Alkaloid producing species of plants have long been a major component of the medicinal social and magico-religious aspects of human culture. A diverse array of biological activities has been attributed to different alkaloids including numerous members of benzylisoquinoline family of alkaloids. For biotechnological approaches of alkaloid biosynthesis in poppy family, plant regeneration protocol through somatic embryogenesis or shoot organogenesis is a first step. This paper describes the methods and applications of plant regeneration of poppy family.

Volatile oil components were analysed in Perilla frutescens accessions collected from different regions in South Korea and identified chemotypes based on the major volatile oil components. Major components out of 30 compounds identified were limonene, perillaldehyde, perillaketone, isoegomaketone, beta-caryophyllene, beta-farnesene, myristicin, and dillapiole. P. frotescens collections were classified into four chemotypes : PA type (57.7% limonene and 19.8% perillaldehyde), PK type (89.8% perillaketone), ST type (82.4% sesquiterpene, as 54.5% beta-caryophyllene and 27.9% beta-farnesene) and PP type (40.3% phenylpropenes as 13.6% myristicin and 26.7% dillapiole) and 37.8% sesquiterpenes. The majorities of P. frutescens collections in this study belong to PA type (41.9%) and PK type(38.8%).

Identification of compatible parental line is of great importance in introduction of useful characters to onion breeding program, beyond the severe hybridization barrier. Phylogenic analysis of Allium section Cepa was conducted through PCR by URPs, repeated sequences of A. fistulosum, and microsatellite markers. Totally 76 accessions originated from 21 countries were clustered into five groups at a 0.84-similarity level: group I;A. cepa and its wild relatives and A. cepa ssp. ascalonicum, group II; A. cepa ssp. wakegii, A. cepa ssp. proliferum and Samcheung-pa group III; A. fistulosum and A. altaicum, group IV; A. galanthum, group V; Soeckkori-pa. Samcheung-pa and Soekkori-pa, Korean local varieties, shared band type of both Cepa group and Altaicum group, indicating that those are derived from interspecific hybridization between A. fistulosum and A. cepa.

1979년에 조신력, 팔달, 진흥, 통일, 밀양2003등 5품종을 공시하여 질소수준을 0kg, 12kg, 18kg/10a에서 재배하여 15회에 걸쳐 조사한 엽후, 엽면적지수, 주당건물중과 수양 및 수양구성요소와의 관계를 주성분분석을 이용하여 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 엽후, 엽면적지수, 주당건물중의 시계열데이타의 주성분분석에서 제 1주성분은 전기간의 평균적 크기의 대소를 표시하는 특성으로, 제 2주성분은 엽후, 엽면적지수에서는 변대의 위치, 주당건물중에서는 생육초기의 특성을 표시하는 종합특성치로 도출할 수 있었다. 2. 생장특성을 표시하는 종합특성치(주성분스코아)의 엽후는 품종간 차리가 엽면적지수 및 주당건물중은 질소수준간 차이가 인정되있다. 3. 수양 및 수량구성요소와의 관계에서 임실비율과 주당 수수가 엽면적 및 주당건물중의 스코아와 관계가 있었고 엽후와는 거의 관계가 없었으며 수양에 미치는 영향도 임실비율과 주당수수를 통해서라는 것을 알 수 있었다.

유전자 재조합 기술을 통하여 유용한 유전자를 세포내로 이전시키거나 세포 수준에서 육종선발을 하기 위한 기술로서 원형질체를 나출, 배양하고 재분화시키는 과정과 세포주를 확보하기 위하여 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 원형질체 나출을 위한 잎의 표면 소독은 sodium hypochloride 2 %에서 3분간 침지하는 것이 소독율이 높았다. 2. 원형질체 나출 최적 효소농도는 cellulase 2 %와 macerozyme 0.5 %의 혼용이다. 3. 원형질체의 배양밀도는 1.4 - 2.0 104 /m 에서 치상효율이 높았다. 4. 배양배지는 배지 1에서 제일 양호하였다. 5. 배양 2 일 후에는 세포격이 완전히 재생되고 배양 4 일 후에는 세포분열이 시작되었다. 배양 2주 후에는 세포 덩어리를 형성하고 3주 후에는 육안으로 볼 수 있는 colony를 형성하였다. 6. Shoot 분화 배지에 치상한 calli는 치상후 25 일에 bud가 나타나기 시작하였다. Shoot분화에는 BA 1 -2 mg/ 로 첨가한 경우 shoot분화율이 높았다. 7. 발근은 홀몬이 첨가되지 않은 MS 배지에서 양호하였고 현재 100여 개의 세포주에서 종자를 수확하였으며 차후 세포주의 특성과 변이성등을 조사할 계획이다.

