falcatum L.(Shoot), Torilis japonica D. C. (Whole)에서 폴리페놀과 플라보노이드 함량이 높게 나타났다. Foeniculum vulgare Gaeriner (Flower) 는 항산화 활성과 tyrosinase 저해 활성이 높게 나타났다. 항산화 활성은 총 폴리페놀 함량과 고도의 유의한 부의상관관계를 보였고, 총 플라보노이드 함량 간에는 유의한 부의 상관관계를 보였으며 tyrosinase 저해 활성은 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량은 상관관계를 보이지 않았다. Tyrosinase 저해활성은 항산화 활성 함량과 상관관계를 보이지 않았다. 총 폴리페놀은 총 플라보노이드 함량 간에는 고도의 유의한 정의 상관관계를 나타냈다. 이 중 Foeniculum vulgare Gaeriner (Flower)는 항산화 활성과 tyrosinase 저해 활성이 가장 높게 나타났다. 이들 식물들에 대한 추출용매 및 추출조건에 따른 추출효율을 검토하고, 추가적인 생리활성 능력을 검정하는 등 보다 정밀한 연구가 필요할 것으로 사료된다.