본 연구에서는 맥류 습해의 원인인 과습에 의한 근권의 산소부족이 맥류 뿌리의 생장 및 혐기 발효대사 효소(alcohol dehydrogenase, ADH; lactate dehydrogenase, LDH)에 미치는 영향을 조사하였다. 양액재배를 이용하여 1.5엽기 맥류 유묘에 용존산소 1.5-2 ppm 정도의 혐기처리를 1, 3, 5, 7일간 실시하였다. 혐기조건에서 뿌리의 생장은 모든 맥종에서 감소하였으며, 감소정도는 내습성이 낮은 보리가 내습성이 높은 밀과 호밀보다 낮았다. 정상조건에서 ADH 활성은 보리가 LDH 활성은 호밀이 가장 높았으나 두 효소 모두 맥종 간의 차이는 크지 않았다. 혐기처리에 의해 ADH와 LDH 활성은 모든 맥종에서 공통적으로 증가하였으며 증가 정도는 호밀과 밀에서 가장 높았고 보리에서 가장 낮았다. 혐기조건에서 이들 효소의 활성증가는 모든 맥종에서 유사하게 항시발현 동위효소의 증가 및 새로운 동위효소의 발현유도에 의해 나타났다. 혐기조건에서 ADH와 LDH 활성 증가 정도는 맥종의 재해저항성과 정의 상관관계가 인정되었다. 이러한 결과는 맥류의 내습성에 혐기 발효계 효소가 관여하고 있음을 의미하는 것으로 판단된다.

갯방풍의 캘러스 유도와 식물체 재분화에 영향을 미치는 생장조절제에 대한 몇 가지 요인들을 조사하였다. 식물체 조직으로부터 캘러스의 유도에 적절한 배지의 조건은 1∼2 mg/L, 2,4-D와 1∼2 mg/L BA 혼용처리 조합에서 캘러스의 유도율이 높았고, 조직별 캘러스 유도율은 엽조직 보다 엽병에서 우수하였으나, 다른 식물의 부정아 발생 양상과 달리 엽조직에서 발생한 캘러스로부터 부정아와 부정근의 형성을 보였다. 조직별 캘러스의 식물체 분화율은 식물생장 조절제의 농도가 높을수록 양호하였고 적정농도는 1 mg/L NAA와 2 mg/L BA 이었다. 이후 분화된 식물체를 계대배양하여 대량증식을 위해 multiple shoot를 발생시키고 뿌리를 발생시킬 수 있도록 발근배지에 옮겨 생육 시킨 후 식물체의 초장에 따라 vermiculite에 순화시켜 생존율을 조사한 결과 높은 생존율을 보임을 알 수 있었다.

Polyphenol 화합물이 다량 함유된 식물종의 유연관계 분석이나 형질전환 유전자 확인 등을 위해 PCR을 이용할 경우 다량의 재료로부터 신속 간편하게 분리한 DNA를 이용할 수 있는 조건을 설정 하였다. 폴리페놀 함량이 높은 포도, 사과, 복분자와 같은 과수류에서 간편법에 의해 추출된 DNA를 이용한 PCR 반응액에 2%의 BLOTTO를 첨가함으로서 DNA의 재현적 증폭이 가능하였다. 간편 추출 DNA를 이용한 PCR에서 의 BLOTTO효과는 primer, 품종, 식물종에 관계없이 일반적으로 발현되었다. 상추의 형질전환 유전자 검색을 위한 PCR에서 도 BLOTTO 효과가 확인되었다. 따라서 PCR 반응액에 2% BLOTTO를 첨가하면 간편 법 에 의해 추출된 polyphenol 화합물 고함유 식물종의 DNA를 이용하여서도 PCR에 의한 유전배경 및 특정 유전자의 대량 신속 분석이 가능할 것이다.

