인삼 4년생을 대상으로 해가림 색상을 달리하여 재배 시험한 결과, 대조구인 4중직 PE 차광망(청색 3 + 흑색 1중직)이나 청색 4중직 차광망에서 재배된 인삼의 뿌리 근중은 적색 4중직 차광망보다 높게 나타났으며, 대조구보다 청색과 적색에서 동체의 비율이 낮고 지근의 비율이 높아 투광량이 많아지면 동체의 생장이 감소하고 지근의 생장은 증가하였다. 뿌리에 함유된 진세노사이드 함량은 적색 해가림재배에서 가장 높게 나타나 투광량이 증가할수록 진세노사이드 함량이 증가되었으며, 특히 진세노사이드 Rg1의 함량이 유의적으로 더 높았다. 색상에 따른 진세노사이드 함량차이는 해가림 색상 차이에 의해 생합성 과정이 영향을 받은 것이 아닌 생육량의 차이에 따른 결과로 판단되었다.

To selection of optimal shading material, two-year-old ginseng (Panax ginseng C. A. Meyer) of new cultivar, 'Cheonpoong' (CP), and native species 'Hwangsookjong' (HS) were cultured under three kinds of shading materials such as three-layered blue and a one-layered black PE (polyethylene) net (TBSB), blue PE sheet (BS), and aluminium coated PE sheet (AS) in imperfectly drained paddy soil. Growth characteristics, yield and ginsenoside contents were investigated under three shading materials. Yield and ginsenoside contents of ginseng were distinctly affected by intensity and quality of sunlight penetrated through shading materials. Light transmission ratio, air and soil temperature according to shading materials were higher in order of BS, AS, and TBSB. However, ratio of aerial phase and porosity of the soil were higher in order of AS, BS, and TBSB, respectively. There was no significantly difference in the ratio of rusty colored root by shading materials. CP showed higher stem length, leaf area, and root weight than that of HS, while the former showed distinctly lower discolored leaf ratio than that the other. Eight kinds of ginsenosides content of CP were higher than that of HS in Rg1, Re, Rf, Rb1 and Rc except Rg2, Rb2, and Rb3. Total ginsenoside contents of CP was distinctly higher than that of HS. Total ginsenoside contents as affected by shading materials was higher in order of BS, TBSB, and AS in CP, while TBSB, BS, and AS in HS.

This study was conducted to investigate the influence of shading material on the chlorophyll fluorescence, photosynthesis, transpiration, stomatal conductance and its any correlations in Panax ginseng C.A.Meyer. Fo was higher in polyethylene shade net than in silver-coated shading plate, but this treatment caused a lower Fm in comparison with silver-coated shading plate. Also, Fv/Fm and PhiPS2 showed higher in silver-coated shading plate than in polyethylene shade net. The relationship between net photosynthetic rate and transpiration, stomatal conductance were increased as the PAR (Photosynthetic active radiation) was increased and reached maximum at the 200-400 μmol/m2/s of PAR in all of leaves, and the higher in silver-coated shading plate than in polyethylene shade net. A linear equation was obtained between net photosynthetic rate and transpiration, net photosynthetic rate and stomatal conductance. SPAD was higher in silver-coated shading plate than in polyethylene shade net.

본 연구는 이식 재배를 위한 건전 우량 인삼묘 생산을 위하여 해가림 내의 광량이 1년생 인삼의 광합성 및 형태적 특성에 대하여 조사하였다. 투과율에 따른 인삼의 엽록소 함량 및 광합성은 광 투과율이 높을수록 감소하는 경향을 보였으며, 광 투과율이 높은 조건은 잎이 생리적 장해를 받아 황변하는 모습을 보이고 있고, 줄기는 하피가 형성되었으며, 줄기의 유관속내 사부의 발달이 현저하게 위축되었다. 또한 뿌리는 광량이 높을수록 표피가 파괴되는 모습을 보였으며 형성층의 발달이 적었다. 뿌리 수량 역시 광 투과율이 높을수록 감소되었다.

