시호는 약용작물의 하나로 해열, 진정, 간 장애 억제, 항염, 항암 등 우수한 약리 활성을 지니고 있다. 현재 식품 또는 약용으로 사용되고 있지만 화장품으로서의 사용은 미비하여 화장품 소재로서의 적합 성 및 이용 가치를 검토하였다. 시호 추출물을 이용하여 폴리페놀, 플라보노이드, 항산화, 항염 실험을 진 행하였다. 폴리페놀 함량은 14.71±0.16 mg‧TAE/g, 플라보노이드 함량은 1.42±0.05 mg‧QE/g를 나타내 었다. 항산화 활성은 농도 의존적으로 우수한 활성을 보였으며, NO 발현 억제능은 1,000 μg/mL에서 61.21%의 저해율을 나타내어 항염 활성이 뛰어남을 확인하였다. 본 연구를 통해 시호 추출물의 항산화, 항 염 효능이 뛰어나기에 화장품의 천연 소재로서 충분한 가치가 있다고 본다.

본 연구는 멸종위기식물인 섬시호를 대상으로 기후변화의 원인인 CO2+온도상승과 식물의 생육 및 분포에 중요한 광, 수분, 영양소를 조합 처리하여 지구온난화에 대해 어떻게 반응하는지 알아보고, 기후변화환경 하에서의 보전방안을 마련하고자 하였다. 실험은 야외의 CO2 농도와 온도를 반영한 대조구와 유리온실에서 대조구보다 CO2 농도가 약 2배, 온도가 약 2°C 높게 유지한 CO2+온도상승구로 구분하여 2010년부터 2011년까지 생육시켜 관찰하고 비교하였다. 섬시호의 생육반응은 광, 수분, 영양소보다 CO2+온도상승의 영향을 더 많이 받았고, CO2+온도상승구에서 영양소가 많은 조건일 때 잘 자랐다. 잎 수는 대조구에 비해 CO2+온도상승구에서 광이 낮은 구배와 영양소가 높은 구배에서 많았고, 잎 폭은 대조구에 비해 CO2+온도상승구에서 광과 영양소가 중간 구배에서 좁았다. 그러나 지상부 길이, 잎몸 길이 그리고 잎자루 길이는 대조구와 CO2+온도상승구 간에 차이가 없었다. 본 연구결과를 토대로 미래기후환경 하에서 섬시호의 보전을 위해서는 섬시호 자생지에 NH4 +, NO3, P2O5, K2O 등이 포함된 영양소를 공급하고, 섬시호 자생지가 파괴되지 않도록 하여야 한다. 또한 섬시호의 자생지와 유사한 환경조건을 가진 곳을 발굴하여 복원함으로써 서식지를 확대하여야 한다.

본 연구는 멸종위기식물인 섬시호를 대상으로 기후변화 의 원인인 CO2 + 온도 상승과 식물의 생육 및 분포에 중요 한 광, 수분, 영양소를 조합 처리하여 지구온난화에 대해 어떻게 반응하는지 알아보고, 기후변화환경 하에서의 보전 방안을 마련하고자 하였다. 실험은 야외의 CO2 농도와 온 도를 반영한 대조구와 유리온실에서 대조구보다 CO2 농도 가 약 2배, 온도가 약 2℃ 높게 유지한 CO2 + 온도 상승구로 구분하여 2010년부터 2011년까지 생육시켜 관찰하고 비교 하였다. 섬시호의 생육반응은 광, 수분, 영양소보다 CO2 + 온도 상승의 영향을 더 많이 받았고, CO2 + 온도 상승구에 서 영양소가 많은 조건에서 잘 자랐다. 잎 수는 대조구에 비해 CO2 + 온도 상승구에서 광이 낮은 구배와 영양소가 높은 구배에서 많았고, 잎 폭은 대조구에 비해 CO2 + 온도 상승구에서 광과 영양소가 중간 구배에서 좁았다. 그러나 지상부 길이, 잎몸 길이 그리고 잎자루 길이는 대조구와 CO2 + 온도 상승구 간에 차이가 없었다. 이상으로 볼 때, CO2 농도와 온도의 증가에 의한 식물들의 생육반응은 연구 대상종에 따라 다른 결과를 나타낸다. 이러한 이유는 모든 종마다 CO2 농도와 온도에 반응하는 특이성을 가지고 있고, 여러 복합적인 요인에 의해 식물의 생장이 이루어지기 때문 으로 판단된다. 본 연구결과를 토대로 미래기후환경 하에서 섬시호의 보전을 위해서는 섬시호 자생지에 영양소를 공급 하고 섬시호 자생지가 파괴되지 않도록 하여야 한다. 또한 섬시호의 자생지와 유사한 환경조건을 가진 곳을 선정하여 복원함으로써 서식지를 확대하여야 한다.

