이 연구는 국내 8개 지역에서 수집한 꽃향유의 정유성분을 분석하여 화학형을 분류하고, 이들 화학형 성분이 항산화 작용과 식품부패균을 억제하는 효과가 있는지를 알고자 하였다. 정유성분 분석결과 3개의 화학형으로 구분할 수 있었다. 화학형 1의 주성분은 dihydrotaketone (DT type)이었다. 개화기를 기준하여 꽃향유의 개체에 따라 naginatketone (NK type)이 60% 이상을 함유한 것과 elsholtziaketone (EK type)을 60% 이상 함유한 개체로 분류할 수 있었고, 또한 이들 두 성분은 종자세대 후에도 EK type은 elsholtziaketone이 주성분으로 나타났고 NK type은 naginataketone이 주성분인 것이 확인되었다. 따라서 NK type은 제2 화학형으로 그리고 EK type은 제3 화학형으로 구별하였다. 항산화 효과는 6 mg/l 농도에서 나타났으며, 같은 농도에서 DT〉NK〉EK 순으로 항산화능을 보였다. NK type은 Streptomyces와 Bicillus에서, EK type은 Streptomyces와 Pseudomonas에서 높은 항균능력을 보였다.

기존의 내탈립성 참깨들은 우리나라 환경에서의 적응성이 떨어지며 수량성도 낮았으나, 계속적인 개량으로 인해 기존품종보다 내탈립성이 뛰어나면서도 수량성 등 제반 형질이 뒤지지 않는 새로운 내탈립성 참깨의 개발을 목전에 두고 있다. 그러나 앞으로도 계속적인 개량이 필요한 이들 내탈립성 참깨의 효율적인 육성 기술은 아직 부족한 실정이다. 따라서 본 시험에서는 이와 관련된 기술로 참깨 종자의 내탈립성을 나타내는 구체적인 기작 및 효율적인 탈립성 검정 방법 등을 밝히고자 수행하였던 결과를 요약하면 다음과 같다. 참깨 종자의 내탈립성의 원인을 검토한 결과 PA형의 내탈립성은 꼬투리(capsule)내 태좌의 종자 보유력이 크기 때문에 나타난 것으로 추정되었으며, ID형은 꼬투리의 중과피(mesocarp) 두께가 일반 참깨보다 두껍기 때문이었으며, SL형은 꼬투리에 seam이 존재하지 않기 때문이었다. 또한 내탈립성 참깨들은 일부의 개체에서 탈립성이 큰 변이가 나타났는데, 이는 이들 참깨들의 진화방향이 탈립성이 큰 방향임을 의미하는 것으로 판단되었다. 탈립성 측정을 위한 적합한 건조 조건은 상온에서는 참깨 수확 후 최소 20일, 40℃ 의 건조기 내에서는 10일 이상의 건조기간이 필요한 것으로 나타났다.

델파이법을 이용한 본 연구는 한국농업의 미래 유망기술을 예측. 도출하기 위하여 시도되었다. 이 미래유망기술을 토대로 우리나라의 농업은 고부가가치를 지닌 2떼기의 핵심전략산업으로 성장하게 할 것이다. 델파이법을 이용하여 경종작물 분야의 전문가에게 각 기술의 전문도, 중요도, 실현시기(국내 및 세계), 연구개발수준, 실현시기의 확신도, 기술적으로 가장 앞선 국가, 연구개발 추진주체, 유효한 정책수단 등을 질문하였다. 이 조사의 대상은 경종작물분야의 전문가로 한정하였다. 미래유망기술로는 44개의 기술이 도출되었고, 이 조사에 응답한 전문가는 39명이었다.

참당귀의 전초 (꽃봉우리, 줄기, 잎)와 뿌리의 정유성분을 분석한 결과 전초의 정유 함량은 0.063%로 뿌리의 0.389%에 비해서 아주 적은 함량을 나타내었다. 주요 성분에 있어서 전초와 뿌리의 정성적 차이는 없었으나, 함량에 있어서는 큰 차이를 보였다. 주요 휘발성 성분은 nonane, α-pinene, limonene + β-phellandrene이였으며, 이 중 nonane과 α-pinene의 경우 전초에서는 각각 7.5%와 14.6%이었으나, 뿌리에서는 각각 24.5%와 31.7%로 많은 양을 나타내었다. 이 외에 γ-terpinene, germacrene-d, (E,E)-α-farnesene, β- eudesmol의 경우 전초에서는 5%에서 8% 사이로 나타났으나, 뿌리 에서는 1% 안팎의 적은 함량을 보였다. 참당귀와 일당귀를 분석한 결과 줄기와 잎에서 각각 0.068%, 0.127%와 0.153%, 0.243%로 정유의 함량은 일당귀가 더 높았고, 부위별로는 잎이 줄기의 약 2배 정도 높았다. 참당귀 줄기와 잎의 성분으로는 각각 18개, 32개로 잎에서 더 다양한 향기성분이 분포되어 있었고, 주요 휘발성 성분으로는 α-pinene, myrcene, limonene, germacrene-d, eudesmol and butylphthalide로 잎에서 germacrene-d가 높았고, butylphthalide가 낮은 차이를 보였다. 일당귀줄기와 잎의 휘발성 정유 성분으로는 각각 21개, 32개로 참당귀와 같이 잎에서 더 다양했고, 성분은 γ-terpinene과 butylphthalide로 butylphthalide가 70%에 육박하는 주성분을 차지했다. 그러므로 Angelica gigas와 Angelica acutiloba는 관능적으로 확연히 다른 차이를 느낄 수 있지만, 분석결과로도 전혀 다른 향기성분임을 알수 있었다.

