배추는 한국인의 식탁에 매 끼니마다 기본 부식으로 이용되는 김치의 주 재료로 국내 10대 채소 중 하나로 자리잡고 있다. 최근 기상이변 및 병해충의 대발생등 으로 인하여 배추의 안정적 공급이 어려워지고 있다. 따라서 병에도 저항성이며 더위에도 견디는 힘이 있는 다양한 육종 소재의 개발이 필요하게 되었다. 소포자 배양법은 배추과 채소의 육종 연한 단축을 위해 많이 활용되고 있는 방법으로 배추에는 효과가 매우 큰 것으로 보고되어 있다. 따라서 다양한 국내외 도입 자원을 활용하여 단기간에 유전적으로 고정된 소포자 유래 계통을 육성하기 위해 배추에 효과적인 소포자 배양 조건을 구명코자 하였다. 중국과 한국에서 수집된 21품종을 배양하여 18품종에서 소포자 유래 식물체를 획득할 수 있었다. 배추의 소포자 배양은 2012년 2월에 시작하여 5월까지 약 3개월간 수행되었다. 2월에는 1,244개의 식물체를 획득하였으며 3월에는 596개, 4월에는 947개의 식물체를 획득하여 현재 정상 식물체로 자랄 수 있도록 MS배지에서 배양하고 있다. 5월 배양 결과는 아직 자라고 있어 정리하지 않았다. 배지는 호르몬, micro nutrients, 그리고 NLN의 농도를 서로 달리한 13가지 조건을 이용하였다. 배추의 소포자 배양에 효과적인 배지 조건은 품종별로 각각 달랐다. 11-FF197 품종 배양 결과 62개의 배상체를 획득하였으며 이 중 25개가 정상 식물체로 자라서 MS 배지에서 배양하고 있으며 가장 효과적 조건은, ‘NLN(1X) + AgNO3(1mg/L) + Sucrose (13%) + NAA(0.05mg/L) + BAP(0.05mg/L)’ 조건으로 전체의 44%인 11개의 식물체가 이 조건에서 획득되었다. 11-FF302 품종의 경우 ‘NLN(1X) + AgNO3(1mg/L) + Sucrose (13%)’ 조건이 효과적으로 전체1,061개 중 265개의 식물체를 이 조건에서 획득하였다. 도입 품종 18점의 소포자 배양 결과 2,813점의 식물체를 획득하여 현재 MS배지에서 정상 식물체로 배양을 유도하고 있다. 본 시험을 통하여 배추의 소포자 배양 조건이 품종별로 서로 달랐으며, 다양한 조건을 이용하더라도 3개월 동안 약3,000점의 소포자 유래 식물체를 획득함에 따라 소포자 배양 기술로 단기간에 다양한 계통을 육성할 수 있음을 밝혔다.

The application of PCR analysis on the herbal medicine Moutan Cortex (Paeonia suffruticosa Andrews) was evaluated by the comparison of the genetic relationship based on the DNA sequence with Paeoniae Radix (Paeonia lactiflora Pallas) following development of specific primers. Moutan Cortex and Paeoniae Radix were distinguished through the PCR analysis based on the internal transcribed spacer (ITS-PCR) from nuclear ribosomal DNA region. The 294 bp PCR products both of Moutan Cortex and Paeoniae Radix was amplified by MIF1 and MIR1. And a Moutan Cortex specific 225 bp PCR amplification product was amplified by MIF2 and MIR1 primers. The 225 bp sequence could be successfully amplified from Mortan Cortex of dried herbal preparations. PCR analysis based on ITS (ITS-PCR) may be an efficient tool for the discrimination of Moutan Cortex.

Compounds of isolated from roots extract of Pueraria thunbergiana were tested their inhibitory effects on α-glucosidase and α-amylase. Inhibitory activity of methylene chloride (MC) fraction and ethyl acetate (EA) fraction against α-glucosidase showed more than 60% at a concentration of 500μg/ml. Among the nine compounds tested on α-glucosidase, biochanin A, (-)-tuberosin and calycosin from MC fraction and daidzein from EA fraction were stronger inhibitors than acarbose (IC50=530μg/ml), and their IC50 were 9, 144, 328 and 20μg/ml, respectively. Biochanin A and (-)-tuberosin also inhibited α-amylase activity as like as acarbose IC50=20.5μg/ml), and their IC50 were 22 and 348μg/ml, respectively. Although daidzein was already known α-glucosidase inhibitory effects, it was newly evaluated that biochanin A and (-)-tuberosin inhibited α-glucosidase as well as α-amylase, and that calycosin did α-glucosidase.