인삼재배지 180지점으로부터 토양을 채취하여 토양산도, 유기물함량 및 유효인산함량을 측정한 결과 재배년수별 유의한 차이는 나타나지 않았다. 채취한 토양의 메탄올추출액으로 상추종자 발아실험을 실시한 결과 5~6년 재배지의 토양에서 종자발아나 유묘생장을 강하게 억제하는 토양추출액을 선발하였다. 선발된 토양 추출액중 발아와 유묘생장을 억제하였던 추출액은 인삼배양세포의 활력을 최대 90%까지 억제하였으나 전해물질의 누출은 증가하지 않았다. 토양추출액으로 세가지 종류의 항산화 효소 활성을 측정한 결과 superoxide dismutase는 거의 영향을 받지 않았으나, 상추유묘의 생체중억제형 토양추출액을 처리한 인삼배양세포의 peroxidase의 활성이 현저하게 억제되었고, catalase의 활성은 발아억제형 및 생체중억제형 토양추출액 모두에서 유의한 억제를 보였다.

Malate dehydrogenase is a ubiquitous enzyme in plants, involving in a range of metabolic processes depending on its subcellular location. A malate dehydrogenase (PgMDH) cDNA was isolated and characterized from the root of Panax ginseng C. A. Meyer. The deduced amino acid sequence of PgMDH showed high similarity with the NAD-dependent mitochondrial malate dehydrogenase from Glycinemax (P17783), Eucalyptus gunnii (P46487), and Lycopersicon esculentum (AAU29198). And the segment of a malate dehydrogenase gene was amplified through RT-PCR. The expression of PgMDH was increased after treatments of chilling, salt, UV, cadmium or copper treatment.

비닐하우스 내에서 일평균 투광율을 21.2%, 24.8%, 30.3%와 같이 3수준으로, 토양수분을 11.0%, 12.5%, 15.3%, 18.9%와 같이 4수준으로 조절하여 묘삼의 생육 및 수량을 조사한 결과는 다음과 같다. 엽록소 함량은 투광율이 낮은 조건에서 토양수분함량의 감소에 따라 완만히 감소되었으나 투광량이 높은 조건에서 토양수분함량이 낮아지면 엽록소 함량은 현저히 감소되었다.고온장해율은 투광율이 낮은 조건에서 토양수분함량이 11.0%처럼 매우 낮을 때에만 현저히 증가되었지만 투광량이 높은 조건에서는 토양수분함량의 감소에 따라 고온장해율은 급격히 증가되었다. 3.3m2(칸)당 생근중, 주당 생근중 및 사용가능묘삼수는 투광율이 증가되고 토양수분함량이 감소될수록 뚜렷이 감소되었는데, 토양수분함량이 적절한 조건(18.9%)에서는 투광율이 증가되어도 묘삼수량의 감소는 적었으나 토양수분함량이 부족한 조건에서는 투광율이 증가될수록 묘삼수량은 현저히 감소되었다. 적변율은 투광율이 높고 토양수분함량이 많을 때 현저히 증가되었는데, 투광율이 높은 조건에서 토양수분함량이 감소되면 적변율도 차차 감소되었으며, 투광율이 낮은 조건에서 적변율은 토양수분함량에 따라 큰 변화를 보이지 않았다.

토양수분함량이 묘삼의 생육특성 및 수량에 미치는 영향을 구명하기 위해 비가림 시설하우스에서 토양수분을 100~400mbar 수준으로 조절하여 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 광합성량은 토양수분의 감소에 따라 차차 감소되었는데, 토양수분이 매우 적은 조건에서는 뚜렷이 감소되었다. 2. 광합성량은 25℃보다 30℃에서 뚜렷이 감소되었으며, 광포화점은 온도에 따라 차이를 보여 25℃에서는 약 600μmol/m2/s로 높았으나 30℃에서는 약 300μmol/m2/s로. 낮아졌다. 3. 증산량은 광량이 증가할수록 증가하고 토양수분이 감소할수록 감소되었는데, 토양수분이 많았던 처리에서는 온도에 관계없이 고광조건에서 증산량이 매우 많았으나 30℃의 고온과 400 mbar의 낮은 토양수분 조건에서는 상대적으로 큰 폭의 감소를 보였다. 4. 엽장, 엽폭, 엽록소함량 및 잎의 수분함량은 토양수분의 감소에 따라 차차 감소되었으며, 고온장해율은 토양수분이 감소될수록 뚜렷이 증가되었다. 5. 총근중, 주당근중 및 본포에 이식이 가능한 묘삼의 수량성은 토양수분의 감소에 따라 뚜렷이 감소되어 묘삼생산에 적합한 토양수분함량은 용수량의 63% (절대수분함량 18.9%) 수준이었다.

