청도라지와 백도라지를 DNA 수준에서 구분하기 위하여, RAPD 분석을 바탕으로 SCAR primer (SPgR1, SPgR2)를 제작하여 이를 적용한 실험 결과는 다음과 같다. 총 24개의 임의 프라이머를 적용하여 6개의 청도라지와 백도라지 특이적인 프라이머를 선발하였고, 이들 프라이머를 이용하여 PCR을 수행한 결과 총 18개의 다형성을 나타내는 DNA fragment를 확보하였다. 확보된 DNA fragment 중 2개에 대한 염기서열 분석을 수행한 결과, 청도라지 특이적인 DNA 밴드는 887 bp의 염기서열로 구성되어 있었고 백도라지는 863 bp의 염기서열로 구성되어 있었다. 이들 염기서열을 바탕으로 두개의 SCAR primer를 제작하였고, 이중 백도라지 특이적인 SPgR2를 이용하여 PCR 한 결과, 청도라지에서는 약 500 bp 크기에서 두 개의 특이적인 밴드가 형성되었으며, 백도라지의 경우 한 개의 특이적인 밴드만 관찰되어 청도라지와 백도라지를 구분할 수 있었다. 결론적으로 본 실험을 통하여 개발된 SCAR 마커는 청도라지와 백도라지를 구분하기에 유용함을 확인하였다.

당귀류 약재의 기원식물에 대해 해부형태적 특징을 관찰하고, 이를 통하여 당귀 기원 및 국내유통 당귀류 약재의 판별에 이용코자 실험한 결과는 다음과 같다. 기원식물 뿌리의 해부형태특징은 정상 2기생장, 주피발달, 유세포내 전분함유 등이 공통점이었고, 후각세포층은 참당귀와 왜당귀에서 관찰되었으며 피층의 유실분포는 참당귀와 중국당귀에서 관찰되었다. 또한 참당귀에서만 속성후벽세포가 다량 관찰되었다. 잎의 표피세포는 중국당귀가 가장 컸으며 세포표면의 형태는 참당귀와 중국당귀는 거친 주름이져 있었고, 왜당귀는 완만한 굴곡이 관찰되었다. 3종의 기공은 모두 불규칙형 부세포를 가지고 있었고 참당귀가 mm2당 600개 이상으로 가장 많은 기공이 분포하고 있었다. 모용은 참당귀에서만 원뿔형으로 관찰되었다. 엽병은 3종식물에서 모두 유조직이 잘 발달된 형태였고 환상으로 병립유관속이 발달하고 있었다. 국내 유통 당귀류 약재의 판별에 있어서 해부형태적 특징을 정리하여 간단한 동정 KEY를 적용하여 만든 검색표가 유용하게 활용될 수 있었다. 검색표를 이용하여 전국 7개 지점에서 수집한 약재를 판별한 결과, 당귀 (국산) 또는 토당귀로 유통되는 약재는 참당귀 (A. gigas)로 동정되었고, 일당귀로 유통되는 약재는 왜당귀(A. acutiloba)로 동정되었다. 중국당귀는 현재 시중 유통되지 않고 있으며 본연구에서 사용된 약재 중국당귀는 중국 현지에서 직접 구입해 온 것으로 중국당귀 (A. sinensis)의 뿌리와 동일한 횡단면 형태를 관찰할 수 있었다. 그러므로, 현재 국내 유통되는 당귀류 약재는 (토)당귀의 경우는 KP에서 규정하는 것과 동일기원이었으며, 일당귀는 일본약국방(JP,2001)에서 규정하는 것과 동일한 기원으로 당귀류 유통약재의 기원상에 오류는 없었다.

