단옥수수로부터 찰옥수수로 변한 소비자들의 기호성과 홍수출하를 피하고 생산자의 소득을 높이기 위한 주년공급에 대응하기 위해서 조생종과 만생종 찰옥수수의 육묘와 이식재배에 관한 체계적인 연구가 필요한 현실이다. 본 연구는 2007년에 국립식량과학원 시험포장에서 찰옥수수의 조생종 품종 찰옥 1호와 만생종 품종 찰옥 4호를 재료로 하여 풋옥수수의 안정성 높은 이식재배법에 대한 일련의 실험을 수행한 것으로 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 육묘기간이 길어질수록 파종 후의 출사일수가 길어지는 반면, 이식후의 출사일수는 짧았는데, 출사일수는 찰옥 1호가 찰옥 4호에 비하여 9~12일, 그리고 2기작이 1기작에 비하여 12~15일 정도 짧았다. 2. 육묘 이식재배한 찰옥수수의 간장은 육묘일수가 길수록 감소하는 경향이었으며, 직파재배에서 간장은 2기작재배에서 1기작재배에 비하여 찰옥 1호는 17%, 그리고 찰옥 4호는 24% 감소하였다. 3. 이삭길이는 육묘일수가 길어질수록 다소 감소하였는데, 찰옥 1호는 1기작재배에 비하여 2기작재배에서 크게 감소하였다. 4. 상품 이삭수는 직파재배에서 2기작재배가 1기작재배에 비하여 찰옥 1호는 64% 감수하였고, 찰옥 4호는 12%로 감소하여 그 정도가 적었다. 5. 상품 이삭수로 보아 찰옥수수의 적정육묘일수는 찰옥1호는 1기작재배 15일 육묘, 2기작재배는 이식재배 보다 직파재배가 적당하고, 찰옥4호는 모든 작기에서 20일 육묘로 판단되었다.

본 연구는 2007년 국립식량과학원 시험포장에서 찰옥수수의 조생종 품종 찰옥 1호와 만생종 품종 찰옥 4호를 재료로 하여, 적정육묘 일수, 충실한 묘를 육성하기 위한 플러그셀 크기에 대한 일련의 실험을 수행한 것으로 그 결과를 요약하면 다음과 같았다. 1. 찰옥수수 묘의 묘장, 엽수 및 건물중은 파종기와 플러그셀 크기에 따라서 고도로 유의한 차이가 있었으나, 품종간에는 차이가 없었는데. 찰옥수수의 묘는 3월 파종 보다 5월과 7월 파종에서 생장속도가 빨랐다. 2. 찰옥수수 묘의 묘장과 엽수는 육묘일수가 길수록 증가하였는데, 3월 14일 파종에서는 30일 묘(21.6 cm), 5월 8일 파종에서는 15일 묘(25.5~26.9 cm), 그리고 7월 3일 파종에서는 10일 묘(21.6~24.0 cm)에서 이식에 적합한 묘장이 되었으며, 엽수는 3월 14일 파종에서는 파종 후 15~20일, 그리고 5월 8일과 7월 3일 파종에서는 파종 후 10일에 이식에 적합한 2~3매가 되었다. 3. 건물중도 육묘일수가 길어질수록 증가하였는데, 3월 14일 파종에서는 육묘 30일에 0.43g, 5월 8일 파종은 20일에 0.57~0.67g, 7월 3일 파종은 15일에 0.53g이었고, 또한 육묘일수가 길어질수록 건물중 증가속도가 2~3배 빨라졌다. 4. 묘장과 엽수로 보아 찰옥수수의 적정육묘일수는 모든 플러그셀 크기에서 3월14일 파종에서는 20일, 그리고 5월과 7월 파종에서는 10~15일이었다. 5. 찰옥수수 플러그묘의 묘장, 엽수, 엽면적 및 건물중 간에는 높은 정의 상관이 있었으나, 엽색도는 대부분의 형질과 부의 상관을 보였다.