Ginseng (Panax ginseng C. A. Meyer), a perennial herb in the Araliaceae family, is one of the most commonly utilized medicinal plants in the world. Because whole genome sequence of the ginseng plant is not analyzed, the expressed sequence tags (ESTs) from a ginseng plant was studied by constructing cDNA libraries. Almost 20,000 ESTs were collected and BLAST comparisons of the cDNAs in GenBank’s non-redundant databases revealed that many cDNAs (89.1%) exhibited a high degree of sequence homology to genes from other organisms. The majority of the identified transcripts were found to be genes related with energy, metabolism, subcellular localization, and protein synthesis. Many cDNA clones containing fructose-1,6-bisphosphate aldolase, dehydrin, catalase, and glutathion-S-transferase etc. were analyzed to study their characteristics. The expressions of the genes in different organs were analyzed using reverse transcriptase (RT)-PCR. In addition, the expressions of the genes under different abiotic stresses were analyzed at different time points. Ginseng Genetic Resource Bank (GGRB) in Kyung Hee University is the center constructed for ginseng genomic and genetic information. GGRB collects genetic resources of ginseng cultivars with systematic management system for effective conservation and application of the resources. GGRB supplies researchers new ginseng cultivars, specific markers, ginseng DNA and RNA for scientific researches.

본 연구는 비누수 해가림 재배가 인삼 생육 및 품질에 미치는 영향을 구명하기 위하여 인삼의 차광재료를 비누수 해가림과 차광망을 이용하여 실험하였던 바, 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 차광재료에 따른 맑은 날의 광량은 비누수해가림이 차광망에 비하여 낮은 경향이었고, 온도는 비누수해가림이 차광망에 비하여 3~5℃ 낮게 나타났다. 2. 차광재료에 따른 3, 4, 5년근 인삼의 생존본수는 비누수해가림에 비하여 차광망이 낮게 나타났다. 3. 차광재료에 따른 인삼의 경태는 비누수해가림에서 증가하였고, 생근중도 비누수해가림이 차광망에 비하여 3년근에서는 5.0 g, 4년근에서는 10 g, 5년근에서는 8 g 높았다. 4. 차광재료에 따른 3, 4, 5년근 모두 수삼의 수량은 비누수해가림이 차광망보다 훨씬 높게 나타났다. 5. 차광재료별 3, 4, 5년근 수삼의 크기는 비누수해가림이 차광망에 비하여 대편이 많이 분포하였으며, 진세노사이드 함량도 비누수해가림이 차광망에 비해서 높았다

인삼의 차광재료가 생육시기별 광합성, 증산작용 및 기공전도도의 일변화에 미치는 영향을 구명하고자 다음과 같이 실시하였다. 삼집내 자연광과 인공광선을 이용하여 광합성, 증산, 기공전도도 및 엽록소를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 생육시기별 광합성속도의 일변화는 오전에 증가하다가 오후로 갈수록 감소하는 경향을 보였으며 차광망에 비하여 차광판에서 높았다. 증산작용은 광합성작용과 반대로 오후로 갈수록 증가하는 경향을 보였고 기공전도도는 오후로 갈수록 감소하는 경향을 보였다. 광합성속도와 기공전도도와의 관계는 오전에서 l차직선회귀식으로 정의 상관관계가 인정되었으나, 오후에서의 양자간의 관계는 인정되지 않았다. 일복재료별 엽록소의 변화는 모든 처리구에서 생육이 진전됨에 따라 SPAD값이 감소하는 경향이었으며, 차광망에 비하여 차광판의 SPAD값이 전 생육기간에 높은 경향이었다.

