히어리 대량급속증식법의 기초를 마련하기 위해, 발 근촉진제의 처리가 히어리 삽수의 발근에 미치는 영향을 살펴보았다. 삽수는 6~8년생 실생 히어리로 부터 채취 하였으며, 발근촉진제로는 IBA용액, 루톤분의제 등을 이용하였다. 1차년도의 실험의 결과, 3월 20일 숙지삽 목에서는 발근촉진제의 효과가 없었다. 6월 20일 녹지 삽의 경우에는 IBA 100mg·L−1 용액 24시간 침적처리구 에서 발근력이 가장 좋았다. 특히, 경시조사결과 IBA100 mg·L−1 24시간 침적처리구에서는 발근속도가 현저 하게 빨라졌다. 2차년도의 실험의 결과에서는 IBA 200 mg·L−1 용액 24시간 침적처리구에서는 삽목 30일 만에 거의 모든 개체가 발근(97.8%)하였으며 발근수나 발근장도 타처리구에 비해 월등히 좋았다.

본 연구는 LED(light-emitting diode) 보광이 온실에서 키운 어린 고추의 생장과 식물성 화학물질(phytochemical) 함량에 미치는 영향을 조사하였다. 처리한 LED광원은 청색광(470nm), 적색광 (660nm), 청색 + 적색광, 근적색광(740nm), 그리고 자외선(UV-B 300nm)이며. 실험기간 중의 이들 광원의 Photon flux는 각각 49, 16, 40, 5.0, 그리고 0.82μmol m-2s-1이었다. LED 광은 낮 동안 16시간이며 UV-B 는 일몰 후 10분간 발아 후 12일간 매일 처리되었다. 실험 결과, 광처리는 무처리에 비하여 고추의 생장과 식물성 화학물질(phytochemical) 함량에 상당한 변화를 보였다. 적색광 처리는 고추의 엽수, 마디수, 엽폭과 생체중을 각각 약 34%, 27%, 50%와 40% 증가되었다. 청색광 처리도 엽장을 약 13% 증가시켰고, 근적색광 처리에 의해 경장과 절간장을 각각 17%와 34% 정도 증가시켰다. 파종 15일에 수확한 고추 잎의 총 안토시아닌(anthocyanin)과 엽록소(chlorophyll) 함량은 청색광 처리에서 무처리에 비해 각각 6배와 2배가 증가하였다. 적색광은 총 페놀성화합물(phenolic compound) 함량을 최소 2배로 증가시켰으며, 반면에 근적색광은 아스코르빅 산(ascorbic acid)과 항산화능(antioxidant activity)을 각각 31%와 66%를 감소시켰다.

에크네시아의 뿌리로부터 유도된 캘러스에서 부정근 을 유도하고 이를 액체배양을 통해 효율적으로 증식하 는 배지조건을 조사하였다. 실생뿌리로부터 캘러스를 유도하는 조건은 NAA 0.1mg·L-1가 함유된 MS 기본 배지에 sucrose 30g·L-1, 한천 10g·L-1를 처리 한 것 이 가장 양호하였다. 캘러스로부터 부정근의 유도에는 NAA 0.01mg·L-1를 단독처리 한 배지에서 가장 양호 하였으며, NAA에 BA를 첨가하면 오히려 NAA의 부 정근 유도 효과를 감소시켰다. NAA처리는 동일한 농 도의 IBA보다 부정근의 수와 생체중의 증가에 효과적이었으며, 액체배양 후 약 6주후에 생체중이 최고에 달하는 것으로 나타났다. 무기염류는 SH배지 보다 MS배지가 효과적이었는데, 농도는 기본배지의 50% 성분량을 처리하였을 때 가장 양호하였다. 탄소원으로 는 glucose보다 sucrose가 효과적이며 60g·L-1를 처리 하였을 때 가장 효과적이었다. 질소원으로 KNO3와 NH4NO3의 첨가비를 비교한 결과 KNO3와 100%, NH4NO3는 50%를 첨가한 배지가 부정근의 생체중 증 가에 효과적이었다.

