수도권매립지 내 간척지에서 단벌기 목재에너지림 조성에 적합한 우수수종 및 클론을 선발하기 위하 여 이태리포플러, 미류나무, 현사시나무의 각 3개 클론을 1년, 2년 및 3년 수확구별로 목재에너지림을 조성하였다. 바이오매스 생산량을 추정하였고, 염분 흡수력, 활착율, 조기낙엽, 천공충 및 병·해충에 의한 피해율을 조사하였다. 클론별 연평균 바이오매스 생산량은 1년 수확구에서는 미류나무 97-18클론 이 5.97ton ha-1 year-1의 수확량을 나타내어 우수한 것으로 추정되었고 2년 및 3년 수확구에서는 미류 나무 97-19클론이 각각 9.33ton ha-1 year-1과 13.73ton ha-1 year-1으로 나타나 우수한 것으로 추정 되었다. 클론별 염분 흡수량은 미류나무 클론(Ay48, 97-18, 97-19)의 체내 Na+ 함량이 타 수종과 비교하여 높은 것으로 나타났다. 3개 수종 및 클론간의 평균 활착율뿐만 아니라 조기낙엽, 식엽충 및 천 공충의 피해도는 유의한 차이를 나타나지 않았다. 바이오매스 생산능력과 활착율 등을 토대로 적응능력 을 추정하였을 때, 미류나무 클론 97-18과 97-19의 적응능력이 높은 것으로 나타났다. 본 연구에서 간 척지에 적응능력이 우수한 수종은 미류나무, 이태리포플러 및 현사시나무 순으로 나타났고 모든 수종 및 클론에서 3년 수확구가 바이오매스 생산에 유리할 것으로 추정되었다.

본 연구에서는 산마늘, 곰취 및 곤달비를 대상으로 임간재배지 내 광 환경 차이에 따른 광합성 특성, 엽록소 형광반응, 엽록소 함량변화를 조사·분석 하였다. 세 식물의 월별에 따른 광합성 속도 및 광화학 효율은 산마늘은 6월, 곰취와 곤달비는 7월에 가장 우수하였고, 엽록소 함량 역시 산마늘은 6월, 곰취와 곤달비는 7월에 가장 많았다. 광 환경 차이에 따른 광합성 속도 및 광화학 효율은 산마늘은 전광의 39% > 전광의 59% > 전광의 5% 순으로 전광의 39%에서 가장 높았다. 그러나 곰취와 곤달비는 전광의 59% > 전광의 39% > 전광의 5% 순으로 전광의 59%에서 가장 높았다. 세 식물의 총 엽록소 함량 변화는 세 식물 모두 피음 수준이 높아질수록 증가하였다. 이상의 결과에서 산마늘은 전광의 30~40%, 곰취와 곤달비는 전광의 50~60%의 광 환경에서 재배하는 것이 효과적일 것으로 판단된다.

본 연구는 한려해상국립공원 동부지역에 위치한 5개의 특정도서지역(소치도, 장도, 세존도, 솔섬, 학섬)의 관속식물상을 2011년 4월부터 2012년 10월까지 총 50회에 걸쳐 조사를 실시하였다. 장도에서 관속식물의 출현은 특산식물 1분류군, 귀화식물 10분류군, 희귀식물 1종을 포함하여 총 52과 102속 11종11변종 2품종 124분류군 이 조사되었으며, 학섬에서는 44과 73속 76종 8변종 84분류군이 출현하였고 특산식물 3분류군 귀화식물 5분류군을 포함하고 있었다. 소치도에서의 관속식물은 38과 51속 51종 8변종 59분류군이 출현하였고, 귀화식물 3분류군, 희귀식물 3분류군이 조사되었다. 솔섬에서는 귀화식물 1종, 희귀식물 2분류군을 포함하여 28과 28속 24종 4변종 28분류군, 세존도에서는 귀화식물 1종, 희귀식물 1종을 포함하여 15과 19속 16종 4변종 20분류군이 출현하였다. 식물구계학적 특정식물은 I등급 46종, II등급 1종, III등급 16종, Ⅳ등급 2종, Ⅴ등급 4종이 출현하였다.