인삼재배가 가능한 임간의 기후적 특성과 임간재배지내에서의 병해충 발생상황 및 생육상황을 관행재배지와 비교해본 결과는 다음과 같다. 가. 임간재배지의 온도는 관행재배지보다 1℃ 정도 낮고 습도는 2% 정도 높았으며 토양온도는 1.9℃ 낮고 토양수분도 11.8%가 낮았다. 임간재배지의 풍속은 관행재배지보다 3배 정도 늦었으며 결로시간은 3.3시간 긴 것으로 나타났다. 특히 일사량은 현저히 부족하였고 강우량도 약간 부족한 것으로 나타났으나 큰 차이는 없었다. 나. 2003년이 2004년과 2005년보다 병해의 발생이 많았고 임간재배지에서의 병해발생이 관행재배지보다 심하였다. 때문에 8월 중순경에 지상부가 거의 다 고사되었다. 임간재배지의 주요 병해충으로는 탄저병, 점무늬병 및 뿌리썩음병이었고, 관행재배지는 위의 병해와 잿빛곰팡이병의 발생이 주를 이루는 것으로 나타났다. 해충으로는 잎별레와 나방류가 가해하는 것으로 조사되었다. 3년근의 생육상황을 비교한 결과 임간재배지에서 자란 인삼의 생육상황이 전반적으로 50% 이상 불량하였고 특히 근중은 87.2% 정도 가벼운 것으로 나타났다.

청색과 황색의 4중직 폴리에틸렌 차광망을 해가림 피복물로 사용하여 해가림 색상이 4년생 인삼의 생육 및 진세노사이드 함량에 미치는 영향을 구명하고자 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 청색 차광망의 spectral irradiance는 498nm에서, 황색차광망은 606nm에서 최고를 보여 색상에 따라 광질은 뚜렷한 차이를 보였다. 2. 청색 차광망은 황색 차광망보다 투광량이 23% 더 많았으며,기온도 0.3 ˚C 더 높았고 여름철 투광량 증가로 인한 기온 상승으로 황색 차광망보다 지상부 생육이 억제되고 고온장해 발생이 심하였다. 3. 황색 차광망은 청색 차광망보다 엽록소 함량이 더 많고 경장 및 엽면적이 더 컸으며, 고온장해 발생율이 낮아 인삼수량은 48% 증가되었다. 4.동체부위의 총 진세노사이드 함량은 색상 간에 유의적인차이가 없었으나 지근 및 세근부위의 총 진세노사이드 함량은 청색 차광망이 황색 차광망보다 유의적인 증가를 보였다. 5. PD/PT비율은 지근부위에서만 청색 차광망이 황색 차광망보다 유의적으로 높았으며, Rb1/Rg1의 비율은 모든 부위에서 청색 차광망이 황색 차광망보다 높았으나 지근부위에서는 유의성이 없었다.

6년근 인삼재배에 적합한 우량묘삼을 생산하기 위하여 적합한 묘포양식과 토양개량제를 선발하고자 양직묘포 및 반 양직묘포 그리고 팽화왕겨와 펄라이트를 혼합 처리하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 묘포의 투수성은 양직묘포가 반 양직묘포보다, 팽화왕겨처리가 대조구보다 양호하였고, 공극률은 양직묘포가 반 양직묘포보다 2.23%, 팽화왕겨 처리구가 대조구보다 2% 높아 토양 물리성 개선효과 있었다. 2. 입모수는 묘포양식과 토양개량제 처리 시 차이는 없었으나, 엽면적은 양직묘포에서 반 양직묘포보다, 팽화왕겨와 펄라이트 처리구에서 대조구보다 뚜렷하게 감소하였다. 3. 근장, 근두직경 및 동체직경은 양직묘포에서 반 양직묘포 보다 길거나 굵었으나, 토양개량제 간에는 뚜렷한 차이가 없었고 건조률은 양직묘포에서 반 양직묘포보다 높았으나 토양개량제 간에는 차이가 없었으며 칸당 수확본수는 양직묘포에서 반 양직묘포에 비해 252본이 많았으나, 토양개량제 간에는 큰 차이가 없었다. 4. 식재가능묘삼비율은 양직묘포에서 반 양직묘포에 비하여 21.7%로 증가하였고, 양직묘포와 반 양직묘포에서 팽화왕겨에서 대조구보다 유의하게 높았다. 불용묘삼의 비율은 양직묘포에서 32.5%로 반 양직묘포의 59.4%에 비해 26.9%감소하였다.