수도의 도열병 저항성 육종을 위하여 국제도열병 검정시험에서 여러 균계에 대해 고도의 안정된 저항성을 나타낸 Tadukan, Tetep 두 장간 저항성 품종을 6개 단간 리병성 계통들과 교배하여 도열병 저항성과 장간형질간의 연관관계를 분석하였는데 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. Tadukan과 Tetep은 모든 단간계통들과의 조합에서 간장은 장간대 단간이 3 : 1로 분리되었으므로 이들은 각각 단순우성 장간 유전자를 지닌 것으로 나타났다. 2. Tadukan 품종은 T-2+2 , C-8+t 균계에 대하여 도열병 저항성과 간장과는 연관이 없는 것으로 나타났다. 3. Tetep 품종도 역시 T-2+1, C-8+t 균계에 대하여 도열병 저항성은 간장과는 연관이 없는 것으로 나타났다. 4. C-8+t 균계에 대한 Tadukan과 Tetep 품종의 저항성은 단순우성 유전자에 지배되고 있다. 5. T-2+t 균계에 대한 Tadukan과 Tetep 품종의 저항성은 각각 2개의 우성유전자에 의해 지배되고 이들은 서로 보족적인 관계에 있다.

유채 육종의 기초자료를 얻고자 일본에서 도입한 품종중에서 특성이 뚜렷한 3개품종. 서구 Europe에서 도입한 3품종과 국내에서 육성한 1개품종 모두 7개품종을 교배친으로 하여 1979년 이면교잡을하고 1980~'81년의 F1 , F2 세대의 잡종종자를 재료로 3개 양적 형질에 대하여 유전자의 분포상태. 우성정도. 우성, 열성유전자의 빈도등을 검정한 바 그 결과를 요약하면 다음과 갈다. 1. 성숙기에서 F1 을 유전자의 상가적 부분인 D나 Heterosis등에 관여하는 H1 . H2 모두 유의성이 높았으며 성숙이 빠른 것이 우성이었고 성숙에 관여하는 유전자는 F1 에서는 3개, F2 에서는 1개로 나타났다. 또한 우성정도는 F1 에서는 부분우성이나 F2 에서는 완전우성으로 나타났다. 2. 종실중에서 우성정도는 F1 에서는 완전이나 F2 에서는 부분우성이었고 우성방향은 종실중이 무거운 쪽이었으며 유전자수는 3개로 나타났다. 또한 종실중은 열성유전자에 의해서 지배되었다. 3. 초장은 상가적 효과와 우성효과가 컸으며 초장에 관여하는 유전자수는 2개로 나타났다. 또한 우성의 방향은 장간쪽으로 나타났으며 유전력은 높았다.

1966-1979년(14년)간 수행된 수도작황 시험결과를 이용하여 수도의 수량 및 수량구성 요소에 관여하는 년차, 지역, 품종, 질소수준, 이앙기 등의 효과를 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 연도의 효사는 년차적으로 점증하며 년간 3.46kg의 효과증가를 보였다. 2. 지역효과는 경기, 충남, 경북, 경남은 정의 효과, 강원, 충북, 전북, 전남, 제주는 부의 효과를 나타냈다. 3. 이앙기의 효과는 조기이앙일수록 효과가 증가하여 이앙기가 1일 빨라짐에 따라 수량은 2.26kg 증가하였다. 4. 질소수준 효과는 6kg이하일 때 현저히 감소하고 6kg-15kg에서는 거의 비슷하였으며 15kg 이상에서 현저히 증가하였다. 5. 1960년대 일반계 품종들은 거의 부의 효과였고 1970년대 육성된 통일계 품종들은 정의 효과를 나타냈으며 년간 5.84kg의 품종효과의 점증을 보였다. 6. 수량에 대한 분산성분의 크기는 이앙기, 품종, 지역, 년차, 질소의 순서였다. 7. 1966-1979년까지 년간 증수에 대한 기여도는 이앙기 1.76kg(14.5%), 질소시비 1.04kg(8.7%) 품종 5.84kg(48.2%), 병충해 및 기타 재배법개선 3.47kg(28.6%)로 년간 12.12kg이 증수된 것으로 추정되었다.