본 실험은 식물조직배양 기법을 통하여 한란과 심비디움의 효율적인 증식을 위한 식물 생장조절물질의 적정 처리방법을 구명하고자 수행하였다. 한란의 rhizome 형성은 무처리 및 10 ppm kinetin + 2 ppm NAA, 심비디움의 protocorm 형성은 무처리 및 10 ppm kinetin + 0.05 ppm NAA에서 아주 양호하였다. Callus 유도의 적정 식물 생장조절물질의 농도는 구명하지 못했다. 한란 rhizome으로부터의 shoot 분화에는 10 ppm BA + 2 ppm NAA, 5 ppm BA + 2ppm NAA, 심비디움 protocorm으로부터의 shoot 분화는 10 ppm Kinetin + 0.05 ppm NAA, 1 ppm Kinetin + 2 ppm NAA에서 비교적 효과적인 것으로 나타났다.

과수원(果樹園)에 발생(發生)되는 잡초(雜草)의 발생동태(發生動態)를 조사(調査)하고 효과적(效果的)인 방제시기(防除時期)를 확립(確立)코져 시험(試驗)하여 얻어진 약간의 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 본(本) 조사지(調査地)에서 여뀌외(外) 27종(種)의 잡초(雜草)가 발생검정(發生檢定)되었다. 2. 시기별(時期別) 발생량(發生量)을 종합(綜合)해 보면 8월(月) 10일(日)의 여뀌 발생량(發生量)이 60.79%로 가장 우점(優占)하였으며 그밖에도 애기매꽃, 둑새풀, 냉이, 속속이풀, 피, 쇠비름, 왕바랭이 등(等)이 그 다음으로 많이 발생(發生)하였다. 3. Simpson's index는 5월(月) 1일(日)에 0.11에서 8월(月) 10일(日)에 0.40으로 크게 증가(增加)하여 여러 종(種)의 잡초종(雜草種)이 비교적(比較的) 고르게 발생(發生)해 있다가 특정잡초(特定雜草)가 크게 우점화(優占化)하는 현상을 보였다. 4. Oxyfluorfen을 3월(月) 25일(日)에 1ha당(當) 5kg(상품량(商品量)) 처리(處理)는 처리후(處理後) 120일(日)까지 93.3%의 높은 방제율(防除率)을 나타내어 적합한 처리시기(處理時期) 및 엽량(葉量)으로 사료(思料)되며 1ha당(當) 3kg을 3월(月) 25일(日)에 처리시(處理時)는 6월말(月末)경에 비선택성(非選擇性) 제초제(除草劑) paraquat을 처리(處理)하면 효과적(效果的)으로 방제(防除)가 가능(可能)한 것으로 나타났다.

This study was carried to survey distribution of the nucleotide polymorphisms in heme-binding (HB) domain, which is highly conserved region between 1,210 and 1,240 bp of cytochrome P450, in domestic garlic cultivars. 120 garlic cultivars collected from Korea were classified into seven HB domain variation based on the nucleotide sequence of the domain. Northern type garlic cultivars, collected from Kyungpook, Chungnam, Chungpook and Kangwon province, showed 51.3% of KP2 type nucleotide sequence, 5'-TTT/GGC/GGT/GGA/CGG/AGA/ATA/TGT/CCT/GGA-3' with coding amino acid FGGGRRICPG, 13.7% of KP1, 11.3% of CP, 8.8% of CM and 5% of KW2 types. Southern type cultivars, collected from Kyungnam province, showed 52.5% of KM type nucleotide sequence, 5'-TTT/GGC/GCA/GGA/ CGG/AGA/ATT/TGT/CCT/GGA-3' with coding amino acid FGAGRRICPG, 22.5% of KP2, 5.0% of KW2 and 2,5% of CP type nucleotide sequence. These results showed that Korean garlics were cultivated in highly mixed condition even in the same region.