국내 한약재 시장에서 유통되고 있는 백출 건재약재의 기원을 판별하고자 해부형태적 특징과 종 특이적인 SCAR 마커 (SAjR2, SAmR1)를 적용한 실험 결과는 다음과 같다. 해부형태적 특징으로 A. japonica에서는 주피에 코르크층이 매우 발달하여 있었고, 코르크층 내부 또는 아래에 석세포대가 연속적으로 발달하고 있었다. 유실은 A. japonica에서 뿌리횡단면에 전체적으로 다수 분포하여 잘 발달하고 있었으며 피충부분과 잘 발달된 방사조직 내에서도 목섬유다발이 다수 관찰됐다. 또한 유세포 내의 침상 결정물도 A. macrocephala보다 많이 함유하고 있었다. 이러한 특징들을 종합한 결과, 국내 유통 국산 및 수입 백출은 모두 A. japonica의 해부형태적 특징을 따르고 있어 A. japonica로 동정되었다. 한편 RAPD clone으로부터 개발된 A. japonica 특이적인 SAjR2를 이용하여 PCR 한 결과 모든 샘플에서 600bp 크기의 한국백출 특이적인 밴드가 형성되었으며, A. macrocephala 특이적인 SAmR1을 이 용한 결과에서는 작물시험장에서 재배중인 A. macrocephala에서만 1200 bp크기의 특이적인 밴드가 형성되어, 시중에서 유통되고 있는 한국백출과 중국백출은 모두 A. japonica로 동정되었다. 결론적으로 해부형태적 특성과 SCAR 마커는 A. japonica와 A. macrocephala 기원식물의 동정과 유통 건재 약재를 판별하기에 유용한 방법이었다.

개시호 (Bulpleurum longeradiatum)를 대상으로 상염 색법과 FISH기법을 통한 염색체 분석을 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 개시호의 체세포 염색체 수는 2n=12이었으며, centromeric index를 전중기 염색체를 이용한 핵형 분석에서 염색체 조성은 3쌍의 중부 염색체 (3번, 4번 및 6번)와 3쌍의 차중부 염색체 (1번, 2번 및 5번)로 구분되었다. 염색체의 길이는 2.55~5.05 μm로, 전체 길이는 18.15 μm로 나타났다. 5S 와 45S rDNA를 탐침으로 FISH를 수행한 결과 4번 염색체의 동원체 부위 에서 한 쌍의 5S rDNA signal이 확인되었고, 2번 염색체의 부수체에서 한 쌍의 45S rDNA signal이 관찰되었다.

겨우살이 기생위치는 숙주목(상수리나무 등)의 종류에 관계없이 대부분 지면에서 5-10m높이의 일사량이 많은 상단부에 기생하였다. 줄기의 분화는 주경에서 2개씩 연속분지를 형성하였고, 잎은 정단줄기의 상단부에 2매씩 대생하였으며, 종실은 연황색의 7-8mm 크기의 장과였다. 겨우살이 화아분화는 초기 둥근 돔형의 화아정단이 형성되고 엽원기가 1, 2매 차례로 분화한 다음 심장형으로 발달하며 악편이 발생하였는데, 중앙부에서 먼저 진행되었고 이어 양측 면에 2개를 형성하였다. 잎은 이면의 표피 2-3층 아래에 기공과 공변세포가 관찰되었고, 겨우살이는 기주목의 흡착부에서 기주조직의 코르크층을 통과하여 목질부에 뿌리를 내리고 여러 갈래로 분지하여 생장하는 것을 확인하였다.

박하와 배초향 정유의 보존료로서의 이용가능성을 타진하기 위해 그 성분조성을 GC-MSD 분석에 의해 실험한 결과 박하 정유의 주된 성분은 isomenthol로서 전체 정유성분 중 25.84%, menthol이 25.48%이었으며 배초향 정유에는 estragole이 79.83%, limonene이 0.12%함유되어 있었다. 2, 5, 10 mg 농도에서도. E. coli O157 : H7 ATCC 43895에 대한 박하 정유의 생육저해환은 (9~14 mm), 배초향 정유는 (10~18 mm), S. typhimurium ATCC 7988에 대해서는 박하 정유가 (9~13 mm), 배초향 정유가 (13~20 mm으로 나타나 두 정유성분 모두 농도 의존적으로 항균작용을 나타내었다. 생균수 측정 실험에서 박하 정유는 2 mg이하의 저농도에서 9시간까지 세균의 증식을 억제시켰으며 5 mg 이상의 농도에서는 9시간이후 E. coli O157 : H7 ATCC 43895와 S. typhimurium ATCC 7988을 모두 사멸시켰다. 배초향 정유는 2 mg이하의 농도에서 12시간까지 세균의 증식이 억제되었고 5 mg이상의 농도에서는 6시간이후 세균이 사멸되었다. E. coli O157 : H7 ATCC 43895에 대한 박하와 배초향 정유 성분의 항균작용을 전자현미경 촬영에 의해 확인한 결과 형태학적인 변화와 세포막과 세포벽의 분리 및 세포내용물 유실이 관찰되어 두 정유성분의 항균효과를 관찰할 수 있었다.