산초나무는 잎에서 총 52개, 열매에서 48개 향기 성분이 동정되었으며, 4개 지역에서 잎의 주요 공통 성분은 (E)-2-hexenal, α-pinene, (Z)-ocimene+limonene, estragole, germacrene-d 이였으며, 열매에서는 estragole이였다. Hexanal, (Z)-3-hexenol, (E)-2-hexenal, n-hexanol 성분은 잎에서만 검출되었고, undecanone 성분은 열매에서만 나타났다. 지역간 큰 차이를 보인 잎의 정유성분은 hexanal, azulene이었고, 열매에서는 (Z)-ocimene+limonene이였다. 초피나무 잎에서 총 30개, 열매에서 27개 향기 성분이 동정되었으며, 잎의 주요 공통 성분은 백양사와 내장사지역의 성분이 α-pinene, β-phellandrene, 1,8-cineole, citronellal이였고, 통도사 지역은 (Z)-3-hexenol, (E)-2-hexenal, α-pinene, myrcene이 주요성분 이였다. 백양사와 내장사에서 채취한 열매의 공통 성분은 myrcene, (Z)-ocimene+limonene, β-phellandrene이였고, 통도사에서는 β-phellandrene, citronellal, geranyl acetate이 주성분이였다.

산초에서 시기에 따라 차이가 크게 나타나는 주요성분은 hexanal, (E)-2-hexenal, α-pinene, myrcene, (Z)-ocimene+limonene, (E)-β-ocimene, linalool, citronellal, estragole 이었으며, 특히 estragole은 모든 지역에서 공통적으로 나타났다. 초피에서 시기에 따라 차이를 보이는 성분은 hexanal, (Z)-3-hexenol, n-hexanol, α-pinene, limonene, 1,8-cineole, citronellal, estragole, citronellol 이었으며, 이중 (Z)-3-hexenol α-pinene, limonene, citronellal이 모든 지역에서 공통으로 나타났다. 수목원에서 월별 변화를 보이는 성분을 관찰한 결과. 산초는 α-pinene, myrcene, (Z)-3-hexenyl acetate, α-phellandrene, (Z)-ocimene+limonene, β-phellandrene, linalool, geranyl acetate 이였으며, 초피는 hexanal, (Z)-3-hexenol, (E)-2-hexenal, n-hexanol, α-pinene, (Z)-ocimene, limonene, citronellal, geranyl acetate, β-caryophyllene 이였다. 그러나 지역별 채집한 개체에 나타났던 estragole이 수목원에 식재된 산초나무 잎에서 미량으로만 존재한 이유는 열매를 맺지 못할 정도의 어린나무였기 때문이라고 생각되어 estragole 성분은 열매를 맺는 시기에 증가되는 성분이라 사료되었다.

생물반응기에서 배양 수확한 신초의 발근과 순화조건을 알기 위하여 실험한 결과는 다음과 같다. 배양배지는 MS 기본배지의 농도를 반으로 줄이고 아가 농도를 1.2%로 하는 것이 신초의 발근과 순화에 유리하였다. 여과막이 부착된 배양병에서 신초를 생육시키는 것이 밀폐된 배양병에서 생육시킨 것보다 생육이 양호하고 생존율도 높았다. 배지에 paclobutrazol을 0.3-0.4mg/l로 처리한 경우 신초의 발근과 생육이 양호하였다.

간편하고 효과적인 정유성분 분석을 위해 SPME fiber를 선별하고 산초와 초피의 개체 정유성분 분석에 적합한 SPME fiber를 찾고자 실험한 결과는 다음과 같다. 단일물질별 흡착율은 PDMS, PDMS/DVB, CAR/PDMS 가 우수했다. 10종의 단일물질 표준품 혼합액 흡착 실험에서 직접주입 했을때와 가장 유사한 결과를 보인 것은 PDMS, PDMS/DVB fiber이였다. 최종 선발된 PDMS와 PDMS/DVB를 이용하여 24종의 단일물질 표준품 흔합액 흡착과 직접주입시를 비교한 결과 이들 간에 차이가 없었다. 또한 GC주입구의 split ratio별 성분의 검출에서도 차이가 없었다. 흡착시간이 길어질수록 분자량이 큰 성분의 흡착율이 높아지는 경향을 보였지만, 직접주입시와 비교해 볼 때 적절한 흡착시간은 30-40분이였다. SDE 추출물을 이용한 산초와 초피나무 개체 정유성분 분석에는 산초와 초피 모두 PDMS/DVB가 흡착시간 30-40분에서 분자량이 큰 sesquiterpene류까지 흡착하는데 유리하였다.