연맥의 2배체가 가지고 있는 유용한 유전자를 재배종인 6배체에 도입시키는 이론적인 구상을 이미 알려진 사실에 기초하여 논의하였으며 이 계획의 주요 요점은 (1) 서로 다른 배수 수준 사이의 교량 역할을 하는 이질6배체를 얻기 위하여 4배체인 Avena magna를 이용하는 것이다. 이 A. magna는 6배체 재배종인 A. sativa와는 2개의 게놈이 부분적으로 상동성을 가지거나 또는 하나는 공통적이고 나머지 하나는 부분적으로 공통성을 가지고 있기 때문에 AA BB 게놈 형태보다는 이들 사이에 보다 정상적인 접합이 이루어질 수 있기 때문이다. A. strigosa와 A. magna는 교배친화성이며 42% 이상의 임실율을 보이고 있다. (2) A. strigosa의 목적하는 유전자가 A. magna에 도입되어 있는 4배체를 선발하고 (3) 합성 5배체는 2n=21 인 모배우자를 생성함으로써 A. sativa와 완전 또는 거의 완전한 접합이 이루어지게 된다. (4) 결과적으로는 마지막 단계에서 AAs 게놈에 대하여 이질성이지만 이것을 자식시키면 동질계통을 얻을 수 있게 된다.

밀의 초장을 결정하는 유전자의 소재를 밝히기 위하여 21개 Caribo monosomic lines에 재배종인 Diplomat을 교배하여 얻은 F1 식물체를 근 선단부의 염색체를 검경하여 monosomic F1 을 확인한 다음 자식시켜 F2 집단을 얻었다. 초장을 결정하는 유전자를 밝히기 위하여 monosomic F2 평균과 정상교배 F2 평균을 비교한 결과 적어도 7개의 유전자가 초장에 관여하고 있었다. 이중 2A, 2B, 2D는 초장을 작게하는 주인자로, 그리고 5A는 초장을 크게 하는 주인자로 나타났다. 또한 3B, 6A, 7A도 초장을 작게하는 인자이다. 2A, 2B, 2D 및 5A와는 달리 그 효과가 작은 것으로 분석 또는 해석되었다.

유채의 개화습성을 용당품종을 공시하여 분석한 결과를 다음과 같이 요약할 수 있다. 1. 개체당 총개화수는 1,400～l,500개이었고 개화는 4월13일에 시작하였으며, 개체당 개화소요 일수는 30일이었다. 2. 개체당 협수는 560～630게 정도이었고 개체당 1차 분지는 18～20개이었다. 3. 협을 형성하는데 평균 5일이 소요되있고 분지의 부위에 따른 개화속도는 차이가 없었다. 4. 분지별 개화기간은 상부분지로 갈수록 0.45일씩 단축되었고 분지부위가 상위로 갈수록 협수는 1개 정도씩 감소했다. 5. 유분함량은 하부와 상부분지에서 높고 중부분지에서는 유의하게 낮았다.