This study was carried out in order to determine the biological activities such as antioxidant activities in nine cultivars of Momordica charantia L. (Korea, China, Japan and Philippine native cultivars). Their antioxidant activities were measured using DPPH free radical scavenging, ABTS cation radical scavenging, and Nitrite scavenging ability. The highest total polyphenol content (16.82 μg/ml) measured in the native Korea cultivar, and this value was 4.0 μg/ml higher than that of the 'Verde Beuhas' cultivar (12.82 μg/ml). The 'Peacock' cultivar had the highest total flavonoid amount which was 4.38 μg/ml. The free radical scavenging activity using DPPH method was the highest in the native China cultivar (RC50 = 102.6 μg/ml). ABTS cation radical scavenging activity according to cultivars was significantly higher in 'Peacock'. Nitrite scavenging ability showed the most remarkable effect at the pH 1.2, exhibited to 81.5~86.9% by addition of ethanol extract 1μg/ml from Momordica charantia L. These results suggest that Momordica charantia L. had the potent biological activities, and that their activities exhibited differently depending on cultivars.

반하의 기내 조직배양을 통해 소괴경 생산을 하고자 적합한 식물생장조절제 처리조건, 배지와 처리 농도, 고형지지물의 종류와 농도를 조사하였다. 기내 소괴경 형성에 적합한 식물생장조절물질과 농도 조건을 연구 한 결과 0.1mg/l 2,4-D와 0.5 mg/l BAP 혼합처리에서 잎 (3.9개)과 엽병 (4.7개) 배양모두 최고치의 소괴경을 생산할 수 있었다. 기내 소괴경 형성에 적합한 배지는 SH배지로 나타났으며 잎과 엽병 배양에서 4.5와 5.2개의 소괴경을 생산하였으며, 최적 농도는 SH 배지의 무기염류를 반으로 줄인 1/2 SH배지가 가장 효과적이었다. 기내 소괴경 생산에 적합한 고형지지물과 그 농도를 조사한 결과, 잎과 엽병 배양 모두 agar보다 gelrite에서 소괴경 형성이 잘 되었으며, 농도별로는 agar 6%, Gelrite는 4% 처리에서최고치의 소괴경을 생산할 수 있었다. 기내에서 생산된 소괴경은 5˚C에서 1개월간 냉장 보관 후에 생장상에서 MS 고형배지가 든 배양용기와 멸균 소독한 상토에 옮겨 발아율을 조사한 결과, MS고형 배지에서 자란 소괴경은 86%의 발아율을 보였으며, 멸균 소독한 상토에서는 43%의 발아율을 보였다. 추후 반하 소괴경의 발아율과 토양 적응성을 높이는 연구보강으로 소경을 번식용 종자로 활용할 수 있는 방안을 모색할 예정이다.

The study was carried out to establish an improved protocol for shoot organogenesis and plant regeneration from leaf explant cultures of Scrophularia buergeriana M. with the treatment of ethylene inhibitors [silver nitrate (AgNO3), aminoethox-yvinylglycine (AVG), Cobalt chloride (CoCl2)]. The regenerated shoots obtained from leaf explant cultures on MS medium containing 2 mg/l BAP, The additions of AgNO3. AVG and CoC12 substantially improved the shoot regeneration frequency, at the optimal concentration of 7 mg/L, 7 mg/L, and 3 mg/L respectively, The regenerated shoots could be easily rooted with 0.1 mg/L IBA treatment. The noted plants were hardened and transferred to vermiculite with a 85% survival rate where they grew normally.

본 연구는 polyamine이 쪽 모상근 배양에서 뿌리의 생장과 indigo 생합성에 미치는 영향을 조사하였다. 1. 토양미생물인 Agrobacterium rhizogenes R1000을 이용하여 쪽 자엽으로부터 모상근을 효과적으로 유도하여 배양하였다. 2. 모상근 생장과 인디고 생합성이 polyamines(putrescine, spaermidine, spermine) 처리에 의하여 향상되었으며, 그 중 putrescine이 다른 polyamines에 비하여 효과적이었다. 3. Putrescine 70 mg/l 처리가 모상근의 생육(4.4 g/flask)과 인디고 생합성(216.3 ug/g)의 향상에 최적조건으로 조사되었다.