This study was conducted to determine the characteristics of fertilization process and embryo development of Astragalus membranaceus Bunge (Astragali Radix) to provide basic data needed in its breeding. A. membranaceus showed poor seed setting when self-pollination was induced. When artificial pollination was induced, it showed less than 5% bearing in late August, but more than 13% bearing from the beginning of September 4th. The flower size was about 17.0 mm×4.0 mm and pistils and stamens had the same length of 15.0mm at flowering stage. When self-pollination or cross-pollination was induced, pollen tubes extended to an ovule. While pollen tube was extending to the ovule, reproductive cell split and formed two male generative nuclei and a vegetative nucleus. In the case of self-pollination, fertilized embryo was not observed, but was formed in the case of cross-pollination. A. membranaceus is noted to have zygote self-incompatibility. In the case of cross-pollination, fertilization was observed in 6 to 8 h after pollination, where apical cell derivatives split after fertilization. A spherical pro-embryo was then formed three days after fertilization. The seed attained full shape with a seed coat showing its distinctive contour 15 days after fertilization. Thus, A. membranaceus in Leguminosae family is found to have zygote selfincompatibility although its flower shape is shown to match the self-compatibility plant.

“고강”은 고품질･내병･다수성 지황 개발을 목표로 지황1호 실생 집단에서 우량 개체를 선발, 증식을 거친 후 2001～’02년 생산력 검정시험을 실시하였다. 그 결과 고품질이면서 병해에 강하고수량성이높아수원7호로계통명을부여한후, 2003～’05년까지 3년간 지역적응시험을 실시한 결과 우수성이 인정되어 2005년 12월 직무육성 품종 심의회를 거쳐 “고강”으로 명명하였는바 그 주요특성을 요약하면 다음과 같다. 1. 고강의 초형은 지면에서 약간 솟아오르는 형태를 나타내며, 생육중기 완전 전개된 잎중 가장 어린잎들의 색깔은 안토시아닌 색소를 거의 띠지 않아 대비품종과 구별된다. 2. 고강은 지황1호에 비하여 잎이 크고 많으며, 뿌리가 굵고 길다. 3. 고강은 병에 대한 저항성도 비교적 강하여 생산의 안정성이 높은 품종이다. 4. 고강은 2003～’05년까지 3년간 실시한 지역적응시험결과 수원 등 3지역에서 모두 증수되는 것으로 나타났고, 3지역의 10a당 평균 수량은 1,186kg로 지황1호 대비 13% 증수하였다. 5. 고강은 지황의 주요성분인 catalpol과 엑스함량이 지황1호에 비하여 많은 고품질 품종이다.

토천궁은 개화는 되지만 종자 결실이 이루어지지 않아 주로 종근이나 뇌두에 의해 번식하므로 번식율이 매우 저조한 특성이 있다. 따라서 이의 원인을 구명하고자 자웅배우체 형성과정과 자가수분을 통한 수정현상을 보기 위하여 조사하였던 바 그 결과는 다음과 같다. 토천궁은 대소포자에서 감수분열이 정상적으로 이루어지고 배낭형성에서 난장치는 50% 정도가 정상적으로 이루어지고, 화분형성에서는 90%이상이 잘 이루어졌다. 토천궁의 배낭은 주심조직의 세포가 작아 모든 기관분열에서 관찰하기가 어려웠고 특히 토천궁은 배낭 형성체가 난장치로 발달되는 꽃은 거의 없었으며 화분립은 일부가 형성 되었다.

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.

당귀는 우리 나라는 참당귀 (Angelica gigas), 중국은 중국당귀 (A. sinensis) , 일본은 일당귀 (A.acutiloba)를 각각 같은 용도의 한약재로 사용하고 있다. 일당귀는 과거부터 우리나라에서도 일부 재배되고 있으며, 중국당귀는 ‘97년 이후 종자를 도입하여 재배하였으나 실패하여 농가의 피해가 발생한다. 이들 종의 생산성과 중국당귀의 국내 적응성을 수원 (해발 50 m), 진부 (해발 500 m), 태백 (해발 700 m) 3개지역에서 시험하였던 바 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 참당귀, 일당귀는 3개 지역 모두 정상적으로 생육되고 수확이 되었다. 2. 중국당귀의 생존율은 테백 70.3%, 진부 45.2%, 수원 4%로 수원에서는 7월 이후 고온기에 고사되었다. 3. 중국당귀의 10a당 수량은 태백 160 kg, 진부 127 kg, 수원 8 kg으로 태백, 진부에서는 수확이 가능하였으나 수량이 극히 낮았으며, 수원에서는 생산이 불가능하였다. 4. 중국당귀는 해발 500 m 이하에서는 생존율이 극히 낮으며, 해발 700 m 이상의 높은 지역에서는 생존은 가능하나 생산성이 낮아 국내생산은 어려운 것으로 나타났다.