통일형품종을 침해하는 도열병 균계에 대한 저항성 품종의 저항성 유전현상과 그들 저항성 유전자와 표식유전자와의 연관관계를 구명하기 위하여 7개 저항성 품종과 유묘식별이 용이한 4개 이병성 표식유전자간 조합 F2집단의 유묘 4～5 엽기에 T-2+t , N-2+t 및 C-8+t 균계를 각각 주사접종하여 저항성의 분리를 조사하고 표식유전자들과의 연관관계를 검토하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. Semi-dwarf 검정친들은 Indica 저항성 품종들과 교배되어 평균 74% 정도의 임성을 나타내었다. Carreon 조합은 예외였다. 2 도열병 저항성은 품종이 따라, 균계에 따라 분리양상이 달랐는데 어느 경우에도 저항성이 우성으로 표현되었으며 육성계통보다는 모본품종들에서 더 복잡한 분리를 보였다. 3. Tadukan, Tetep 및 IR 747 품종에서는 균계에 따라 3:1, 9:7, 13:3 및 37:27 등 4가지의 분리비를, Carreon 품종에서는 3:1, 13:3 및 15:1 등 3가지의 분리비를 상정할 수 있었고, Suweon287, Suweon 208 및 Iri 34002 품종에서는 3:1과13:3 두 가지의 분리비를 상정할 수 있었다. 4. 균계에 따른 저항성의 분리는 T-22t 에 대하여는 조합에 따라 3:1, 13:3 및 15:1의 분리비를, N-22t 와 C-8+t 에 대하여는 각각 3:1, 13:3, 9:7 및 37:27 의 분리비를 상정할 수 있었다. 5. Suweon287, Suweon288 및 Iri 34002 품종들은 1개의 단순우성 유전자를 가지고 있으며 조합에 따라 억제유전자가 관여하고 있는 것으로 나타났고, Tadukan, Tetep 및 IR 747품종들은 1～3개의 저항성 유전자를 가지고 있으며 조합에 따라 단순우성, 억제, 중복 및 보족작용을 나라내었다. 6 본실험에 공시된 T-2+t 및 C-8+t 균계에 대하여 Tadukan, Tetep, Carreon , Suweon 287 Suweon 288 및 Iri 342 품종들이 가지는 도열병 저항성 유전자는 II(1g), VII(la), XI(be) 및 XII(gl) 연관군과는 상호착립적으로 나타났다.

Field experiment was conducted to determine the optimum harvesting time in winter rape (Brassica napus L.) by investigating the percent oil, 1, 000 seed weight, seed yield, dehiscent pod ratio and oil yield at 46, 50, 54, 58, 62, 66 and 70 days after flowering. Variation of all characters with days after flowering could be explained significantly by second degree polynomial equations. Percent oil and 1, 000 seed weight increased until 62 days after flowering and thereafter these traits decreased, while seed yield increased to 58 days after flowering and thereafter this trait decreased. This controversy was due to the drastic increase in dehiscent pods beyond 58 days after flowering which brought loss in seed yield. These results suggest that optimum harvesting time is 58 days after flowering and it should not be later than 60 days after flowering.

유채의 F1 수량이 획기적으로 증수되고 있으나 유질과 유박의 성분이 개량된 F1 육성 보급하는 것이 가장 바람직한 일이라 하겠다. 필자 등은 유질과 유박의 성분이 완전 개량된 세포질 유전자적 웅성불임 계통을 개발한 바 있다. 그러나 화분친으로 이용할 수 있는 성분개량 품종수는 극히 적다. 따라서 국내 육성계통중 성분이 개량된 O-erucic acid, Low-glucosinolate 계통을 화분친으로 이용하는 문제를 검토코저 511육성 계통을 공시하여 F1 의 임성회복력과 F1 의 유용형질의 Heterosis 발현에 대해 조사하였다. 1. MS를 이용한 F1 임성회복력에서 공시 화분친중 81%의 계통들이 완전 임성회복 유전자를 가지고 있었으며 부분 임성회복 품종이 5%, 비회복 계통이 14%에 불와해서 국내 육성계통들의 임성회복능력이 매우 높은 것으로 밝혀졌다. 2. 비회복 육성계통중 11계통은 Fertility index가 1～3으로 웅성불임 계통의 불임성을 유지하는 능력을 가지고 있어 성분개량 유지계통으로 다양하게 활용할 수 있게 됐다. 3. 이들 MS의 Maintainer는 대부분 핵내 유전자가 Sterile인 Isuzu, Bronowski, 유달, Chisaga에 유래하고 있었다. 4. F1 의 Heterosis 발현에서 개화기와 초장은 대부분 중간친보다 늦어지고 긴 경향이며 평균 중간친보다 4일 늦었으며 초장은 45cm나 길었다. 5. 수량구성 형질들은 협장과 1협결실립수만이 중간친보다 짧거나 같은 외는 모든 형질들이 월등히 많고 긴 방향으로 발현하였다. 6. 특히 분지수와 수장 등이 크게 F1 Heterosis를 발현하였을 뿐만 아니라 1 수협수에서도 중간친보다 8개나 더 많았다. 7. 국내 육성계통을 화분친으로 공시한 F1 의 10a당 수량성은 511조합의 F1 중 91%가 다수성 강세를 발현하는데 그 중에서 10a당 450kg이상 560kg나 증수는 조합만도 11조합이 있었다.