본 연구 결과 2000년 지역적으로 재배적 환경이 다른 수원, 안동, 영주의 백출 재배 포장에서 발생한 이병주들과 토양 시료로부터 SS-배지와 Jee-배지를 이용하여 분리된 균들은 백출 역병의 원인균인 P. drechsleri로 확인되었다. 이들 분리균 들은 격막이 없는 다량의 팽윤균사를 형성하며, 10% V8A 배지에 배양한 경우 PDA배지에 배양한 경우보다 빠른 균생장 속도를 보이며 5℃이하와 40℃이상에서는 전혀 균 생장이 이루어지지 않았다. 10% V8A 배지에서 균을 배양한 후 멸균수와 함께 균질화한 균사-유주자 현탁액을 접종원으로 하여 다량의 유묘에 접종한 결과 5.0%~26.4%와 23.5%~72.2%로 다양한 병반율과 이병주율이 확인되어 효과적인 병원성 검정이 이루어 졌다. 안동지역의 토양시료로부터 분리된 P-A200073 균주와 수원지역의 이병주 뿌리로부터 분리된 P-9755가 병원성이 높아 각각 26.4%~63.2%와 25.1%~72.2%의 병반율과 이병주율을 보였으나 무처리구의 경우 이병주가 발생하지 않았다. 접종 이병주의 조직으로부터 균 재 분리를 시도한 결과 대부분의 뿌리와 땅 가줄기에서 P. drechsleri가 분리되었으나 병반을 보이는 상위 줄기와 엽 조직으로부터는 균이 분리되지 않았다.

당귀의 품종과 수집종의 구분 수단으로 내추대성과 추대성 당귀의 구분과 수입 약재와 국산 약재를 건재로 혼용하여 사용하였을 때 기원 식물을 판별하기 위해 RAPD based primer를 선발하고자 PCR을 수행한 결과는 다음과 같다. 임의의 10-mer primer와 20-mer primer 등 총 72개의 primer를 사용하여 3개의 내추대성 특이적인 primer를 찾았는데, URP04 primer에서는 1.7 kb 부근에서 내추대성 특이적인 band가 나타났고, OPD11 primer에서는 1.2 kb 부근에 band가 없는 것이 내추대성으로 나타났으며, OPP09 primer에서는 1 kb 부근의 major band가 없고 1.2 kb와 0.8 kb부근에 band가 있는 만추당귀 특이적인 band pattern이 나타났다. 한편 OPC02 primer는 참당귀내에서 내추대성과 추대성 4집단 모든 sample에서 똑같은 band pattern을 보였던 primer로써, 이 primer를 사용하여 국내산 참당귀를 중국당귀, 일당귀와 판별할 수 있었고, OPD11과 OPP09 및 URP04 primer는 참당귀내에서 내추대성과 추대성을 구분 할 수 있었던 primer들로써 이들 primer로도 참당귀를 중국당귀, 일당귀와 판별할 수 있었다.

홍화 수집종들의 작물학적 특성을 통하여 유전적 다양성 및 유연관계를 밝히고, 품종군을 분류하여 품종육성의 기초자료로 이용코자 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 개화일수는 74~88일 분포로 평균 83일이었고, 80일 이하의 조숙성을 가진 수집종은 21개 이었으며, 1차분지수와 2차분지수는 각각 3.8~14.8개와 0~26.9개의 범위로 분포하였고, 다분지형의 특성을 가진 품종은 IT201434, IT202723 등 이었으며, 생육특성 중 2차 분지수의 변이가 켰다. 수량구성 요소로서 두상화수는 5.0~40.7개, 두상화당 종실수는 25~68개, 100립중 및 주당 종실중은 각각 2.9~5.4g, 3~47.5g의 범위로 분포하였고, 종실중 〉 두상화수 〉 두상화당 종실수 순으로 변이가 큰 경향이었다. 수집종들은 작물학적 특성에 따라 11개군으로 분류되었으며, I군은 25%, II군은 33%, III군은 14%, IV군은 8%, VI군은 3%, IX군은 2%, X군은 1%, ?군은 1%가 속하였으며, III군은 모두 국내재래종 이었다. 분류된 군중 X군은 출아소요일수가 짧고, 개화소요일수가 길었으나 수량 구성 요소인 두상화수, 주당 종실중 및 두상화당 종실수가 가장 우세한 군으로 분류되었다. 수량구성요소인 두상화수와 주당 종실중은 경직경, 제1차분지수, 제2차분지수, 엽수 및 엽장과 높은 정의 상관을 보였다.