8종의 잿빛곰팡이병 균주를 순무잎에 접종하여 병반의 크기를 확인한 결과 가장 강한 감염력을 보인 ‘포도-01’ 균주와 병반의 확산이 가장 적은 ‘오랜지’를 선발하였다. 순무잎이 저항성을 보인 ‘오랜지’균주를 처리한 잎이 감수성을 보인 ‘포도-01’균주를 처리한 잎보다 indole-3-ylmethyl glucosinolate (I3M-GLS) 함량이 무처리 보다 2.5배 이상 높았으나 ‘포도-01’ 균주를 처리한 잎에서는 무처리 보다 낮은 함량을 보였다. 균주의 메탄올 추출액과 물추출물을 식물배양세포에 처리한 결과 ‘오랜지’균 주의 추출물이 ‘포도-01’ 균주의 추출물보다 배양세포의 생장을 더 강하게 억제 한 것으로 나타났는데 ‘오랜지’ 균주의 메타놀 및 물 추출물 처리에서 배양세포의 활력은 각각 22.7% 및 16.5% 감소시키는 것으로 나타났다. 한편 ‘오랜지’균주 추출물을 처리 한 배양세포에서 I3M-GLS의 생합성이 ‘포도-01’ 균주 추출물 보다 현저히 높은 것으로 나타났다. 본 결과로 보아 식물체내에 생합성되는 I3M-GLS 함량은 잿빛곰팡이균에 대한 식물세포의 저항성과 밀접한 관계가 있는 것으로 판단된다.

Balloon flower (Platycodon grandiflorum A. DC.) is a perennial plant of mainly Campanulaceae family, which have been widely used as a food ingredient and herbal medicine in East Asia. Although demands on related products and yearly cultivation area for balloon flower are increasing, diverse fundamental technologies and molecular breeding studies are not very well supported in Platycodons. In this study, 30 random amplification of polymorphic DNA (RAPD) primers were test in an attempt to explore genetic diversities. In addition, sequences information of the actin gene, a well conserved gene encoding a globular protein that forms microfilaments, was retrieved and analyzed. Two actin homologs were recovered; 3.4 kb fragment is a Pg-actin and 1.4 kb fragment is a Pg-actin homolog with 28.6% similarity. We have confirmed that the Pg-actin gene is configured into 4 exons and 3 introns. A single nucleotide polymorphism (SNP), G↔A, was detected on the intron 3, which served as a target for the CAPS marker development. The marker Pg-Actin-Int3 was applied to 32 balloon flower accessions. Balloon flower DNA sequence information generated in this study is expected to contribute to the analysis and molecular breeding and genetic diversity analysis of balloon flowers.

둥근마 액체배양에서 소괴경의 생산을 위하여 배양온도와 일장의 전환과 배양 배지의 교체 효과를 조사하였다. 둥근마 액체배양에서 식물체의 증식을 위한 일장시간은 6주의 배양기간 동안 25℃에서 16시간보다는 24시간이 효과적이었다. 기내소괴경의 생산을 위하여 배양기간을 12주로 연장하여 배양하였으며, 배지교체의 효과를 검토하기 위하여, 배양 중기인 배양 후 6주째에 새로운 배지로 교체하였더니, 배지를 교체하지 않은 것보다 소괴경의 형성수가 평균 5개씩 더 많았고, 소괴경무게도 70% 이상 증가하였다. 배양환경의 전환이 소괴경 형성에 미치는 효과를 알아보기 위하여, 12주의 배양기간 중에 식물체 생장이 활발한 초기 6주간은 25℃에서 24시간의 일장환경에서 배양하고, 이후 6주간의 배양온도와 일장시간을 전환하였다. 배양온도는 25℃가 15℃보다 효과적이었고, 25℃에서 일장시간은 24시간이 암처리 또는 8시간 일장처리보다 효과가 있었다. 12주간의 배양기간중에 배지 교체의 적절한 시기는 배양 후 2, 4, 6, 8, 10주째 또는 배지 무교체 처리구중에서, 생체중, 마디수, 소괴경수에서는 2주 또는 6주째에 교체하는 것이 좋았고, 소괴경중은 8주째 교체 처리구에서 가장 무거웠으나 소괴경의 수와 무게를 모두 고려하였을 때, 초기 배양 후 6주째에 배지 교체하는 것이 가장 효율적이었다. 12주간의 배양기간 중 배양 후 6주째에 교체할 배지의 성분은 sucrose 30, 60 g·L-1 또는 sucrose 60 g + BA 0.1 mg·L-1 함유 배지 중에서 sucrose 60 g·L-1이 함유된 배지로 교체하였을 때, 소괴경의 총무게가 가장 무거워 소괴경의 비대에 가장 효과적이었다. 따라서, 둥근마의 액체배양시 25±1℃, 24시간 광조건으로, 마디접종 후 6주째에 sucrose 60 g·L-1를 함유한 배지로 교체하여 6주간 추가 배양하는 방법이 기내 식물체와 소괴경의 생장과 형성에 가장 효과적이었다.