눈잣나무는 우리나라에서 산림청 지정 멸종위기종으로 구분 되어 있다. 눈잣나무는 설악산 대청봉 지역(해발고 1550–1700 m) 에만 제한적으로 분포하고, 대부분의 구과가 조류와 설치류의 피해를 받기 때문에 종자를 확보하기 어렵다. 본 연구는 눈잣나 무의 현지외보존림 조성을 위하여 습사, 예냉 및 GA3 처리가 눈 잣나무 종자발아에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행되었다. 눈잣나무 종자에 대해 습사 및 예냉처리를 각각 1, 2, 3, 4, 5개월 처리하고 GA3는 0, 100, 500, 1,000, 2,000, 3,000 ㎎/L 농도로 처리한 뒤 페트리디쉬에 치상하였으며 25℃의 광조건에서 실험 하였다. 종자 발아율, 평균발아일수, 발아속도를 조사한 결과, 습사와 예냉처리는 모두 종자 발아를 향상시키는데 효과적으로 나타났다. 그러나 두 저온처리의 방법에 따른 차이는 나타나지 않았다. 각각의 처리에서 처리기간이 길어짐에 따라 종자 발아 가 향상되었으나, 3개월 이상의 처리에서는 종자 발아의 향상이 통계적으로 유의하게 나타나지 않았다. GA3 처리에서도 눈잣나 무의 종자 발아가 효과적으로 향상되었는데, 100 ㎎/L 처리 조 건에서 발아율이 79.0%로 나타났다. 그러나 GA3 고농도 처리 조건(2000 ㎎/L 이상)에서는 오히려 종자 발아가 감소하였다. 결론적으로 3개월 이상의 습사처리와 GA3 100 ㎎/L 처리가 눈 잣나무의 종자의 발아향상에 적절한 방법으로 나타났다.

우리나라에서 안면도에만 분포하는 먹넌출 집단의 생명자원보존을 위하여 엽의 형태적 특성과 I-SSR 표지자를 이용한 유전변이를 조사하였다. 10가지 엽특성에 대한 ANOVA 분석결과 모든 특성에서 개체 간에 통계적인 유의성이 인정되었다. 조사된 39개체의 평균특성은 엽신장 11.8 cm, 최대엽폭 7.1 cm, 엽지수 1.67, 상1/3폭 5.4 cm, 하1/3폭 6.2 cm, 엽병길이 3.6 cm, 엽두께 0.19 mm, 엽맥수(좌) 11.5개, 엽맥수(우) 11.4개, 엽면적 61.7 cm2로 나타났다. 변이계수 값은 엽두께, 엽병길이, 엽면적이 각각 18.8%, 21.7%, 22.0%로 높게 나타났으며, 나머지 특성들에서는 15% 이내의 비교적 낮은 변이를 나타냈다. 선발된 8개 I-SSR Primer에서 총 50개의 증폭산물을 얻었으며, 유효대립 유전자의 수 1.719개, 다형적 유전자좌의 비율 26.0%, 이형접합도의 기대치 0.410 및 Shannon의 다양성지수 0.598로 각각 나타났다. 안면도 먹넌출 집단은 제한된 지역에 분포하며 개체수가 적음에도 불구하고 높은 유전다양성을 유지하는 것으로 나타났다.

설악산 눈잣나무 천연집단은 국내 유일하게 분포하는 남방한계 분포지 수종으로 유전자원보존을 위하여 침엽의 형태적 해부학적 특성과 I-SSR 표지자를 이용한 유전변이를 조사하였다. 8가지 침엽특성에 대한 ANOVA 분석결과 모든 특성에서 개체 간에 통계적인 유의성이 인정되었다. 조사된 66개체의 평균특성은 침엽길이 53.59 mm, 침엽폭 0.78 mm, 침엽지수 68.98 및 침엽두께 0.65 mm, 최대기 공열수 4.56개, 최소기공열수 3.80개, 전체기공열수 8.36개 및 수지구수 1.71개로 각각 나타났다. 특히, 수지구는 모두 바깥쪽에 위치하는 외위 형태의 1~3개 범위로 수지구 2개 유형이 69.47%을 나타낸 반면 1개 유형은 30.45%를 나타냈다. 선발된 9개 I-SSR Primer에서 총 78개의 증폭산물을 얻었으며, 다형적 유전자좌의 비율은 61.5%, 유효대립유전자의 수 1.698개, 이형접합도의 기대치 0.388 및 Shannon의 다양성지수 0.567로 각각 나타났다.

