Good quality seedlings produced in the seedbed of Yangjik, traditional seedling cultivation, is one of the most important factors in determining the yield and quality of 4~6-year-old ginseng. This study was carried out to substitute Yacto, traditional organic fertilizer, for economical compost in the cultivation of seedling by fertilizing relatively little amount of compost into seedbed soil. Bulk density and solid phase were decreased in physical properties of seedbed soil, while air phase and porosity were increased by more addition of compost. When the amount of applied compost in seedbed soil was above 8l per Kan, the contents of nutrient were exceeded the range of optimal standard for ginseng cultivation. Chlorophyll content and stem length were increased by more addition of compost, while the length and the width of leaves showed the highest value at the application level of 8l per Kan. Heat injury was also increased distinctly above the application level of 8l per Kan. The number of first grade seedlings and usable seedlings, and fresh root weight per plant showed the peak at application level of 8l per Kan, respectively. Fertilizing the compost of 8l per Kan into seedbed soil was the optimal amount for producing the good quality seedlings.

A protocol for the production of transgenic Panax ginseng C.A. Meyer was established via Agrobacterium tumefaciens-mediated genetic transformation of direct somatic embryos. A number of conditions related to the co-cultivation were tested with respect to maximizing transformation efficiency. The results showed that pH of the co-cultivation medium (5.7), the bacterial growth phase (optical density; OD600 = 0.8), co-cultivation period (3 days), and acetosyringone concentration (100 μM) had positive effects on transformation. Selected plantlets were cultured on the medium at an elevated hygromycin level(30 mg/l). Integration of the transgenes into the P. ginseng nuclear genome was confirmed by PCR analysis using hpt primers and by Southern hybridization using hpt-specific probe. The transgenic plantlets were obtained after 3-month cultivation and did not show any detectable variation in morphology or growth characteristics compared to wild-type plants.

The cost of conventional cultivation of ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer) is very expensive, because shadow condition should be maintained during cultivation periods owing to inherently weak plant for high-temperature. Therefore, application of plant biotechnology may be possible to overcome these difficulties caused by conventional breeding of ginseng. Transgenic plants were produced via Agrobacterium tumefaciens Gv3101, both carrying the binary plasmid pBI121 mLPISO with nptII and Iso (isoprene synthase) gene. Integration of the transgenes into the P. ginseng nuclear genome was confirmed by PCR analysis using nptII primers and Iso primers. RT-PCR result also demonstrated the foreign isoprene synthase gene in three transgenic plant lines (T1, T3, and T5) which was expressed at the transcriptional level. When whole plants of transgenic ginseng were exposed to high temperature at 46℃ for 1 h, a non-transformed plant was wilted from heat shock, whereas a transgenic plant appeared to remain healthy. We suggest that the introduction of exogenous isoprene synthase is considered as alternative methods far generating thermotolerance ginseng.

Saponin and ginsenosides are very important as medicinal components of ginseng. These components are significantly different according to Panax species, cultivation area, or manufactured products. In this research, we comparatively analyzed the characteri

This study was to examine the variations of chromosome number and the ranges of variety in the suspension culture of ginseng (Panax ginseng C. A. Meyer) callus cell, and the effect of plant hormones for the chromosome aberration. Plant hormones added with MS medium in the suspension culture were 2,4-D, kinetin, and 2,4-D+kinetin and concentration of the plant hormones were 1000 μM, 10 μM and 0.1 μM respectively. As a result of these experiment the following conclusion has been obtained. Media contained with 2,4-D+kinetin in 10 μM concentration was very effective in the suspension culture result from 26.4% mitosis frequency, and found the various variation of chromosome number. Variety of chromosome number was diversed (9～110), espicially frequency of hypohaploid and hyperhaploid cells were very higher than hyperdiploid cells. In this experiments, it is suggested that 10 μM 2,4-D+kinetin added with medium in the suspension culture of ginseng callus was effect in the variations of chromosome number.

