개미가 종자를 분산시키는 춘계단명식물 깽깽이풀과 현호색의 전파체 특성, 종자분산 및 발아특성을 밝히고자, 2014년 4월부터 2015년 6월까지 열매 수집, 전파체의 전처리에 따른 포장발아율을 조사하였다. 깽깽이풀의 전파체는 5mm 정도의 황갈~암갈색의 장타원형 종자에 부정형의 백색 지방체가 붙어 있고, 전파체는 15.86mg, 종자는 13.46mg, 지방체는 2.40mg 등의 평균값을 보였으며 지방체의 중량비는 15.13% 였다. 현호색 전파체는 지름이 1.2mm 정도의 광택이 나는 검은색 난형의 종자에 주걱형의 백색 지방체가 붙어 있고, 전파체는 2.58mg, 종자는 2.05mg, 지방체는 0.53mg 등의 평균값을 보였으며, 지방체의 중량비는 20.54% 였다. 털왕개미와 곰개미가 깽깽이풀 전파체를 물어가고, 곰개미와 고동털개미가 현호색 전파체를 물어갔다. 깽깽이풀의 발아율은 지방체 제거 유무에 무관하며, 전처리와 파종 시기 간에는 1% 유의수준에서 통계적 유의성이 인정되었다. 6월 20일에 파종에서, 깽깽이풀은 평균 발아율은 65%, 8월 19일 파종에서는 17.50%, 10월 20일 파종에서는 전혀 발아하지 않았다. 현호색의 발아율은 지방체 제거 유무 간에 5%, 파종시기 간에는 1% 유의수준에서 통계적 유의성이 인정되었다. 무처리구에서 평균 54.17%가 발아하였고, 지방체를 제거한 처리구에서 평균 35.0%가 발아하였다. 6월 20일에 파종에서 발아율은 75%, 8월 19일 파종에서 53.75%, 10월 20일 파종에서 5.0%가 발아하였다. 개미가 종자를 분산시키는 춘계단명 식물종의 발아는 성숙하여 종자가 낙하하는 시기에 개미들이 개미집으로 부지런히 물어가는 것을 고려할 때 채종 후 곧바로 파종하는 것이 이들 식물종들이 진화해온 특성에 적합한 방법이며, 가장 높은 발아율을 확보할 수 있는 방법이라 판단된다. 개미가 종자를 분산시키는 춘계단명 식물종들은 개미와의 상리공생을 위하여 지방체를 생산하여 종자에 부착하고, 개미에 의하여 적온적습한 환경조건, 개미집,으로 이동되어 배가 충분히 자라서 이듬해 봄에 발아에 성공하는 것이라 판단된다.

깽깽이풀은 춘계단명식물(spring ephemeral)로 초봄에 눈이 녹기 시작하는 시점에서 상층수관이 울폐되기 전까지 생활사를 완료하는 초본식물을 말한다. 깽깽이풀은 매자나 무과(Berberidaceae)에 속하는 식물로서, 전 세계적으로 약 2종이 분포하고 있다. 한국을 비롯한 동아시아에 1종, 북아 메리카 동부에 다른 1종이 분포한다. 깽깽이풀의 종자에는 엘라이오솜이 부착되어 있는데, 엘 라이오솜이란 Oil을 뜻하는 그리스어 ‘elaion’과 Body를 뜻 하는 그리스어 ‘Soma’의 합성어로 지방과 단백질이 풍부한 여러 가지 형태의 지방체를 말한다(Gorb and Gorb, 2003). 다수의 식물은 개미를 유인하기 위하여 종피에 엘라이오솜 이라는 육질의 구조를 부착하고 있다. 종자를 산포하기 위 하여 개미에게 보상할 엘라이오솜을 부착한 종자를 종자와 구별하여 Diaspore(산포체 또는 전파체)라 한다. 개미는 엘 라이오솜이 붙어있는 종자를 개미집으로 물어가 엘라이오 솜은 떼어서 애벌레의 먹이로 이용하고 남은 종자는 개미집 내부의 쓰레기장이나 집 밖의 모래언덕 또는 개미군체의 영역 경계로 내다버린다. 개미의 이런 행동을 보아 깽깽이 풀과 개미의 상리공생 관계를 밝혀보고자 하여, 지역 4곳을 선정하여 깽깽이풀의 열매를 수집하고 Diaspore 특성, 관련 된 개미종을 조사하였다. 