의성종 마늘의 유묘로부터 상처(wound)에 특이적으로 발현되는 cytochrome P450 유전자군의 하나인 P450-Esg cDNA를 탐색하였다. P450-Esg는 1,419 bp의 open reading frame(ORF)을 가지고 473개의 아미노산을 가진 polypeptide를 코딩하는 것으로 나타났다. 국내와 몽골로부터 수집한 12개의 재배종으로 부터 P450-Esg 유사 유전자의 염기서열을 비교한 결과 시작코돈(ATG)에서 472~510 bp 및 1,210~1,240 bp 부위의 염기에서 재배종간에 차이를 보이는 염기서열을 다수 확인하였다. cDNA 1,210~1,240 bp의 부위는 P450 유전자에서 공통적으로 알려진 heme binding domain으로, 각 지역에서 수집된 재배종은 염기서열뿐만 아니라 아미노산 서열에 있어서도 특이적인 변이를 보였다. cDNA 472~510 bp 부위에서 코딩하는 13개 아미노산의 서열은 12개 재배종에서 모두 동일하였으나, 13개 아미노산 중 7개에서 재배종 마다 각각 다른 DNA 염기로 코딩하는 단일 염기다형성(single nucleotide polymorphism)을 보이는 서열을 확인하였다. 이 결과는 다양하게 존재하는 국내외 마늘 재배종을 구분하는 marker로 사용될 것이며, 외국산 마늘에 대한 유전적 우선권을 확보하는 수단으로 사용될 것이다.

둥근마 기내 식물체의 증식을 위해서는 고체배지보다 액체배지에서 액아수, 초장, 생체중, 괴경형성의 수가 높아 기내식물체 증식에 효과적이었다. 배지의 무기염류 농도는 MS 기본 염류의 배지에서 액아수와 생체중이 각각 28.8개, 3.6 g로 기본 염류의 양을 반으로 줄이거나 두 배로 늘인 배지에서보다 높았다. 당원으로는 sucrose가 glucose 보다 더 효과적이었고, sucrose의 농도는 60 g·L-1에서 액아수와 괴경형성수가 가장 높아 효율적이었다. 질소원은 NH4NO3와 KNO3의 조성 비율이 1×½인 것이 다른 처리에 비해 생육이 우수한 것으로 나타났다. 배지내 수소이온 농도는 pH 4.8 ~ 6.8 범위내에서 pH간에 뚜렷한 유의 차이를 보이지 않았다. 생장시기별 생장량에 있어서 엽수, 마디수 및 초장은 접종후 2주부터 5주까지 급격히 증가하고 12주까지는 서서히 증가하는 유사한 경향을 보였다. 반면, 생체중은 접종 3주에서 11주까지 꾸준하게 증가하여 최고치에 달했다. 괴경은 접종 2주부터 형성되기 시작하여, 5~8주 사이에 높은 증가율을 가지며 11주에 최고 형성수가 되었다.