The endophytic bacteria were isolated from the rusty-root ginseng. This isolated bacteria were occurred the rusty-root ginseng with artificial inoculation. For the suppressing of rusty-ginseng, disinfectants, antibiotics, kitosan, micro-organisms and metabolites were tested to isolated endophytic bacterium. All of the isolated bacteria strains were sensitive sodium hypochlorite, however, some of isolated bacteria lines were sensitive to other tested materials. For example, D (didecyl dimethyl ammonium bromide), CIO2, ODDA (octyldecyl dimethyl ammonium chloride + diocyul dimethyl ammonium chloride + alkyl diethyl benzyl ammonium chloride), GD (glutaraldehyde + dimethy cocobenzyl ammonium chloride) suppressed some of bacteria strains. Otherwise, some of antibiotics (e.g. ampicillin, chloramphenicol, erythromycin, kanamycin, neomycin, rifampin, streptomycin, tetracycline) were sensitive to the isolated bacteria strains. All of isolated bacteria strainswere inhibitive to the mixed formation with neomycin and streptomycin, and neomycin and tetracycline. Both sodium hypochlorite and antibiotic mixing of neomycin and tetracycline were effective to prevention of rusty-root ginseng of sub-merging ginseng in the ginseng field.

해가림의 이랑방향이 인삼의 생육에 미치는 영향을 구명하고자 방위각 90˚와 270˚ (이랑방향 90˚), 120˚와 300˚ (이랑방향 120˚), 0˚와 180˚ (이랑방향 180˚)를 가로지르는 방향으로 이랑을 만들고 2, 3년생 인삼의 생육특성 및 수량성을 표준재배법의 이랑방향 120˚와 비교한 결과는 다음과 같다. 1. 이랑방향 90˚는 대조구인 120˚에 비해 오전에 투광량의 감소로 해가림 내 기온은 약간 낮았으나 15시 이후에는 투광량의 증가로 대조구보다 높은 기온을 보였다. 2. 이랑방향 180˚는 대조구인 120˚에 비해 9:00~11:00 사이에 투광량의 현저한 증가로 해가림 내 기온이 매우 높았으나 13시 이후에는 대조구와 투광량이 비슷하여 기온도 큰 차이가 없었다. 3. 이랑방향 90˚와 180˚에서 경장, 엽장 및 엽폭은 대조구인 120˚보다 모두 감소되었는데, 90˚보다 180˚에서의 감소가 현저하였다. 4. 엽소율(葉燒率)은 이랑방향 90˚에서 가장 작고 직사광선의 유입이 많았던 180˚에서 가장 컸으며 해에 따라 엽소율(葉燒率)은 큰 변이를 보였다. 5. 2004년과 같이 한발이 심한 해에는 이랑방향 180˚의 수량성이 대조구인 120˚보다 낮았으나 상대적으로 한발이 적은 2005년도에는 180˚가 대조구보다 높은 수량을 보였다.

인삼의 안정적인 생산 및 합리적인 병해방제에 기여하기 위하여 연구를 실시한 결과 갈잎 퇴비에서 분리된 Streptomyces lauretii B8180과 Bacillus subtilis B8856, Burkholderia cepacia B7944 세 균주의 인삼병원균 5종에 대한 항균력이 인정되었으며, 특히 실내실험을 통하여 높은 역병 방제효과가 인정되었다. 그러나 이 실험에서와 같이 식물의 지상부에 길항균을 살포하는 방법을 통하여 역병 방제효과를 높일 수 있을 것으로 생각된다. 이 길항균들은 갈잎 퇴비에서 분리되었기 때문에, 갈잎 퇴비에서 증식시켜 인삼재배 예정지에 투입하면, 억제형 토양 (suppressive soil) 조성을 통한 주요병해 방제가능성도 클 것으로 생각된다.

국내산 인삼의 부위별 quercetin, p-coumaric acid, maltol, esculetin의 함량을 측정한 결과 잎에서는 quercetin과 esculetin이 주근에서는 p-coumaric acid가 다량 함유되어 있었다. 이중잎의 EA 분획물은 melan-a 세포주에서 뛰어난 멜라닌 생성억제 활성을 보였으며, 이의 주요성분인 quercetin과 esculetin이 tyrosinase 활성억제도, melan-a 세포주에서의 멜라닌 생성억제도, UV-흡수도 측정에서 모두 우수한 활성을 나타내는 결과로 미루어 인삼의 잎은 피부미백을 목적으로 하는 기능성 소재로 이용될 수 있는 가능성을 가지는 것으로 사료된다.

