최근 급속하게 발전하고 있는 유전자교정기술은 식물이 생산하는 특정 이차 대사산물의 집적을 유도하기 위한 식물대사공학연구에 아주 유용하게 이용되고 있다. 특히 이들 기술 들을 이용하여 만든 유전자교정 작물 중에 일부는 외래 DNA 단편이 잔존 하지 않기 때문에 기존의 유전자변형작물의 안전 관리규정에 적용되지 않을 수 있다는 장점이 있다. 따라서 본 리뷰는 phenylpropanoid 대사과정에 의하여 합성되는 다양한 종류의 이차대사산물을 집적시키기 위한 유전자교정 기술의 적용 연구결과 들을 조사하였다. 먼저, phenylpropanoid 생합성 대사과정에 관여하는 다양한 효소를 암호하는 유전자들을 목표로 하여 식물의 종에 따라 특이하게 집적되는 flavonoids, anthocyanin, 수용성 tannins, 로즈마린산 등의 집적을 유도하거나 화색을 변경하는 등의 성공적인 연구결과들을 검토하였다. 또한, phenylpropanoid 대사과정의 조절에 최종조절 스위치 역할을 하는 수많은 종류의 MYB 전사인자를 암호 하는 유전자를 목표로 하여 CRISPR 유전자교정을 시도한 연구결과들로부터 식물의 이차세포벽 형성에 관여하는 lignin, 물관부, cellulose 등의 생합성 조절 기작을 이해하고 MYB family에 속하는 수많은 종류의 유전자에 대한 개별적인 기능 분석 연구결과들을 조사 분석하여, 문제점 및 향후 연구 방향 등을 검토하였다.

In South Korea, the total root production volume of Platycodon grandiflorum was 5,255ton in 1991 but it rapidly decreased to about 50% (2,697 ton) in 2002. From 2006, however, it has beengradually increased and reached to 6,759 ton in 2011. Meantime, the imported root of Platycodon grandi-florum for the pharmaceutical purpose was 429 ton in 2001 but it has been dramatically decreased to 36ton in 2011. Instead, the imported volume of dried or fresh one for food was 11,652 ton in 2008 andremained at similar level up to now. Although the volume was very little (less than 23 ton), Platycodongrandiflorum's root cultivated in South Korea has also been exported to China, Japan and several coun-tries. Gyeongnam province in South Korea produced 1,100 ton of Platycodon grandiflorum's root in 2010and Geochang gun produced the largest volume (743 ton). Recently, the cultivation area is continuallyincreased in Hapcheon and Sancheong-Gun. We predict that the total production volume of Platycodongrandiflorum's root in South Korea will be continually increased in future due to consumer's continuousdemands and a rising unit price.

Background : Cudrania tricuspidata Bureau is a widely used medicinal perennial woody plant. Obtaining information about the genetic diversity of plant populations is highly important for conservation and germplasm utilization. In this study, we developed single nucleotide polymorphism (SNP) markers derived from chloroplast genomic sequences to identify distinct Korean-specific ecotypes of C. tricuspidata via amplification refractory mutation system (ARMS)-PCR analyses. We performed molecular authentication of twelve C. tricuspidata ecotypes from different regions using DNA sequences in the chloroplast TrnL-F intergenic region. Methods and Results : SNPs were identified based on the results of nucleotide sequence for the intergenic region of TrnL-TrnF gene (chloroplast). Molecular markers were designed for those SNPs with additional mutations on the second base from SNPs for amplification refractory mutation system-polymerase chain reaction (ARMS-PCR). HRM pattern analyses were performed using the Mx3005P QPCR System (Agilent Technologies, CA, USA). Conclusion : We collected 12 individual lines of C. tricuspidata from various region in South Korea and China. Based on the nucleotide sequence in the trnL-trnF intergenic region of these lines, six SNPs and a deletion of 12 bps were identified and 12 individual lines were able to be grouped in one Korean ecotype and two different ecotypes of chinese lines, chinese line 1 and 2. The SNP markers developed in this study are useful for rapidly identifying these specific C. tricuspidata ecotypes collected from different regions.

Background : This study was performed to know the effect of mulching materials on the growth and root characteristics of Platycodin grandiflorum Ridix. Methods and Results : Platycodin grandiflorum Ridix was treated by with biodegradable film, rice husks, and sawdust, non-mulching (hand weeding). To measure the fresh weight and length, thickness and the number of fine root of the Platycodin grandiflorum Ridix roots harvested in October. Root length appeared in the biodegradable film and sawdust were 27.5 and 26.7㎝ longest, rice husks was the shortest 22.0㎝. Diameter at the thickest showed 30.9 ㎜ in biodegradable film, the following phrase appeared sawdust and rice husks application. The number of fine-root was investigated in biodegradable film most piece 36.0. Fresh weight, which is directly related to yield were biodegradable film to 130 g the highest in the number of fine-root and the longest root length. Conclusion : For the increasing the yield that Pharmacological effect, biodegrada

This study was performed to compare the effect of Platycodi Radix (PG) and Black Platycodi Radix (BPG; developed from fresh Platycodon grandiflorum root by steaming nine times at 80°C for 36 hr and drying nine times at 30°C for 24 hr , at which point it becomes black in color.) on anti-oxidant effect, anti-bacterial properties and ovalbumin (OVA)-induced allergic asthma mouse model by calculating serum cytokines and IgE. To induce the allergic asthma, in the control group and the sample treated group, mice of each group were sensitized intraperitoneally with OVA solution at the 1st, the 7th and the 14th day. Sensitization was performed by aerosol allergen challenges with 1% OVA solution intratracheally at the 21th, the 23th, the 25th and the 27th day. At the 29th day, the mice were killed and the levels of interferon-γ, interleukin-4, 5 and 10, total IgE and OVA-specific IgE were measured. IFN-γ was not different among the PG, BPG, and control groups. IL-4, IL-5, IL-13, total IgE, and OVA-specific IgE were significantly in the BPG group compared with the control group. Considering the above experimental results, this study showed that nine times-repitative steaming process on the roots of Platycodon grandiflorum could enhance reduction of the allergic reaction by reducing level of OVA specific IgE and immune cell infiltration and restoring Th1/Th2 cytokine imbalance.