참당귀 품종별 정식시기에 따른 생육 및 추대반응을 구명하고자 수행한 시험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 생존율은 만추당귀, AGJ90-1, 진부재래 공히 정식시기가 늦어짐에 따라 생존율이 낮아지는 경향이었으며 4월 25일 이후 정식에서는 현저히 낮았다. 2. 초기생육은 품종별 모두 조기 정식에서 생육량이 많고 만기 정식에서 생육량이 적어지는 경향으로 정식시기별 유의차가 인정되었으나 생육후기에는 유의차가 인정되지 않았다. 3. 품종별 추대율은 내추대성인 만추당귀는 1.0~8.1%, 중간형인 AGJ90-1은 5.9~20.3%, 추대성인 진부채래 58.5~74.6% 범위로 품종의 추대성 정도에 따라 추대율의 차이가 크게 나타났다. 4. 정식시기별 추대율은 만추당귀, AGJ90-1, 진부재래공히 조기정식에서 추대율이 높고 만기정식에서 낮아지는 경향이었다. 5. 품종의 정식시기별 추대반응은 내추대성 품종은 둔감하게 반응하고 추대성에서는 민감하게 반응하였다. 6. 10a당 수량은 만추당귀는 4월 5일 정식에서 389 kg으로 가장 높고, AGJ90-1은 4월 15일에 377 kg, 진부재래는 4월 25일에 133 kg으로 가장 높았다.

참당귀 신품종 "안풍"은 작물시험장에서 지역수집종을 개체 및 집단선발하여 육성한 품종이다. 1999년부터 2001년까지 수원, 평창, 봉화 3지역에서 지역적응시험을 실시한 결과 저추대 고품질 다수성으로 인정되어 2001년 농촌진흥청 농작물직무육성 신품종선정심의위원회에서 신규품종으로 결정되어 품종보호출원을 하였다. 안풍의 주요 특성은 다음과 같다. 1. 엽색은 녹색이고 줄기색은 녹색에 자색을 띠며 꽃색은 적자색이고 종피색은 담갈색이다. 뿌리의 표피는 황갈색이고 육질은 백색이다. 2. 초장은 만추당귀 보다 길며 엽수는 비슷하였으나 생육기간중 지상부 생육은 만추당귀에 비하여 양호하였다. 뿌리는 만추당귀에 비하여 근장이 길고 근경이 굵으며 지근수가 많아 주당 건근중이 무거웠다. 3. 점무늬병은 만추당귀와 비슷하였으나 뿌리썩음병은 다소 적었다. 응애는 만추당귀와 비슷하였다. 4. 온상육묘이식 재배시 1년차에 안풍의 추대율은 0.6%로 만추당귀 0.3%보다는 다소 높았으나 진부재래 49.3%보다 낮았다. 노지육묘이식 재배시 2년차에 추대 및 개화되는 정도는 0~15%정도이다. 5. 3개지역 3년간 안풍의 평균수량은 3,630 kg/ha로 만추당귀 3,270 kg/ha보다 11% 증수되었다. 6. 안풍의 엑스함량은 46.3%, 데쿠루신은 3.48%, 데쿠루시놀 안젤라이트는 2.79%로 주요성분 모두 만추당귀 보다 높았다.

작물시험장에서 1993년 9개 지역으로 부터 수집하여 분리육성한 무주수집종이 2001년에 신토로 명명되어 보급하게 되었는데 그 주요특성은 다음과 같다. 1. 엽색은 녹색이고 줄기색은 녹색이다. 꽃색은 흰색, 뿌리색은 암갈색으로 타 지역 재래종과 비슷하다. 2. 지상부생육은 평창재래에 비하여 초장이 짧고 경수, 분지수가 많아 지상부 생육이 양호한 편이었다. 뿌리생육은 평창재래에 비하여 근경, 지근수가 많아 건근중이 높다. 3. 흰가루병에는 평창재래보다 강한 특성이 있다. 4. 생산력검정시험에서 평창재래에 비하여 신토가 10% 증수되었으며 지역적응시험 3년간 3개 지역에서의 평균 건근수량이 2,260 kg/ha로 대비품종인 평창재래에 비하여 20 % 증수되었다.

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.