재배지역에 따라서 동일한 고구마 품종이 나타내는 생육특성과 괴근특성을 구명하고 보다 우수한 품질의 고구마를 생산하기 위한 기초자료를 얻고자 수행된 결과는 다음과 같다. 1. 지역별 재배 토양의 토성은 논산시험구가 식양토, 함양이 양토였으며, 무안, 익산, 보령은 사질양토였다. 또한 보령시험구는 강우량이 많아 일조시간이 짧았으며 적산온도는 익산시험구가 높게 나타났다. 2. 전기전도도는 무안시험구가 다른 지역 시험구에 비해 높았고, 유기물 함량 및 유효인산, 양이온치환용량은 보령이 높아 토양 비옥도가 높게 나타났다. 3. 덩굴무게는 보령시험구에서 많았으며 수량과 당도는 무안과 익산에서 높았다. 4. 고구마의 형태는 익산시험구는 단방추형이었고, 함양은 장방추형으로 길쭉한 경향이었으며, 육색은 익산과 무안시험구의 색도가 낮아 어두운 색을 보였다. 5. 전분가 및 당도는 무안과 익산시험구가 높았고 함양은 낮은 경향이었다.

본 시험은 기상여건상 상습적인 과습장해에 대비하여 내습성 콩 품종의 조기육성 및 습해 경감기술 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였던 바, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 뿌리건물중은 풍산나물콩이 과습구가 대조구의 59~67%로 과습에 의한 감소정도가 가장 적었고, 장엽콩이 과습구가 대조구의 47~49%로 감소정도가 가장 컸다. 본엽4엽기(V5 stage) 과습처리후 21일간 뿌리건물중 일당증가량은 풍산나물콩이 과습구가 대조구의 47~56%로 회복력이 가장 컸고, 장엽콩이 과습구가 대조구의 26~27%로 회복력이 가장 적었다. 2. 근류건물중은 풍산나물콩이 과습구가 대조구의 83~91%로 과습에 의한 감소가 가장 적었으나, 명주나물콩은 과습구가 대조구의 48~66%로 감소정도가 가장 컸다. 3. 지상부 건물중에 대한 지하부 건물중의 비율(R/S)은 기간이 경과할수록 감소하였는데, 장엽콩은 과습처리 직후부터 과습처리 종료 11일 후 까지 대조구가 과습구에 비해 R/S가 0.04~0.06 정도 더 높았으며, 풍산나물콩은 과습처리 종료 4일 후 까지는 대조구가 과습구에 비해 R/S가 0.04 정도 더 높았으나, 과습처리 종료 11일 후에는 대조구는 R/S가 0.37였으나 과습구는 R/S가 0.39으로서, 대조구에 비해 과습구의 R/S가 더 높았다. 이는 과습처리 종료 후 뿌리의 회복속도가 빠르고, 부정근(adventitious root)의 발생이 많았기 때문인 것으로 나타났다. 4. 과습처리 종료 11일 후 전체 뿌리 생체중에 대한 부정근의 생체중 비율은 명주나물콩이 14%로 가장 낮았고, 풍산나물콩이 38%로 가장 높아 생육후기 양 수분 흡수능력증대에 유리한 것으로 나타났다.

인삼의 생장에서 염류의 집적은 우량 인삼의 생산에 많은 장애요인이 되고 있다. 본 연구에서는 순계 분리된 인삼의 우수 계통으로부터 NaCl 처리에 따른 생장율 조사와 ginsenoside의 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 선발된 모상근(KGHR-8)으로부터 ginsenosides의 함량에 미치는 NaCl의 최적 농도를 조사하기 위하여 30일간 배양한 결과 NaCl의 농도가 증가함에 따라 모상근의 생장은 감소하였지만, total ginsenoside의 함량은 0.24M NaCl 처리구에서 높은 증가를 가져왔으며 특히 광을 조사하여 배양한 결과 높게 검출되었다. 0.24 M NaCl 농도로 광상태하에서 함량은 61.7% 증가하는 양상을 나타내었다. (Table 1). 또한 모상근의 생장을 최적 상태로 설정하기 위해 two step culture 방법을 조사한 결과, 0.05M, 0.1M NaCl 처리시 모상근의 생장율은 각각 약 62%, 76% 감소한 반면, ginsenoside의 함량은 29%, 48% 각각 향상되었다. 모상근은 방어기작의 일환으로 NaCl을 elicitor로 인지하고 2차대사산물인 사포닌의 생산에 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