This experiment was conducted to study whether priming with deep sea water results in enhancement of seed germination and to identify the optimum concentration of the priming solution, and duration of priming using sweet pepper (Cv. California wonder), rice (Cv. Ilpum) and ginseng seed. Sweet pepper and rice seeds were primed with 5 various concentrations (5%, 10%, 15%, 20% and 30%) for deep sea water for 48 hours, 24 hours and 12 hours at 25℃ and ginseng seeds in 5%, 10%, 15%, 20%, 25% and 30%, and 2,4,6, and 8 electrical conductivity (EC) which were made by desalinating deep sea water. Priming in deep sea water (DSW) improved the early and final germination percentage, mean germinal on rate, emergence percentage and root and shoot length, compared with plain water, KNO3 and without priming treatments. In sweet pepper, 24 hours priming with 5 percentage DSW significantly improved the early germination percentage and radical length. It has also improved the mean germination and emergence days and early emergence percentage, compared with KNO3 and control. Whereas, in rice, 48 hours priming with 10 percent DSW significantly improved the early germination percentage, plumule emergence percentage, root length and shoot height. Hence the best seed priming treatment on sweet pepper and Rice are 24 hours with 5 percentage DSW and 48 hours with 10 percentage DSW, respectively, whereas in ginseng, priming with EC4, EC8 and 25% DSW had shown better germination.

해양심층수의 처리에서 처리농도가 높아짐에 따라 대조구보다 작물의 생육이 떨어짐으로 과실의 생육과 수량은 감소한다. 평균 생체중은 전체적으로 양액 내 해양심층수의 농도가 높을수록 감소하는 경향이었다. 특히 1화방에 비하여 2화방의 생계중이 처리농도가 높아질수록 현저히 감소하였다. 과실의 고형물 함량은 심층수의 농도가 높을수록 증가하는 경향이었다. 제 1화방의 경우 10mM과 20mM 처리구에서 가장 많이 증가하였으나, 제 2화방의 경우 30mM과 40mM 처리구가 가장 많이 증가하였다. 토마토 과실을 구성하는 당은 glucose와 fructose가 대부분이었고 sucrose는 미량만 검출되었다. 과실 내 fructose와 glucose의 함량이 처리농도가 높을수록 줄어드는 이유는 심층수에 의해 생긴 염 스트레스에 의해 잎의 생육이 저하된 것에 기인한 것으로 보인다. 이 실험에서는 20mM 처리구의 라이코펜 함량이 가장 많은 것으로 나타났으며 무처리구와 나머지 처리구의 함량은 크게 차이가 없는 것으로 나타났다. 심층수 처리는 염 스트레스로 작용하여 에틸렌 형성을 유도 및 촉진시켜 과실의 성숙이 빨라진 것으로 생각되었다. 해양심층수의 처리는 가용성 고형물 함량과 lycopene 함량을 높임으로써 토마토 과실의 품질에 효과가 있으나 생체중의 감소로 인한 생산량 감소가 생긴다. 이에 적정처리 농도인 20mM로 처리하였을 때 고품질의 과실 생산이 가능함과 동시에 생산량 감소를 최소화할 수 있을 것으로 생각된다. 전체 ginsenosides 중 Re의 농도가 전 처리구에서 모두 가장 높은 함량을 차지하였으며, ginsenosides의 총함량은 EC 8 처리구를 제외한 전 처리구에서 대조구 보다 높게 나타났다. PT/PD의 값은 EC 8 처리구가 1.31로 가장 낮았고, EC 6 처리구가 2.52로 가장 높았으며, 나머지 처리구는 큰 차이가 없었다.