본 연구에서는 청색색소 카마줄렌을 함유한 쑥 종류를 선발하고, 이 카마줄렌 함량이 집단 내에서 개체에 따라 달라지는 지를 알아보고자 조사 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 국내 수집종 쑥 5종 쑥(Artemisia indica), 물쑥(Artemisia selegensis), 실제비쑥 (Artemisia japonica var. angustissima), 뺑쑥(Artemisia feddel), 황해쑥(Artemisia argyi)의 정유성분을 분석한 결과 카마줄렌을 함유하고 있는 종은 Artemisia indica이었다. 2. 식물체 내에서 영양생장기와 생식생장기 모두 잎이 화기와 줄기보다 카마줄렌을 많이 함유하고 있었다. 영양생장기에는 상위 엽이 중, 하위 엽보다 2.5배 정도 많은 카마줄렌을, 생식생장기에는 상위 줄기가 중, 하위 줄기보다 5-8배 정도 많이 카마줄렌을 함유하였다. 3. 집단 내 50개체의 개체별 카마줄렌 함량의 변이를 조사한 결과 최소 0.015% 에서 최대 0.113%까지의 큰 변이를 보였으며, 전체 개체의 72%인 36 개체가 0.03% 이상의 카마줄렌을 함유한 것으로 나타났다. 4. 모본과 후대(clones)의 카마줄렌 함량을 비교한 결과 차이가 없었다.

현삼의 기내배양에서 낮은 농도의 2,4-D(0.01, 0.1mg/l) 와 TDZ(0.01, 0.1, 2.0mg/l)이 조합처리시 shoot 분화가 좋았으나, 2,4-D의 농도가 높아질수록 TDZ과 조합처리시 shoot 분화가 저조 하였다. 형질전환 확인을 위한 PCR 분석에서 선발표지 유전자로 사용되는 NPT II gene의 확인하였는데 형질전환되지 않은 식물체에서는 나타나지 않는 DNA 절편이 형질전환 식물체에서 나타났으며 kanamycin 50 mg/ l 첨가된 배지에서 선발된 식물체에서 NPT II gene(700bp)이 plant genome 안으로 삽입되었음을 확인하였다. 형질전환 식물체의 항균활성 검정에서는 Asperigillus awamori에 대해 대조구 식물체와 같이 항균성이 없는 것으로 나타났으나 항바이러스성 단백질인 PAP가 도입된 식물체에서는 IC50의 값이 Asperigillus awamori에 대해서 각각 320 μg/ml 과 300μg/ml, C. herbarum에 대해서도 IC50 값이 80μg/ml, 100μg/ml로 높은 항균성을 나타내었다. 형질전환 식물체와 형질전환되지 않은 식물체를 대상으로 SDS-PAGE를 수행하여 본 결과 감염된 형질전환되지 않은 잎과 감염되지 않은 잎에서는 나타나지 않는 30kDa의 분자량을 가지는 새로운 band가 PAP유전자에 의하여 형질전환된 식물체에서 각각 확인되었다. Asperigillus awamori의 경우에 PAP 형질전환체의 단백질을 첨가한 경우 모두 포자가 발아가 억제 되었고 균사생장이 지연되었으며 균사가 생장되더라도 포자와 생장하는 균사가 투명하여졌으며 생장하는 균사의 굵기도 가늘어지는 특성을 나타내었다. 병원균 접종 후 생육조사에 의하면 형질전환 식물체가 초장과 지상부, 지하부의 생체 중에서 모두 형질전환 되지 않은 식물체보다 다소 높게 나타났다. Fusarium에 의한 전형적인 병징인 뿌리썩음 병과 유관속 시들음 증상이 형질전환 되지 않은 식물체에서 병징의 scale은 3.2와 3.0으로 나타나는 반면 형질전환된 식물체에서는 2.0과 2.5으로 비교적 낮게 나타났다.

이 연구는 지황에서 신초의 유도와 신장에 미치는 thidiazuron과 paclobutrazol의 영향을 조사분석한 것으로 얻어진 결과는 아래와 같다. 1. 신초 유도시 thidiazuron을 단독처리한 경우에 신초 발생율이 높았으며, thidiazuron은 저농도에서부터 활성을 나타내어 영향을 주는 농도범위가 비교적 넓었다. 특히 thidiazuron 1.0mg/L 농도에서 신초 발생이 많았다. 2. 신초 유도시 thidiazurona만을 사용하였거나 thidiazuron에 paclobutrazol을 조합처리하였던지 간에 신초의 신장에는 모두 thidiazuron 1.0mg/L 처리구에서 마디수와 신초의 수가 가장 많아 신초 신장에 효과적이었다.