지구온난화에 따른 멸종위기식물 섬시호의 식물계절과 번식생태학적 반응을 알아보기 위하여, 4년생 섬시호를 일반대기 조건인 대조구와 이산화탄소와 온도를 상승시 킨 처리구로 나누어 유리온실에서 생육시켜 관찰∙비교 하였다. 개엽 시기는 처리구가 대조구보다 4일 빨랐고, 열 매 개시일은 처리구가 대조구보다 1일 빨리 시작되었으 며, 열매성숙 시기는 처리구가 대조구보다 2일 빨랐다. 그 리고 개체 당 화경 수, 성숙한 열매 수, 쭉정이 수, 쭉정이 무게, 총 열매수와 결실율은 처리구와 대조구간의 차이가 없었다. 그러나 성숙한 열매 한 개 무게, 성숙한 열매무게 와 총 열매무게는 대조구에서 처리구보다 높았다. 발아율 은 대조구가 처리구보다 현저히 높았다. 이러한 결과는 지구온난화 조건이 되면 섬시호의 식물계절은 빨라지고, 번식생태학적 반응은 부정적인 영향을 받을 것이다.

차광처리에 의한 광환경 변화가 섬시호의 생리적 반응에 미치는 영향을 조사하기 위해, 차광막을 이용하여 무차광처리구(0%), 50%, 70% 및 90% 차광처리구를 설치하고 광합성 관련 인자, 수분이용효율, 엽육세포내 CO2 농도, 엽록소 형광반응 등을 조사하였다. 차광수준이 높아짐에 따라 낮은 광도에서 광합성을 수행하기 위해 암호흡의 저하로 인한 광보상점이 감소가 나타났으며, 광합성의 효율을 높이기 위해 순양자 수율과 엽록소 함량의 증가가 나타났다. 무차광처리구에서는 강한 광에 의한 수분손실을 막기 위해 기공전도도와 기공증산속도가 감소되었고, 엽육내의 CO2를 효율적으로 광합성에 활용하지 못하는 것으로 나타났다. 또한 최대 광합성속도가 감소하는 광저해현상이 나타났으며, 여기 에너지의 전자전달이 원활하지 못하여 광으로 인한 피해가 예상된다. 90% 차광처리구 역시 점진적으로 광합성속도가 감소하여 7월에 가장 낮은 최대광합성속도를 보였는데, 이는 광선요구도보다 매우 적은 광 환경에서 계속 생장함으로서 광합성 능력이 저하되는 것으로 생각할 수 있으며, 50% 차광처리구의 경우 광합성에 효율적인 광환경이 제공되어 기공전도도와 기공증산속도가 증가하였고, 광화학반응 효율이 증가하는 등 광합성 활성이 높아진 것을 알 수 있어 생육에 보다 유리한 광 조건임을 알 수 있었다.