본 연구는 알루미늄 스트레스가 녹두에 미치는 영향을 보기 위해 뿌리의 생장, 알루미늄 함량, 뿌리 표면의 pH 변화, 원형질막의 H+-ATPase 활성과 단백질 양의 변화를 조사하여 분석하였다. 1. 처리된 알루미늄의 농도는 10, 25, 50, 100uM 이었으며, 알루미늄에 의한 뿌리생장의 억제는 25uM 이상의 농도 처리구에서 12시간부터 현저히 나타났고, 50과 100uM 처리구에서는 뿌리의 생장이 거의 중단되었다. 2. 0.2% Hematoxlin으로 염색 시 알루미늄이 처리된 근단부에서 주로 염색되었으며, 50uM 농도로 처리된 뿌리의 경우 12시간째보다는 24시간째에 근단부 전체가 염색되어 그 피해가 심각함을 보여 주었다. 또 근단 부위가 대조구와 비교하여 어두운 갈색을 나타내고, 표면이 가로 쪽으로 갈라졌다. 3. 처리 농도별 근단부(1 cm)와 근단부를 제외한 부위의 뿌리로 나누어 24시간 처리를 한 후 알루미늄 함량을 측정한 결과, 10uM 처리구에서는 차이가 없었다. 그러나 알루미늄 처리 농도가 높을수록 즉, 25uM 이상 알루미늄 처리구에서는 근단부에서 2.5배 이상 높았다. 4. pH 지시약과 agarose plate technique를 이용하여 뿌리표면의 H+-flux 의 차이를 본 결과 녹두의 근단부 표면의 알카리화가 대조구에서는 12시간 정도부터 노란색(pH 4.5)에서 보라색(pH 6.0 이상)으로 변하는 것을 관찰하였으나 알루미늄 처리구에서는 색깔의 변화를 볼 수 없었다. 5. 24시간 동안 50uM 알루미늄을 처리한 뿌리 원형질막 H+-ATPase 활성은 대조구에 비해 56%가 억제 되었다. H+-ATPase 단백질의 발현을 조사한 Western blotting 결과는 효소 활성의 감소와 유사하게 알루미늄이 처리된 뿌리에서 현저하게 줄어들었음을 확인할 수 있었다.

하늘타리 (Trichosanthes kirilowii)로부터 조직배양 기법을 이용하여 약리작용을 나타내는 생리활성물질인 trichosantin을 생산하기 위한 연구로 Agrobacterium rhizogenes ATCC15834 의 감염을 통하여 기내 배양된 유묘의 잎절편으로부터 형질전환 모상근을 유도하였다. 유도된 모상근 clones으로부터 성장속도와 분지화 정도가 빠르며 단백질 합성능이 가장 우수한 TR-03 clones을 선발하였으며, 이를 사용하여 생체량과 배지내 가용성 단백질의 생산을 최대로 높일 수 있는 최적 배양조건을 조사하였다. TR-03 clone을 4% sucrose가 첨가된 MS 배지에 초기 접종농도 2 g (생중량)을 접종하여 100 rpm으로 배양시 생중량과 배지내 가용성 총단백질의 함량이 플라스크당 약 2.4 g (건중량)과 28.3ug/l으로 최대치를 나타내었다. 한편, 배지내 가용성 단백질에 대한 RIP활성 검정에서 배양 4주 후 21.3 unit로 최대치를 보였다.

To investigate effects on the growth and ginsenosides accumulation in ginseng hairy root, potassium phosphate was supplemented with 1.25, 2.5, and 5.0 mM concentration in 1/2 MS medium, respectively. Potassium phosphate supplement was increased the biomass and ginsenosides accumulation when it was dose at the concentration of 1.25 mM. And the growth rate of hairy root in the light condition was higher than in dark condition. The highest contents and productivity of ginsenosides were observed at the supplement of 1.25 mM potassium phosphate at the 7th day after the culture onset. Ginseng hairy root cultured in 20 L bioreactor supplemented with 1.25 mM KH2PO4 was increased the growth with 1,609 g (F·W) and ginsenosides content with 11.09 mg than those in control.

To investigate the effect of culture conditions on growth and ginsenosides accumulation, we cultured the ginseng hairy root under three different media, white light or ultra-violet irradiation. The MS/B5 medium containning MS basal salt and B5 vitamin was good for the growth and ginsenoside accumulation. The light during the culture period of ginseng hairy root was irradiated. The growth was abundant in the ginseng hairy root cultured in dark. But the ginsenosides accumulation was higher than in the ginseng hairy root cultured in the light irradiation. When the ginseng hairy root was cultured in 20 L bioreactor, the ginsenosides accumulation was observed at 34% higher than the hairy root cultured in dark. UV irradiated the ginseng hairy root during the culture period. The long time irradiation of UV was caused decreasing the growth of ginseng hairy root, but the accumulation of ginsenosidess was increased as to the irradiated time.