황기 종자의 구조적 특성을 알아보고, 저장기간 및 온도와 함량 변화와 이들 요인이 발아에 미치는 영향을 구명하고자 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 황기의 경실 종자는 배꼽과 주공의 중앙 부분의 갈라진 선이 뚜렷하지 않고 찌그러진 것처럼 보였으며, 종피와 배의 간격이 크고 분리되어 있는 것처럼 보였다. 2. 저장기간이 길어지면 경실 종자가 많아지고 활력이 낮아졌으며 특히 28개월 이상 저장했을 때 흡수종자는 활력이 낮았으나 경실 종자는 변화가 적었다. 3. 저장기간이 길어질수록 Ca 함량이 증가하는 경향이었다.

수종의 한약계를 70% 메탄올로 추출하여 식중독 세균인 Staphylococcus aureus에 대한 항균활성으로 생균수의 측정, 생육저해환의 측정, 최소저해농도와 최소사멸농도를 조사한 결과 이들 추출물의 Staphylococcus aureus에 대한 항균활성의 크기는 Rubus coreanus 〉 Sanguisorba officinalis 〉 Eriobotrya japonica 〉 Prunus mume 〉 Crataegus pinnatifida로 나타났다. 생육저해환은 복분자가 16.5 mm, 지유 14.3 mm, 오매 14.0 mm, 산사 12.7 mm로 측정되었다. MIC는 지유가 5mg / ml로 가장 낮았으며, MBC는 복분자가 10mg / ml로 나타났다. 실험에 사용된 한약재 추출물중 복분자, 비파엽, 산사, 오매, 지유는 Staphylococcus aureus에 대해서 강한 항균활성을 나타내었다. 따라서 이들 추출물을 이용한 천연보존료를 개발하여 식품에 적용한다면 그 기대효과가 상당히 클 것으로 생각된다.

RAPD분석을 통하여 홍화 수집종들의 유전적 다양성 및 유연관계를 밝히고, 품종군을 분류하여 품종육성의 기초자료로 이용코자 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. RAPD 분석에 적용한 30개의 10mer primer 중 20개의 적정 primer를 선발하였고, 증폭된 PCR산물은 3.0~0.2Kb에서 재현성 있는 밴드를 보였으며, 각 primer에 의해 증폭된 밴드의 수는 2~11개로 다양하였으며 평균 5.6개이었다. PCR 반응에 사용된 20개의 selected primer에서 111개의 밴드가 관찰되었으며, 다형성을 보이는 밴드 수는 84개(75.7%)이었고, RAPD-PCR에 의해 얻어진 dendrogram에서 유연계수 0.14를 기준으로 11개의 군으로 분류되었고, VII군은 7종(23%), VIII군은 8종(27%)이 속하는 큰 군이었으며, 7군은 대부분이 국내종(85%)이었다.

1999년과 2000년 수원 작물시험장 백출 시험재배포장에서 시기별 P. drechsleri에 의한 역병 이병주율을 조사한 결과 파종 후 약 30-45일의 유묘기와 하절기 장마 이후 두 시기에 크게 증가하였다. 유묘기의 역병 발생은 20일간 15℃ 이상의 평균 기온과 100mm이상의 강우 조건하에서 발생하며, 하절기 장마로 인한 토양 과습 조건에서 다시 증가하는 비슷한 경향을 보였다. 역병 이병주율은 종근 이식재배가 56.0%로 종자파종재배 18.6%보다 역병발생의 피해가 큰 것으로 나타났다. 재배조건 및 포장조건이 다른 5개 포장의 역병 이병주율과 토양내 역병 균밀도를 조사한 결과 객토포장이 연작포장에 비해, 무피복포장이 피복포장에 비해 역병 발생에 의한 피해가 적었으며, 역병 이병주의 확산은 재배방법 및 포장조건에 따라 다르나 토양 내 역병 원인균인 P. drechsleri의 균밀도와 깊은 연관이 있는 것으로 보인다. 종근 파종 후 각각 재배 2년 차와 재배 3년 차인 안동 북부 시험장과 영주 개인농가의 백출 포장의 토양내 역병 균밀도는 수원 작물시험장 백출 재배포장에 비해 비교적 낮았으나, 역병 발생에 의한 피해가 큰 것으로 나타나 백출 재배 시 2년 이상의 연작은 적합치 않은 것으로 나타났다.