외부형태에 근거하여 한반도 시호속은 시호군(시호, 참시호), 등대시호, 그리고 개시호군(개시후, 섬시호)로 구분이 가능하다. 시호군은 경생엽이 선형 또는 선상 피침형으로 기저부가 줄기를 감싸지 않는 유저인 반면, 개시호군과 등대시호는 경생엽이 난상 피침형 또는 제금형으로 기저부를 완전히 감싸는 이저 또는 전저이다. 그리고 시호군과 개시호군은 정생하는 복산형화서를 중심으로 복잡한 취산배열을 하는 반면, 등대시호는 정생하는 복산형화서를 중심으로 단순 취산배열을 하고 있다. 한편, 등대시호는 식물체가 소형이고 소회경의 길이가 짧고 그 수가 20여개 이르는 반면, 개시호군과 시호군은 식물체가 대형이며 소화경이 길게 신장하고 그 수가 10여개에 불과하다. 화분의 특징으로 섬시호와 개시호는 화분의 공구가 미약하게 발달하는 반면, 참시호, 시호 및 등대시호는 화분의 공구가 뚜렷하게 발달한다. 염색체는 시호가 2n=20, 참시호와 개시호가 2n=12, 등대시호 및 섬시호가 2n=16으로 관찰되었지만, 등대시호와 섬시호의 핵형이 달라서 서로 유연관계가 없는 것으로 나타난다. 이상에서 섬시호는 개시호와 가장 유연관계가 깊은 것으로 보이지만, 분지 분석 결과 섬시호의 유연관계는 뚜렷하게 분석 되지는 않았지만, 오히려 러시아에 분포하는 B. bicaule와 가까운 것으로 나타나고 있다. 보전생물학적 측면에서 섬시호는 인위적 남획과 방목 염소가 최대 위협요인으로 판단된다.

Background : For the GAP standard cultivation, weed occurrence pattern was investigated by planting density and mulching method of Bupleurum falcatum L. Methods and Results : Vinyl and rice straw were used for mulching. The planting density were 10, 20, and 30 cm, and the spacing between plants were 5 ㎝. The amount of weed emergence were examined twice at the end of July and at the end of September. The degree of importance was based on the Braun-Branquet’s dominance value distinction criterion. As a result, the kind of total weeds emerged during the cultivation of Bupleurum falcatum L. were identified as 20 species in 10 families. Amount of weed’s occurrence were the highest in rice straw covering after 10 × 5 ㎝ sowing, and it were lowest in vinyl mulching after 30 × 5 ㎝ sowing. The frequency of weed emergence was highest with 10 species of 8 families in rice straw mulching treatment. On the other hand, the treatment with the least emergence frequency of weeds was 30 × 5 ㎝ sowing after vinyl mulching, and weeds of 7 species of 6 families appeared. In the second survey in September, weeds of 15 species in 9 families were identified in the test field. The amount of weed’s occurrence were the highest in rice straw mulching after 10 × 5 ㎝ sowing, and it were the least in the case of vinyl mulching after 30 × 5 ㎝ sowing. The frequency of emergence of weeds was highest in rice straw mulching after 20 × 5 ㎝ sowing, and the kind of weeds were 11 species of 8 families. The treatment of the lowest emergence frequency of weeds was 30 × 5 ㎝ sowing after vinyl mulching. Three kinds of weeds occurred. Conclusion : From the above results, it is expected that we can suppress the weed occurrence at the planting density of 30 × 5 ㎝ after vinyl mulching at the sowing of Bupleurum falcatum L.

The effect of colchicine treatment on the agronomic performance and polyploid formation of Bupleurum falcatum using flow cytometry technique was investigated. The roots of 4-leaf stage plants were treated with colchicine (0.5%) for 3, 6, 12, and 24 hours and then transplanted in the field. Agronomic characters (survival rate, plant height, chlorophyll content, bolting rate) were recorded at 4 weeks and 6 months after transplanting while flow cytometry technique was conducted for determination of polyploid formation. Flow cytometry technique revealed polyploid nuclear DNA formation in colchicine treated plants. The highest number of polyploids was obtained at the shortest colchicine treatment time indicating an inverse relationship between colchicine treatment time and polyploid formation. Results also showed that survival and bolting rates were inversely related with the treatment time while plant height and chlorophyll were not significantly affected by the treatment. This study showed a convenient method for determination of colchicine-induced polyploid in B. falcatum and its superior agronomic performance at shorter treatment time.