식물생장조절제의 종류와 농도를 모색하여 할미꽃의 발근 최적 조건을 조사하여 정상적인 재분화체를 획득하고자 하였다. 지금까지의 선행연구를 토대로 최적조건에서 shoot를 유도시킨 후 발근 유도 생장조절제에 바로 옮기면 shoot가 너무 작아 재분화체가 성장하지 못하고 고사되었다. 1/2 MS에서 키운 shoot를 3.0 mg/L NAA를 첨가한 배지에서 3일간 생장시킨 후, 1/3 MS로 옮겨 치상 한 경우, 약 10일 전후에 뿌리의 유도가 관찰되었다. 이렇게 뿌리가 유도된 재분화체는 염의 농도와 설탕의 농도를 동시에 순차적으로 낮추어 순화처리되었다.

작약은 다년생 숙근성으로 가을에 식재가 일반적이지만 식재시기를 놓치거나 토지의 이용, 농가의 사정 등으로 부득이 봄에 식재 할 경우 생육과 뿌리수량에 미치는 영향에 대하여 시험한 결과는 다음과 같다. 식재 당년 맹아의 출현은 봄 식재시기가 늦을수록 빨라졌다. 생육은 3월 10일에 식재한 것이 가장 양호하여 키가 크고 줄기수가 많았으며 뿌리의 길이와 수 및 굵기도 증대되었다. 4월 10일에 식재한 것은 생육중 고사로 결주가 24% 발생하였고 생육이 불량하였으며 뿌리 수량은 3월 10일 식재에 비하여 43% 수준으로 크게 저조하였다. 2년생 10g당 건근수량은 3월10일 식재가 635 kg으로 가장 많았으며 2월 25일과 3월 25일은 비슷하였고 4월 10일 식재는 359 kg으로 가장 적어 작약 봄식재 시기는 언땅이 풀린 후부터 3월 10일 경이 가장 적합하였다. 작약의 주성분인 Paeoniflorin함량은 봄식재시기 간에 유의성이 없었다.

본 연구에서는 맥류 습해의 원인인 과습에 의한 근권의 산소부족이 맥류 뿌리의 생장 및 혐기 발효대사 효소(alcohol dehydrogenase, ADH; lactate dehydrogenase, LDH)에 미치는 영향을 조사하였다. 양액재배를 이용하여 1.5엽기 맥류 유묘에 용존산소 1.5-2 ppm 정도의 혐기처리를 1, 3, 5, 7일간 실시하였다. 혐기조건에서 뿌리의 생장은 모든 맥종에서 감소하였으며, 감소정도는 내습성이 낮은 보리가 내습성이 높은 밀과 호밀보다 낮았다. 정상조건에서 ADH 활성은 보리가 LDH 활성은 호밀이 가장 높았으나 두 효소 모두 맥종 간의 차이는 크지 않았다. 혐기처리에 의해 ADH와 LDH 활성은 모든 맥종에서 공통적으로 증가하였으며 증가 정도는 호밀과 밀에서 가장 높았고 보리에서 가장 낮았다. 혐기조건에서 이들 효소의 활성증가는 모든 맥종에서 유사하게 항시발현 동위효소의 증가 및 새로운 동위효소의 발현유도에 의해 나타났다. 혐기조건에서 ADH와 LDH 활성 증가 정도는 맥종의 재해저항성과 정의 상관관계가 인정되었다. 이러한 결과는 맥류의 내습성에 혐기 발효계 효소가 관여하고 있음을 의미하는 것으로 판단된다.

콩나물의 품질은 세근형성 정도에 크게 영향을 받는다. 본 연구는 기능성 물질을 함유하고 있으면서도 세근형성 억제용 BA를 대체할 수 있는 물질을 탐색하고자 풍산나물콩, 소원콩, 준저리 종자를 이용하여 녹차와 두충 잎, 옥수수 종자 추출물과 현재 콩나물 생산에 이용되고 있는 황토와 키토산이 콩나물의 세근형성, 생장 및 형태에 미치는 영향을 조사하고자 수행되었던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 상품성이 높은 하배축 길이가 7 cm 이상의 비율은 풍산나물콩과 소원콩보다 준저리에서 현저히 낮았던 반면, 상품으로 출하가 불가능한 하배축 길이가 4 cm 이하의 비율은 이와 반대의 결과를 보였다. 이러한 경향은 여타 처리보다는 두충잎 추출물 처리에서 가장 현저하였다. 2. 두충잎 추출물을 처리할 경우 소원콩에서는 세근이 대부분 형성되나, 풍산나물콩, 준저리 순으로 현저히 감소되었으나 여타 처리에서는 품종간 차이가 없었다. 세근형성 개체의 세근수는 두충잎 추출물을 처리할 경우 가장 적었으며, 키토산 처리를 제외한 여타 처리에서는 소원콩에서 가장 많았던 반면, 준저리에서 가장 적은 경향을 보였다. 3. 준저리에서 가장 짧았던 콩나물 길이는 녹차잎 추출물 처리에서 가장 길었던 반면, 두충잎 추출물 처리에서 가장 짧았다. 이러한 길이의 차이는 하배축과 뿌리 모두의 차이에 기인되었다. 4. 준저리에서 가장 적었던 개체당 전체생체중도 콩나물 길이와 유사한 길이를 보였다.