Background : This study was performed to know the effect of organic fertilizers on the growth and root characteristics of Platycodin grandiflorum Ridix. Methods and Results : As basal fertilizer were treated before transplanting Platycodin grandiflorum Ridix with chemical fertilizer(Super21, 21-17-17, Namhae Chemical), mixed organic fertilizer, bacterial cultures and fermented oil cake, manure in each trial of nitrogen based on 3 ㎏/10a criteria. To measure the fresh weight and length, thickness and the number of fine root of the Platycodin grandiflorum Ridix roots harvested in October. Root length appeared in the mixed organic fertilizer and chemical fertilizer were 25.3 and 24.0 ㎝ longest, oil cake was the shortest 15.3㎝. Diameter at the thickest showed 26.6 ㎜ in chemical fertilizer, the following phrase appeared bacterial cultures and mixed organic fertilizer application. The number of fine-root was investigated in mixed organic fertilizer and chemical fertilizer most pieces 20.0 and 17.0. Fresh weight, which is directly related to yield were mixed organic fertilizer to 55.7 g the highest in the number of fine-root and the longest root length. Conclusion : For the increasing the yield that Pharmacological effect, organic fertilizer is effective to increase the number of fine-root high which high contented with saponins.

도라지는 세계적으로 1속1종만 알려져 있는 식물로 관상용으로 도 가치가 있는 대표적인 약용 및 식용식물이다. 경상남도에서 제 정된 토종농산물 보존·육성에 관한 조례에 도라지가 포함되는 등 국내에 자생하는 토종 도라지에 관한 관심이 증대되고 있으며 여기 에 최근 국내 도라지 최대 수출국이던 중국의 자국 내 도라지 수요 증가로 수출물량의 감소로 인해 국내의 재배면적 및 생산량이 증가 하고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 발 맞춰 장백도라지의 대량 증식을 위한 조직배양 및 순화 조건, 도라지 재배로 인한 토양의 화 학적 특성변화, 뿌리 썩음 방제, 수확 후 저장 및 가공과정에 관한 연 구결과가 보고되고 있다. 한편, 국내산 토종도라지는 지표물질로 알려진 platycodin D 가 중국산에 비해 현저히 적다는 것이 다수의 연구결과에 의해 입증되고 있다. 하지만 기존 발표된 연구결과를 종합 해 볼 때 도라지의 다양한 약리작용을 platycodin D 가 대표하 지는 않는다는 점이 뒷받침 되므로 국내산 도라지의 고유성분에 대 한 연구와 이를 증가시킬 수 있는 재배방법 및 가공방법에 대한 체 계적인 연구가 시급한 실정이다. 따라서 본 고 에서는 도라지의 기 원, 재배, 가공, 효능에 대해 분야별로 최근 보고된 연구결과를 종합 하여 다음과 같이 국내도라지 연구에 대한 방향을 제안하고자 한 다. 첫째, 외래종에 비해 토종 도라지는 사포닌이 platycodin D에 편중되지 않고 재배기간이 길어질수록, 측근이 발달할수록 극성이 큰 사포닌 생성이 되므로 이러한 사포닌에 대한 생체이용률을 높이 기 위해서는 발효 또는 가열처리에 대한 연구가 필요하다. 둘째, platycodin D가 항암연구에 집중되어 있다면 platycodin D 이외 의 국내산 도라지에 함유된 다양한 사포닌으로 콜레스테롤 감소효 과, 면역조절작용 및 기억력개선작용에 대한 연구가 필요하다. 셋 째, 도라지의 뿌리 이외에 지상부에 함유된 페놀성 화합물의 항산 화작용을 이용한 연구가 필요하다고 결론지을 수 있다.

도라지를 수확 후 진공포장, 밀폐포장, 질소가스포장 후 저온과 상온에 100일 동안 저장하면서 저장 50일과 100일에 도라지 경도와 사포닌 함량을 조사한 결과를 요약하면 아래와 같다.1.저장온도에 따른 도라지의 경도는 저온저장이 상온저장보다 높게 나타났으며, 저장기간이 길어질수록 도라지의 경도는 낮아졌다. 2.저장방법에 따른 도라지의 경도는 저장 50일차 지퍼팩을 이용한 밀봉에서 1,765 g으로 가장 높게 나타났으며, 저장온도와 저장방법과의 상호작용에서는 고도의 유의성(P≤0.01)이 인정되었다.3.저장온도에 따른 platycodin D3, polygalacin D, 그리고 deapioplatycodin D의 함량조성이 다르게 나타났다.4. 저장기간에 따른 platycodin D3와 polygalacin D의 함량은 저장 50일 이후 감소하는 경향을 보였지만, deapio-platycodin D는 저장기간이 길어질수록 증가하는 경향을 보였다.