엽, 엽병과 화뢰 등의 치상 절편체 부위 모두에서 캘러스가 형성되었으며 특히 화뢰에서 캘러스 형성률이 71.6%로 가장 높았다. 화뢰배양시 2.0mg · L-1 2,4-D와 1.0mg · L-1 TDZ의 혼용처리구에서 캘러스 형성이 77.8%로 양호했으며 신초 재분화율 역시 42.6%를 보였다. 캘러스 형성과 신초 재분화를 동시에 시킬 때 1/2 MS배지가 효과적이었는데 1/2 MS배지에서 캘러스 형성률은 46.3%, 신초 재분화율은 13.0%,그리고 발근율은 13.0%를 보였다. 캘러스를 통한 신초의 재분화를 위해 1/2 MS배지에 2.0mg · L-1 2,4-D와 1.0mg · L-1 BA를 첨가했을 때 신초 재분화율은 74.1%를 보였고 절편체당 신초수는 2.4개로 좋았다. 발근율은 대조구에서 57.8%로 낮았으나 1.5mg · L-1 NAA 첨가된 배지에서 97.8%로 높았다. 재분화된 기내 식물체를 원예용 상토에 순화했을 때 생존률이 86.1%로 높았으며 초장, 근장, 생체중 역시 양호하였다.

This study is carried out through ecological situation of native Bupleurum latissimum habitats and the research of environmental conditions for conservation of native sites, restoration of alternative habitats and preliminary data for application of useful medicinal plant. Native Bupleurum latissimum habitats were distributed on lower and middle part of the mountain from Altitude 54m to 185m, and the directions of slope were researched as usually northen and western slope. As a result of phytosociological research in 12 stands of native Bupleurum latissimum habitats, they were seperated to two communities(Bupleurum latissimum typical community and Bupleurum latissimum-Galium spurium community) in accordance with containable rate of the organic matter and soil hardeness. Soil condition is usually constituted as loamy sand and clay loam. Bupleurum latissimum is propagated in valuable soil conditions. Bupleurum latissimum lives with Morus bombycis, Reynoutria sachalinensis in Bupleurum latissimum typical community and Thalictrum aquilegifolium, Stellaria media, Hedera rhombea etc. is appeared with Bupleurum latissimum in Bupleurum latissimum-Galium spurium community. Especially, companion species were researched as Aster glehni, Dystaenia takeshimana and so on. The flora of vascular plants in this study is 44 families, 88genus 82species, 2 subspecies, 14 varietas, 4 forma and total 102 taxa. Plants of compositae occupied 10.78% among whole of them.

Chromosome analysis using mitosis, meiosis and bicolor FISH were carried out in Bupleurum latissimum Nakai, which is one of the endemic plants in Ulleung island of korea. The somatic methaphase chromosomes number of this plant was 2n = 2x = 16 and the chromosome complements consisted of six pairs of metacentrics and two pairs of submetacentrics. The size of chromosomes ranged 2.40~4.20 μm and NOR (nucleolus organizer region) chromosome did not observed using conventional staining. In meiosis chromosomes, metaphase-I and anaphase-I were observed. Metaphase-I anaphase-I showed 8 bivalents and chromosomes migration to make two daughter cells. Using bicolor FISH, one pair of 5S and 45S rDNA signals were detected on the centromeric region of chromosome 3 and the end of short of chromosome 2,respectively. We also observed the NOR using 45S rDNA probe.

Anatomical characters of the Bupleurum latissimum Nakai, an endemic species of Korea, were investigated to confirm its phylogenetic relationships. Compare to other species with anatomical characters, B. latissimum is very similar with B, euphorbioides and B, longeradiatum in point of lacking of pith in the stem, shape of involucres, number of vascular bundles in radical leaf and cauline leaf, and lacking stomata in adaxial leaf surface. The other hand, protruded pollen aperture character appears in B. latissimum and B. euphorbioides. On the based of anatomical characters, therefore, B. latissimum has closest relationships with B. euphorbioides and B. longeradiatum. It also needs molecular study including Asian species in order to confirm phylogenetic position and speciation process apparently.