콩나물 재배에서 생장조절제 BA 흡수량은 처리방법에 따라 커다란 영향을 받는다. 본 연구는 BA 처리효과를 극대화하여 처리량을 줄일 수 있는 방법을 모색하고자 BA 처리 직후 첫 관수까지 경과시간이 콩나물의 생장과 세근발생에 미치는 영향을 조사하기 위하여 2 ppm BA용액에 5시간 침종한 풍산 나물콩, 소원콩 및 준저리의 종자를 재배시 첫 관수까지 20, 30 및 40˚ 로 aeration 온도를 달리하거나, 25˚ 에서 1, 2, 3, 4시간으로 aeration기간을 달리하여 처리한 후에 6일간 재배한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1, 침종과 첫 관수간 aeration온도 및 기간에 따라 각공시품종의 발아 및 생장 정도는 다른 것으로 조사되었다. 2. 콩나물의 발아 및 생장, 세근발생 개체비율, 개체당 세근수 및 생체중은 BA 용액에 침종한 후 첫 관수까지의 aeration온도의 영향은 미미한 반면, 공시품종의 영향을 크게 받는 것으로 조사되었다. 3. 세근발생 개체비율은 aeration기간을 4시간으로 길게 할수록 감소하였던 반면, 개체당 세근수는 3시간 이상의 aeration 기간간에는 차이가 없었다. 4. 하배축 및 뿌리의 길이는 1시간의 aeration을 가할 경우 가장 길었으나, 3시간 이상 aeration을 가할 경우 차이가 없었다. 5. 자엽, 하배측, 뿌리 및 전체 생체중도 1시간 aeration을 가할 경우 가장 많았으며, 3시간 이상 aeration을 가할 경우 차이가 없었다

백출의 재배체계확립시험의 일환으로 노지육묘시 점파(5×5 cm, 5×10 cm, 10×10 cm, 10×15 cm)와 조파(15 cm)등의 파종방법과 종근중의 무게에 의한 생육과 수량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 시험 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 파종방법별 출아기와 초장은 비슷하였으나 엽수와 지상부 생체중은 육묘 재식거리가 넓을수록 증가 하였으며, 지하부의 근경장과 근경직경도 재식거리가 넓을수록 컸으며 주당 생근중도 5×5cm의 10.4g에 비해 2.9∼8.7g이 더 무거웠으나 10g 당 생근중은 5×5 cm에서 1,012kg으로 가장 높았다. 10a 당 종근의 생산량은 재식밀도가 좁은 5×5 cm와 조파(15cm)에서 많았으나 16g 이상 종근의 생산량은 10×10 cm에서 가장 높았으며 5×5 cm에 비해 35% 증가 되었다. 종근중이 무거울수록 출아기는 1∼3일 빨라졌으나 출아율은 비슷하였고, 경장, 경수, 화뢰수 및 생체중에서는 종근이 무거울수록 증가하는 것으로 나타났고 병해는 비슷하였다. 지하부의 생육에서는 근경장, 근경직경이 종근중이 무거울수록 증가하였으며 10 a 당 건근경 수량도 5 g이하 134.6kg에 비해서 6g 이상에서 27∼112% 정도로 증수되었다.

Hyoscyamine and scopolamine are two most common tropane alkaloids found in the Solanaceae. The pEB expression vector carrying Nspmt gene was transformed to Agrobacterium rhizogenes. The growth of transgenic hairy roots were approximately to 80% of the wild type root. Transgenic hairy roots are less developed on only their branch roots than those of the wild type root. The extracts from Nspmt transgenic hairy root lines, 3 and 5 contained between 3.52 and 4.23 mg/g dry weight as hyoscyamine and did between 5.23 to 6.40 mg/g dry weight as scopolamine. These results showed that the overexpression of the pmt gene enhanced tropane alkaloids production of S. parviflora transformed roots and this improvement affected both hyoscyamine and scopolamine production.