국내에서 품종보존이 거의 이루어지지 않은 토란의 생리, 생태적 특성조사와 다변량 해석법에 의한 수집계통간의 유연관계를 분석하였던 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 출현기가 가장 빠른 계통은 구례2이었고 평균 출현일수는 21.7일이었다. 대부분은 엽병색이 녹색으로 초형이 직립형 혹은 개장형이었으나 엽병색이 자색류을 띄는 계통은 초형이 총생형이었다. 수집종 대부분이 일반적인 자구생성을 보였으나 대만1 만이 기다란 포복경(匍匐莖)(runner)외에 자구의 생성이 거의 없는 전형적인 모구형 계통이었다. 평균 총수확량은 3,719kg/10a로서 상당히 높았고 주당 총자구중은 787g, 자구수는 39.2개, 평균자구중은 20.3g이었으며 모구중은 263.6g이었다. 총자구중과 평균자구중, 그리고 모구중까지 동시에 양호한 계통으로는 청주1과 완주1이었다. 주요 24개 형질을 대상으로 다변량 해석법에 의한 유연관계 분석에서 지상부 엽병색이 56.8%, 자구의 형태가 44.4%로서 비교적 변이계수가 크게 나타났다. 유연관계의 거리D(D2)가 110인 선에서 11개의 계통군으로 분류할 수 있었는데 일본1을 포함하여 가장 많은 21 계통이 제2군에 포함되어 있고 대만1이 가장 유연관계가 먼 것으로 나타났다. 엽병색이 자색인 계통은 제3군의 3계통 중 두계통(음성1과 이천1), 제9군(부안2), 제10군(이리1)에 각각 한 계통씩 포함되어 있어서 다른 계통들과 구별되었다. 제8군에 포함된 청주1, 완주1, 완주3및 대천2는 모두 총수확량이 높은 공통점을 가지고 있었다. 분류된 계통간의 유연관계는 지리적 분포와 직접적인 연관성을 보이지 않는 경우도 있었다.

취반용 보리 종실 내 (1-3, 1-4)-β-glucan의 축적기작을 알아보기 위하여 개화 후 일정 간격으로 보리 종실을 채취하여 (1-3, 1-4)-β-glucan 함량, (1-3, 1-4)-β-glucanase 활성 및 전분함량과 α -amylase 활성을 조사하였다. β-glucan 함량은 등숙 초기에 매우 낮았으나 개화 후 15~25일 사이에 급속히 증가하였고 개화 후 30일경에는 종실 건물중의 3.5~4%로 증가하였다. (1-3, 1-4)-β-glucanase 활성은 등숙 초기에 높았으며 등숙이 진전될수록 감소하였다. β-glucan 함량과 (1-3, 1-4)-β-glucanase 활성간에는 고도로 유의한 부의 상관관계가 인정되었으나 등숙 종실 중의(1-3, 1-4)-β-glucanase 활성이 매우 낮은 수준이므로 β-glucan 축적량에 크게 영향을 미치지 않을 것으로 추정되었다. 전분함량은 등숙이 진전됨에 따라 지속적으로 증가하였으며 개화 후 10~20일에 가장 뚜렷하게 증가하였다. 포도당함량은 등숙이 진전됨에 따라 현저히 감소하였으며, 등숙 초기와 중기에 감소 정도가 매우 컸다. α -amylase의 활성도 등숙이 진전됨에 따라 현저히 감소하였으며, 감소 정도는 등숙 초기와 중기에 매우 컸다.

고려인삼의 광 반응과 호흡에 미치는 잎 온도의 영향을 알아보기 위하여 단기적(short term)으로 조절된 광도에서 조건별로 온도를 1℃ 간격으로 30℃ 까지, 암 조건에서는 46℃ 까지 증가시켜 그 반응을 살펴보았다. 고려인삼의 Rubisco 활성은 낮은 광도와 잎 온도 조건에서 높은 경향을 보였는데, 광도가 100u mol m2 s1에서는 18℃ 의 잎온도에서 최고의 활성을 보였으며 이는 200u mol m2 s1 광도에서도 같은 경향으로 나타났다. 그러나 300, 400u mol m2 s1에서는 잎 온도 수준이 각각 17℃ 와 16℃ 에서 최고 반응을 보여 광도증가에 따라 적정온도수준이 감소하는 것으로 나타났다. 반면, 암조건 에서는 28℃ 부터 40℃ 까지 호흡량이 급속히 증가하다가 40℃ 이후부터는 급속히 감소함을 보였다. 이상의 결과는 잎온도 조절에 따라 광이용효율을 높일 수 있으며 암조건에서의 CO2 발생량을 줄일 수 있을 것으로 생각된다.

발아후 일주일간 생육한 보리 유식물체를 이용하여 혐기처리, 저온처리 및 기계적 상처에 대한 보리 식물체의 반응양상을 유리아미노산과 유리당 함량의 변화를 분석하여 조사하였다. 혐기적처리에 반응하여 함량의 변화가 뚜렸하게 나타나는 아미노산은 alanine, GABA, glutamic acid였다. Alanlne과 GABA함량은 10시간까지의 혐기처리에 의해 급속히 증가하였으나 glutamic acid 함량은 크게 감소하는 경향을 나타내었다. 상처에 의한 alanine, GABA, glutamic acid반응 양상은 혐기처리와 유사하였으나, 함량변화 정도는 혐기처리에서 보다 훨씬 낮았다. 저온처리에 의하여 지상부와 뿌리 중의 GABA 함량이 증가하였다. 혐기적 처리에 의하여 지상부의 유리당함량이 변화하였으며, glucose나 fructose보다는 sucrose의 함량변화가 상대적으로 크게 나타났다