엉겅퀴 부위별 메탄을 추출 수율을 구한 결과 뿌리 및 잎 추출물은 10% 정도의 수율을 보였으나 줄기 추출물은 2.8%의 낮은 수율을 보였다. 항산화활성 실험 결과 부위별 ethyl acetate 분획물과 butanol분획물에서 강한 항산화 활성을 보였으며, 특히 뿌리의 ethyl acetate 분획물(RC50:11μg/ml)과 butanol 분획물(RC50:14μg/ml), 잎의 butanol 분획물(RC50:15μg/ml)에서 대조구인 α-tocopherol(RC50:12μg/ml)이나 BHA(RC50:14μg/ml)정도의 항산화활성을 보였다. 곰팡이에 대한 포자발아 억제시험에서는 전반적으로 물분획물에서 우수한 활성을 나타냈다. Yeasts에 대한 실험에서는 ethyl acetate 분획물에서 대조구와 유사한 활성을 나타냈다. 박테리아에 대한 항균시험은 역시 ethyl acetate 분획물에서 활성을 나타냈다. Ames test결과 MNNG(0.4μg/plate)의 경우 S. typhimurium TA100 균주에서 시료농도 1000μg/plate에서 핵산 분획물이 88.18%로 가장 높은 억제효과가 나타났다. 4NQO(0.15μg/plate)에 대한 S. typhymurium TA98 균주에서 시료농도 1000μg/plate에서는 엉겅퀴 뿌리 추출물 및 에칠아세테이트 분획물이 77, 75.8%의 억제효과를 나타냈으며, TA100 균주에서도 엉겅퀴 뿌리 추출물 및 에칠아세테이트 분획물이 72.5, 74.3%의 억제효과를 나타냈다. Trp-P-1(0.15μg/plate)을 사용한 S. typhimurium TA98 균주에서는 시료농도 1000μg/plate에서 엉겅퀴 뿌리 추출물(1000μg/plate)에서 82.25%의 가장 높은 억제효과를 보였으며, TA100균주의 경우, 시료농도 1000μg/plate에서 부탄을 분획물에서 77.75%의 가장 높은 억제효과를 보였다. 엉겅퀴 뿌리 추출물 및 용매 극성을 이용한 분획물을 대상으로 암세포주에 대한 증식 억제 효과를 실험한 결과, A549, Hep3B, MCF-7 세포주에서 메탄올 추출물이 가장 우수한 억제효과를 나타내었으며 인간유래의 정상 간세포 293에 대하여 시료농도에 따른 세포독성 효과는1000μg/ml 시료 첨가 시 암세포에 대하여 대부분 60% 전후의 억제율을 보이는데 반해 293에 대해서는 25% 이하의 생육억제율을 보였다. 이는 암세포에 대한 높은 억제효과에 비해 정상세포에 대해서는 비교적 낮은 독성효과를 나타냄을 알 수 있었다.

현탁배양으로 체세포배를 대량 생산하는데 관여하는 요인 들을 조사분석하고. 생산된 체세포배를 encapsulation시켜 인공종자화가 가능한지를 검토한 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 현탁배양에서 LS(Linsmeier-Skoog) 배지가 어뢰형과 자엽기의 체세포배 형성율이 높았다. 2. 현탁배양시 체세포배 형성에 영향하는 탄소원은 sucrose가 가장 효과적이었다. Gtucose에서도 자엽 기의 체세포배가 형성되었으나 sucrose에서보다는 적었다. Fructose, lactose 및 maltose는 효과가 없었다. 3. 현탁 LS 배지에서 sucrose 농도는 3%가 체세포배 형성에 적합한 농도로 나타났다. 4. 현탁 LS 배지에서 질소원을 달리하여 체세포배 형성율을 조사한 결과 암모니아태 질소의 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 또한 암모니아태 질소와 질산태 질소의 비율을 413(mg/l) : 1900(mg/l)로 하는 것이 바람직하다고 판단되었다. 5. 현탁배양에서 계대배양 3회까지는 체세포배형성에 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 그러나 불필요하게 계대배양 회수를 증가시킬 필요는 없다고 본다. 6. 고형배지에서 체세포배 형성을과 형성 수에는 BA단독보다는 NAA를 혼용하는 것이 효과적이었으며 이 효과는 BA 농도가 높은 경우에 크게 나타났다. 7. 고형배지에서 체세포배 형성율과 형성 수에는 kinetin 단독보다는 NAA와 혼용하는 것이 바람직하며 이 효과는 kinetin의 농도가 높은 경우가 좋았다. 8. 고형배지에서 체세포배 형성율과 형성 수에는polyamines 중에서 spermidine과 spermine이 효과적이었으며 spermine 10mg/l처리에서 가장 많은 체세포배가 형성되었다. 9. 기내묘에서 발생하는 vitrification을 억제시키기 위하여 질산은을 처리하더라도 체세포배 형성이나 형성율에 별다른 영향이 없었다. 10. 체세포배를 encapsulation 할 때 인공종자의 구형 형성은 sodium alginate 농도를 3%로 인한 경우 가장 좋았으나 인공종자의 발아율은 2.5%에서 100% 발아가 되었고 3%에서는 88%가 발아하였다. 11. 인공종자는 발아하여 정상적으로 생장하면서 shoot와 root를 형성하였다.