This study was carried out to investigate spectral irradiance characteristics of blue, yellow, and blue-black colored polyethylene (PE) shading net and the effect on growth characteristics and yield in ginseng seedling. The spectral irradiance (μmol/m2/s/nm) showed the peak at 498 nm in both of blue and blue-black PE shading net, and 606 nm under yellow PE one. The intensity of blue light in blue shading was more strong than that of blue-black shading, control. Blue shading was increased by 17% and 23% in accumulated quantum for daytime, 0.5℃ and 0.2℃ in maximum temperature on June 2 than that of yellow and blue-black shading, respectively, but heat injury ratio of the former was lower than that of the latter. Chlorophyll content and stem length in blue shading were decreased more significantly than those of yellow and blue-black shading. The specific leaf weight was higher under blue and yellow shading than that of blue-black shading. Ginseng seedling harvested in blue shading was increased by 13~17% in the number of root, and 17~20% in root weight per m 2 compared to yellow and blue-black shading owing to the increase of survived plant, and the decrease of specific leaf weight, heat injury ratio, and stem length.

본 연구에서는 인삼 잎으로부터 정제한 mRNA를 이용하여 cDNA library를 제작하였다. 이 cDNA library로 부터 349개의 에너지 대사 관련 유전자를 선발 하였다. 에너지 대사 관련 유전자의 평균 사이즈는 0.49 kb이며, 에너지 관련 유전자들의 세부 기능별 발현을 분석한 결과 aerobic respiration(48.4%), accessory proteins of electron transport and membrane associated energy conservation(17.2%), glycolysis and gluconeogenesis(3.4%), electron transport and membrane associated energy conservation(2.9%), respiration(2.0%), glycolysis methylglyoxal byp-ass(1.7%), metabolism of energy reserves(0.6%)와 alcohol fermentation(0.3%)의 분포를 보였다. 인삼 잎에서 발현되는 유전자중 가장 많이 발현된 Chlorophyll a/b binding protein of IhcII type I(36.6%), Photosystem II oxygen-evolving complex protein(6.6%) 등이 발현되었다.

홍삼 제조공정을 단순화하면서 효율적으로 유효성분을 증대시키기 위해서 4년근 수삼을 구입하여 깨끗이 수세한 후 96-98℃에 3시간 정도 수증기로 증삼한 후 30시간 정도 열풍건조하여 홍삼제조를 위한 간이법을 개발하였다. 제조한 홍삼으로부터 홍삼엑스(60˚ brix 이상)를 제조하였으며 홍삼엑스의 추출수율은 60% 이상이었다. 간이법으로 제조한 홍삼을 재료로 하여 농축한 홍삼엑스의 사포닌 함량을 조사하기 위해서 HPLC를 이용하여 총 사포닌(total saponin)을 분석하였다. 그 결과 PD계 사포닌 중 암세포전이억제효과와 평활근이완작용이 탁월한 ginsenoside-Rg3에는 H사에 비하여 2배 이상 검출되었으며, 간상해 억제작용과 혈소판 응집억제작용이 있는 것으로 알려진 ginsenoside-Rh1종의 경우 3배 이상 검출이 되었다.

채굴시기, 등급, 온도 및 저장기간에 따른 수삼의 호흡특성을 조사하였다. 채굴시기별 수삼의 호흡률은 3월부터 서서히 증가하여 8월에는에서 7.88 mL로 최고값을 보인 후 다시 감소하는 경향을 나타냈다. 수삼의 주채굴시기인 10월, 11월 및 익년 3월에 채굴한 수삼의 호흡계수는 범위로 채굴시기에 따라 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다. 개체 당 중량이 범위인 수삼을 4 등급으로 나눠 호흡률을 비교하였던 바 중량이 클수록 호흡률이 낮아지는 경향

광계II(PSII)는 고등식물의 chloroplast에서 두 개의 광합성 반응중심 중의 하나이다. Chlorophyll a/b 광수확 복합체는 광계II를 위한 안테나 역할을 수행한다. 본 연구에서는 인삼의 잎조직을 제작한 cDNA library로부터 chlorophyll a/b-binding protein (Cab) 유전자를 분리하였다. 인삼 Cab유전자는 935 bp의 염기와 265개의 아미노산 잔기(pI 5.63)로 구성된 한 개의 ORF를 포함하고 있으며, 단백질의 분자량은 28.6 kDa으로 추정되었다. 인삼에서 분리한 Cab 유전자는 기존에 식물에서 보고된 유전자들과 유사성을 나타내었으며, 유사도는 68-92%로 나타났다. 아미노산 서열을 비교하여 유연관계를 분석한 결과 인삼의 Cab 유전자는 비교된 P. persica (AAC34983), A.thaliana (AAD28771), G. hirsutum (CAA38025), G. max (AAL29886), V. radiata (AAF89205) 등과 동일한 그룹으로 분리되었다.