추파밀인 Diplomat이 가지고 있는 흰가루병에 대한 높은 포장저항성의 유전자작용을 검토하기 위하여 이병친인 Caribo와 교배하여 여기서 나온 6세대에 대한 흰가루병의 이병률을 출수개화기와 성숙기에 판독한 결과를 검토한 결과 저항성유전에는 상가적 작용이 크게 영향을 하고 있으며 우성인자효과는 극히 미미하였다. 협의의 유전력은 출수개화기에는 낮았으니 성숙기에 이르러 이병성인 것과 저항성인 것간의 변이가 커짐에 따라 유전력은 크게 증가되었다. 성숙기에까지 저항성을 유지하는 개체를 선발하는 것이 바람직한 것으로 고찰되었다

직선분리함수를 이용하여 소맥 Caribo monosomics 5A와 2D의 수형을 비교하므로써 직선분리함수의 농업에서의 이용성을 검토하였다. 직선분리함수를 계산하여 2가지 수형을 완전히 분리할 수 있었으며 그 결과는 전보 다변량동시분석법의 결과와 일치하였다. 직선분리함수의 의미의 확대해석으로 조사형질수를 감소시킬 수 있는 가능성을 검토 하였다.

한국에 재배되어 온 동아면의 종을 밝히고져 한국 및 중국 제주 일본등지에서 귀집 보존되어 오는 21개 품종을 검정종과 교배하여 그 F1 의 화분모세포를 세포학적으로 검토하였는데 그 결과 및 결론은 다음과 같다. 1. 귀집종과 G. herbaceum 검정종과의 F1 에서는 항상 1개의 4련염색체가 나타났다. 2. 추가된 귀집종과 G. arboreum 검정종과의 F1 에서는 전보에서와 같이 4련염색체가 나타난 조합이 없었다. 3. G. herbaceum의 검정종간에서나 G. arboreum검정종간에서는 4련염색체가 나타나지 않았고 G. herbaceum 검정종과 G. arboreum 검정종간에서는 항상 1개의 4련염색체가 관찰되었다. 4. 귀집종간의 F1 에서도 4련염색체를 볼수 없었다. 5. 이상의 결과를 Gerstel의 세포학적 근거에 비쳐 공시된 귀집종들은 G. arboreum에 속하는 것이라고 추정하고 race에 관해서는 Hutchinson의 지리적 분포론에 따라 race sinense라고 함이좋을 것이라고 고찰하였다.

혼식의 효과와 그 원인을 검토하기 위하여 재식밀도, 시비량 및 혼식조합을 달리하여 실험을 하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 혼식구의 수량은 재식밀도, 시비량 및 혼식조합에 따라 다소 차이는 있었으나 현저하지 못하였다. 2. 재식밀도, 시비량에 관계없이 수원 8002가 신002보다 경합능력이 높았다. 3. 혼식의 효과는 경합으로 인한 수량구성요소들간의 증감의 차와 경합능력의 차로 인한 혼식된 품종의 증가량과 감소량의 차로 표현되었다. 4. 혼식을 논의할 때 검토되어야 할 몇가지 점을 지적하였다.