국내외에서 재배되는 12종의 마늘을 수집하여 총 143개의 임의의 primer를 이용하여 RAPD분석을 실시한 결과 55개의 primer로부터 종간에 다형성을 보이는 DNA밴드가 나타났다. RAPD에 의해 다형성을 보인 55개의 primer에서 확인된 총 DNA 밴드 수는 187개였으며, 그 중 128개(68.5%)가 12종의 마늘 지방종간에 다형성을 나타내었다. PCR에서 다형성을 보인 DNA 밴드를 대상으로 집단분석을 실시한 결과 유전적 유사도가 0.71이상에서 3개의 그룹으로 나누어 졌는데, 제1그룹은 의성, 서산, 삼척, 예천-A, 예천-B종, 의성노랑, 정선, 남도, 단양 및 육백종 등으로 대서종을 제외한 한국의 재배종이 모두 포함되었으며, 제2그룹과 제3그룹은 각각 몽골종과 대서종 단독으로 나누어졌다. 종 특이적으로 DNA밴드를 나타내는 primer를 분석한 결과 21개 primer에서 30개의 DNA밴드가 어느 특정의 지방종에만 나타나는 것으로 확인되어, 지방종 마늘 10종을 구분할 수 있는 30개의 RAPD 마커가 확인되었다.

애기장대의 AtSIZ3(At1g08910) 유전자에 T-DNA를 삽입한 세 종류의 변이형에 저온(4℃), 고온(37℃) 및 건조스트레스를 처리하여 유묘의 생장반응과 유전자 발현을 조사하였다. 저온과 고온처리에 의해서는 야생형과 변이형간에 유묘생장에 유의한 차이를 보이지 않았다. 야생형과 변이형 식물체에 10일간의 건조스트레스를 처리하면 야생형은 재 관수에 의해 모든 식물체가 재생하였으나 변이형은 모두 고사하였고, 10일간의 건조처리로 변이형은 야생형에 비해 유묘생장이 평균 62.9%가 억제되는 것으로 나타났다. 야생형에서 AtSIZ3 유전자는 4℃의 저온처리에서 무처리를 보다 20%정도 발현이 감소하는 반면, 37℃ 고온처리에서는 3.7배, 건조처리에서는 4.5배가 증가하였다. 이 결과로 보아 AtSIZ3 유전자는 식물의 건조내성과 밀접한 연관이 있을 것으로 판단된다.

식물세포에 마(Dioscorea batatas Dence) 추출액의 전처리가 방사선 스트레스에 노출된 배양세포의 활력, 생장 및 핵 DNA 손상에 미치는 영향을 조사하였다. 마의 분획추출물 중 EtOAc 분획추출물을 식물세포에 전처리하고 20 Gy의 방사선에 노출시키면, 마 추출물을 전처리하지 않고 방사선 20 Gy만 처리한 세포보다 세포의 활력과 생체중이 20%이상 증가하였다. Comet 분석에서 꼬리부분의 길이 (T)와 머리부분의 길이 (H)를 측정하여 T/H 비율을 조사하였다. 무처리 세포와 방사선 20 Gy를 처리한 세포의 T/H 비율은 각각 1.05 및 1.68로 나타났고, head DNA 량은 각각 86.7% 및 71.3%로 무처리 세포와 방사선을 처리한 세포간에는 큰 차이를 보여, 방사선에 의한 심각한 핵 DNA 손상을 관찰할 수 있었다. 그러나 마 추출물 중 MeOH, EtOAc 및 n-BuOH 분획추출물을 식물세포에 전처리하고 20 Gy 방사선을 처리하면, T/H 비율은 각각 1.37, 1.01 및 1.10이었고, head DNA량은 81.5%, 87.6% 및 88.7%로 방사선을 처리 하지 않은 무처리 세포 수준으로 회복되었다.