눈잣나무는 동북아시아가 주 분포지로 남한에서는 설악산 고산지역에만 제한적으로 분포한다. 본 연구는 설악산 눈잣나무 집단의 분포형태와 특성, 유전다양성 및 공간분포에 따른 유전구조를 파악하였다. 선발된 9개 I-SSR primer에서 총 78개 I-SSR 증폭산물을 얻었으며, 30개의 단형성 증폭산물을 제외한 48개의 증폭산물을 분석에 이용하였다. 조사구(40 m × 70 m)에는 눈잣나무 65개체가 자생하고 있었으며, 채집한 눈잣나무의 위치자료를 바탕으로 군집지수를 계산한 결과 약하게 집중분포(Aggregation Index = 0.871)하고 있음을 확인하였다. 모든 개체에 대하여 I-SSR 유전자형을 비교한 결과, 65개체 중 유전자형이 서로 다른 40개의 genet이 식별되었다. 유전자형 비율(G/N)은 61.5%, 유전자형 다양성(D)은 0.977, 유전자형 균등도(E)는 0.909로 각각 나타났다. Shannon의 다양성지수(I = 0.567)는 적은 개체수와 제한적 분포에도 불구하고 다른 수종들에 비해 비교적 높은 유전다양성을 나타났다. 공간적 자기상관 분석을 실시한 결과 조사지역 내의 눈잣나무 집단은 12 m 이내에서 유전적으로 유사한 군락구조를 갖고 있는 것으로 나타났다. Mantel 검정 결과 유전적 거리와 지리적 거리간에 낮은 상관관계를 나타내 눈잣나무 집단이 초기에 여러 개의 모수에서 형성된 것으로 추정되었다. 본 연구결과 설악산 눈잣나무 집단의 현지외 유전자 보존을 위한 표본추출 전략은 최소 12 m 이상의 거리를 두는 것이 효율적인 것으로 나타났다.

국내 유일 설악산에만 분포하는 희귀수종 눈잣나무의 현지외 보존을 위한 종자수집에 따른 구과보호망의 효과와 수집된 구과와 종자의 형태적 특성 변이를 조사하였다. 철망으로 설치된 구과보호망(50 mesh, 25 × 25 cm)은 설치류나 조류 등의 피해를 방지할 수 있으며 안정적인 종자유전자원 확보가 가능한 것으로 나타났다. 특히, 7월 초순부터 설치하는 것이 처리효과가 매우 높은 것으로 나타났다. 눈잣나무 구과는 열개하지 않는 폐과이며 종자에는 날개가 없고 주로 잣까마귀와 설치류 등의 먹이저장 습성에 의해 종자가 산포된다. 구과의 형태적 특성 변이는 개체간 유의적인 차이가 인정되었으며, 평균특성은 구과길이 35.3 mm, 구과폭 25.6 mm, 구과지수 1.38, 구과건중 6.6 g, 구과당 종자수 39.3립을 각각 나타냈다. 종자는 삼각모양의 달걀형으로 날개가 없으며 개체간 유의적인 차이가 인정되었다. 평균특성은 종자길이 8.12 mm, 종자폭 5.81 mm, 종자지수 1.40,종자두께 4.62 mm, 종자무게 0.11 g을 각각 나타냈다. 변이계수 값은 구과건중과 구과당 종자수에서만 비교적 높은 21.7%와 21.5%를 각각 나타냈다. 구과와 종자특성 상관분석에서는 구과와 종자의 길이가 길어질수록 전체적인 크기가 커지고 모양이 길어지며, 무게도 많이 나가는 경향을 나타냈으며, 또한 종자폭이 넓고 종자두께가 두꺼울수록 구과당 종자수는 작아지는 부의 상관관계를 나타냈다.