In order to decide the optimum planting time for Bupleurum falcatum L. which is grown widely in Korea, some experiments were carried out in different regions such as mid-north area (Gangwon-do, Gyeonggi-do and Chungcheongnamdo), mid-south area (Jeollanam-do, Jeollabuk-do, Gyeongsangnam-do and Gyeongsangbuk-do). The mid-south area had the highest total saikosaponin contents of 1.001, which is the medicinal ingredients of Bupleurum falcatum L., in accordance with the different Bupleurum falcatum L. regions. Also this area has the highest extract contents of 24.3%. Average dry root yields in mid-north area (Gangwon-do) were 450~460 kg/ha at planting time of March 20th to March 30th, 500 kg/ha at the time of March 30th to April 10th, and 470~480 kg/ha at the time of March 10th to March 20th in Chungcheongnam-do. The optimum planting time in the mid-south area (Jeollabuk-do) was March 10th to March 30th with the average dry root yield of 490~550 kg/ha. Average dry root yield in Euiseong, Gyeongsangbuk-do area was 470 kg/ha, and the optimum planting time was April 10th, which suggested that the yield increased as the planting time was delayed. At Jeju-do, the volcanic soil of farsouthern area, average dry root yield was 510 kg/ha at the time of March 10th, but the yield from non-volcanic soil was lower than from volcanic soil, which had a dry root yield of 470 kg/ha.

시호내에 존재하는 간장기능증진에 효과적인 기능성 물질의 소재를 탐색하기 위한 기초연구의 일차실험으로 CCl4에 의해 간장을 손상시킨 흰쥐에게 MeOH 시호추출물을 수준을 달리 하여 급여한 후 간 손상 치유 및 기능회복에 미치는 영향을 처리군 간에 비교, 검토했다. 그 결과, 혈중 AFP및 Total protein량은 시호추출물처리에 의해 감소했다 그러나 혈중 Albumin의 농도는 일정한 경향을 보여주지 않았다. 혈중 AST와 ALT의 활성치는 시호처 리 군에서 하락하였다. 혈중 ALP와 LDH의 활성치는 시호첨가군에서 감소했다 그러나 γ-G7의 활성치는 처리군간에 일정한 경향을 나타내지 않았다. 혈중 Total cholesterol과 Triglyceride량은 전 처리 군에서 유의한 차이를 보여 주지 않았다.

개시호 (Bulpleurum longeradiatum)를 대상으로 상염 색법과 FISH기법을 통한 염색체 분석을 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 개시호의 체세포 염색체 수는 2n=12이었으며, centromeric index를 전중기 염색체를 이용한 핵형 분석에서 염색체 조성은 3쌍의 중부 염색체 (3번, 4번 및 6번)와 3쌍의 차중부 염색체 (1번, 2번 및 5번)로 구분되었다. 염색체의 길이는 2.55~5.05 μm로, 전체 길이는 18.15 μm로 나타났다. 5S 와 45S rDNA를 탐침으로 FISH를 수행한 결과 4번 염색체의 동원체 부위 에서 한 쌍의 5S rDNA signal이 확인되었고, 2번 염색체의 부수체에서 한 쌍의 45S rDNA signal이 관찰되었다.

폐활성탄을 토양개량제로 활용하기위한 기초시험으로서 시호의 포트시험을 실시한 결과 시호의 생장은 폐활성탄(activated charcoal) 10∼30%가 첨가되었을 때 경장과 경태가 크고 분얼수가 많아 생육이 양호하였다. 근의 생장과 비대는 폐활성탄(activated charcoal) 10-30% 첨가되 었을때 주근장과 근직경이 크고, 근중이 무거워서 증수되는 경향이었다. 이와 같은 이유는 활성탄 시용에 의한 토양의 보수력과 보비력이 양호하여 물리성이 향상된 것으로 생각되며 이보다 더 낮은 농도나 높은 농도에서는 효과가 적은 것으로 나타났다. 이상과 같은 결과로 보아 시호를 재배할 경우 폐활성탄(activated charcoal)의 효과가 인정되어 약초의 종류에 따른 농도별 시험이 계속적으로 이루어 져야 할 것으로 사료된다.