고려 인삼(Panax ginseng)의 뿌리로부터 ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase small subunit(rbcS) 유전자를 선발하여 sequence 분석을 실시하였다. 고려 인삼 rbcS cDNA는 790 bp 염기로 구성되어 있으며, 183개의 아미노산(pI 8.37)을 코드하는 549 bp의 ORF를 가지고 있고 단백질의 분자량은 20.5 kDa으로 추정되었다. 인삼 rbcS는 기존에 보고된 것과 유사성을 나타내었으며, Helianthus annuus(CAA68490)에서 분리된 것과 78%의 높은 상동성을 보였다. 기존에 데이터베이스에 축적되어 있는 다른 식물체로부터 분리된 rbcS와 아미노산 서열을 비교한 결과 인삼의 ybcS는 H. annuus (CAA68490), C. morifolium (AAO25119), L. sativa (Q40250)와 밀접한 유연관계에 있는 것으로 조사되었다.

인삼포장에서 염류의 집적은 우량인삼의 생산에 많은 장애요인이 되고 있다. 본 연구는 인삼종자의 NaCl에 대한 반응정도를 조사하고, 또한 체세포배의 발생시 및 인삼모상근에서 사포닌의 생성에 미치는 반응을 조사하였다. 인삼 접합자 배를NaCl이 첨가되지 않은 배지에 접종한 결과 84.5%가 발아되었으며 0.1M에서는 3% 만이 발아되었고, 0.2M이상의 처리구에서는 전혀 발아가 되지 않았다. 또한 체세포배 발생 은 미숙배를 이용할 경우 NaCl 무첨가배지에서 가장 양호하였으며 농도가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 반면에 성숙배에서 는 NaCl 무첨가배지보다 0.05M첨가배지에서 더 양호한 경향을 보였다. 뿌리 상태인 인삼의 모상근의 경우에는 광상태에서 NaCl를 첨가한 배지에 배양시 0.04M에서부터 안토시안이 형성되기 시작하여 0.08M에서는 눈으로 확인이 가능할 정도의 많은 량이 형성되었다. 안토시안을 함유한 세포주는 다른 세포주에 비해 crude saponin뿐만 아니라 total ginsenoside의 함량도 높은 경향을 보였으며 panaxatriol보다 panaxadiol이 2배 이상 많았다.

인삼에 염류내성을 증진시키기 위해서 Arobidopsis에서 분리한 SAL1 (3‘(2’),5‘-bis-phosphate nucleotidase) 유전자를 Agrobacterium Tumefaciens을 이용하여 인삼자엽으로부터 형질 전환체를 유도하였다. Agrobacterium 과 공동배양 후 식물호르몬 무첨가 선발배지 (kanamycin 100 mg/l)에 치상한 결과 10%미만의 자엽에서 형질전환 인삼체세포배가 발생되었으나, Agrobacterium과 공동배양 후 1.0 mg/l 2.4-D와 0.5 mg/l kinetin의 식물호르몬을 첨가한 배지에 옮겨준 경우에는 74%의 형질전환율을 보였다. 발생한 체세포배는 초기에 250 mg/l 의 cefotaxime이 첨가된 MS배지에서 3주간 배양한 후 100 mg/l kanamycin과 250 mg/l cefotaxime이 첨가된 MS배지에 계대배양하여 선발하였다. 자엽단계로 발달한 체세포배들은 발아시키기 위해서 50 mg/l kanamycin과 10 mg/l 지베렐린이 첨가된 MS 배지로 옮겨 선발하였다. Kanamycin 첨가배지에서 선발된 체세포배들은 특이 프라이머로 PCR 증폭을 통하여 최종적으로 형질전환체를 확인하였으며, 줄기와 뿌리가 잘 발달된 형질전환체들은 성공적으로 토양에 순화시켰다.