우리나라에 자생하는 느릅나무속 3수종[느릅나무(Ulmus davidiana var. japonica(Rehder) Nakai), 비술나무(U. pumila L.), 참느릅나무(U. parvifolia Jacq.)]의 온도조건(4개)에 따른 발아특성(발아율, 평균발아소요일수, 발아속도) 및 건조기간에 따른 종자 활력의 변화를 분석하였다. 종자 발아에 미치는 온도조건의 영향을 살펴보면 3수종 모두 평균발아일수에서 차이를 보였으나, 발아율에서는 참느릅나무에서만 통계적으로 고도의 유의성이 인정되었다. 느릅나무와 비술나무는 모든 온도조건에서 비교적 고른 발아율을 보여주었으며, 특히 비술나무는 저온(10~15℃)에서도 높은 발아율을 나타냈다. 참느릅나무는 저온(10~20℃)에서는 거의 발아가 되지 않으며 25℃ 이상의 높은 온도에서 발아가 되는 독특한 특성을 나타냈다. 비술나무와 참느릅나무 종자는 4~8% 수분함수율 조건에서 시설저장이 가능한 저장성 종자(Orthodox seed)로 판명되었으며, 느릅나무 종자는 장기저장이 어려운 난저장성 종자(Recalcitrant seed)로 나타났다. 결론적으로 느릅나무속 3수종의 발아특성 및 저장성의 차이는 수종별 분포특성에 따른 상이한 환경 조건에 적응하기 위한 종 특유의 생존 전략으로 판단된다.

우리나라 가문비나무 천연집단의 구과, 종자 및 발아특성에 대한 집단간 및 집단내 개체간 변이를 조사하였다. 지리산과 덕유산 집단의 25개 개체목에서 구과를 채취하여 13가지 구과 및 종자특성과 3가지 발아특성에 대하여 분석하였다. 분산분석 결과 종자의 폭 및 무게, 종자날개지수 및 평균발아일수 특성을 제외한 9개 형질들에서 집단간 및 집단내 개체간에 유의적인 차이가 인정되었다. 변이계수 값은 구과와 종자의 무게, 충실율, TTC, 발아율 및 발아속도 형질들에서 29.7%~57.1% 범위의 높은 값을 보였으며, 나머지 형질들에서는 10% 내외의 비교적 변이가 작은 것으로 나타났다. 대체적으로 형태적 특성은 지리산집단의 경우 구과 및 종자날개가 작으며 긴 경향을 보인반면 덕유산 집단이 종자가 크고 긴 형태를 나타냈다. 종자충실율과 TTC 활력은 지리산 집단이 덕유산 집단에 비해 각각 1.79배, 1.87배 정도 우수한 집단간 차이를 나타냈다. 가문비나무의 종자발아에 미치는 온도조건의 영향을 보면 발아적온은 20℃였으며, 이때의 평균발아일수는 7.5일, 발아속도는 2.9개/일로 나타났다. 지리산 집단의 경우 평균발아율이 40.7%, 발아속도가 0.90개/일로서 덕유산 집단(17.7%, 0.37개/일)보다 발아특성이 우수한 것으로 나타났다. 그러나 구과, 종자 및 발아특성에 대한 상관분석 결과 국내 가문비나무 천연집단은 종자활력이 한정된 분포에 따른 근친교배 및 특정 개체의 편중개화 현상에 많은 영향을 받는 것으로 추정되어 소멸을 초래할 가능성이 매우 높은 것으로 나타났다.

눈향나무(Juniperus chinensis var. sargentii Henry)는 누워서 자라는 상록침엽관목으로 수고 60 cm까지 성장한다. 지리적으로는 동북아시아에 한정되어 분포하는 수종이며, 우리나라에서는 고산지대의 산정부근에서만 극히 일부 자생하여 멸종의 위기에 직면하고 있는 위기종(Endangered species)으로 지정되어 보호되고 있다. 본 연구는 희귀수종 눈향나무의 유전자원보존을 위한 삽목증식법을 개발하기 위하여 삽목시기 및 발근촉진제의 종류별 농도에 따른 발근특성을 조사하였다. 삽목 발근율은 삽목시기와 발근촉진제의 종류 및 농도에서 각각 고도의 유의성이 인정되었다. 삽목은 8월보다 5월이 적정한 시기로 판단되었으며, 발근율과 발근특성을 고려한 발근촉진제의 종류 및 농도는 IBA 1000 mgL-1 처리하는 것이 발근율 36.4%(무처리 30.4%)로 캘러스 형성율이 높고 발근이 촉진되는 것으로 나타났다. 삽수의 발근에 따른 뿌리의 수, 길이 및 굵기에 대한 특성에서는 모두 발근촉진제의 종류 및 농도에 따른 통계적인 유의성이 인정되지 않았다.