깽깽이풀이 생육하고 있는 홍천, 음성, 주왕산, 광양지역 4곳을 조사지로 선정하였다. 각 조사지에서 깽깽이풀의 열매 를 채취하여 종자 및 엘라이오솜 형태 등을 10∼80× 실체현 미경(V8 Discovery , Zeiss, Germany)으로 관찰하였다. Diaspore의 특성 조사는 Diaspore(산포체 또는 전파체)를 분 석용저울(AJ100, METTLER, USA)로 10립씩 4반복으로 평량 하고 핀셋을 이용하여 엘라이오솜을 떼어내고 종자들을 평량 하여 엘라이오솜의 중량과 엘라이오솜의 중량비율을 산출하 였다. 산출된 값은 Microsoft Excel의 통계프로그램을 이용하 여 분산분석 하였으며, 각 인자들의 유의차를 분석하였다. Diaspore의 종자산포 실험은 각 조사대상지에서 열매를 채집 하여 목재로 제작한 접시(11cm×8cm×0.5cm)에 18립을 배열 하고, 조사구 내에 2곳에 설치하여 종자를 물어가는 개미를 관찰하였다. 종자를 물어가는 개미는 흡충관을 이용하여 채 집하고, 산림곤충학연구실에서 동정하였다. 깽깽이풀의 열매를 채취한 지역 4곳의 Diaspore특성을 분석한 결과를 Table 1에 보였다. Diaspore(종자+엘라이오 솜), 종자, 엘라이오솜의 중량, 엘라이오솜의 중량비(엘라이 오솜 중량/Diaspore중량×100,%)의 조사항목들은 지역별로 고도의 통계적 유의차가 인정되었다. 조사지역 4곳 중에서 깽깽이풀의 Diaspore 중량은 광양이 17.87㎎으로 가장 무 거웠고, 주왕산, 음성, 홍천순으로 홍천이 13.42㎎으로 가장 가벼웠다. 엘라이오솜 중량은 3.77㎎으로 광양이 가장 무거 웠고, 음성, 주왕산, 홍천순으로 홍천이 1.82㎎으로 가장 가 벼웠다. 엘라이오솜 중량비는 광양이 21.11%로 가장 높았 고, 주왕산이 11.04%로 가장 낮았다. 깽깽이풀의 종자산포 및 관련개미 조사 결과는, 홍천에서 Diaspore를 물어가는 개미종으로 코토쿠뿔개미(Myrmica kotokui), 누운털개미(Lasius alienus)가 관찰되었고, 음성 에서 Diaspore를 물어가는 개미종으로 누운털개미(Lasius alienus)가 관찰되었다. 주왕산에서 Diaspore를 물어가는 개미종으로 검정밑드리개미(Crematogaster teranishii), 털 왕개미(Camponotus nipponensis)가 관찰되었고, 광양에서 Diaspore를 물어가는 개미종으로 누운털개미(Lasius alienus) 가 관찰되었다. 4지역에서 공통적으로 불개미아과 (Formicinae)의 개미가 관찰되었고, 홍천, 주왕산에서 두배 자루마디개미아과(Myrmicinae)의 개미가 추가로 관찰되었 다. 불개미아과, 두배자루마디개미아과의 개미들은 씨앗을 모으거나 감로를 먹이로 이용하는 등 엘라이오솜이 부착된 종자산포에 유리한 개미종으로 판단되며, 개미와 식물종의 상리공생관계에 대한 다양한 연구가 필요할 것이라 사료된 다.

깽깽이풀은 관상적인 가치가 뛰어난 다년생 초화류이다.깽깽이풀의 재배 기간 단축을 위해, 양액의 농도에 따른깽깽이풀의 생장 효과를 구명하였다. 첫 번째 실험은 양액의 유무가 식물생리적 반응에 미치는 영향을 비교하기 위해 수행하였다. 분화 전용 양액(Technigro 20N-9P-20K Plus fertilizer)을 사용하여 전기전도도 0(대조구)과1.0dS•m−1으로 저면관수 처리하였다. 엽수, 초장, 엽면적,건물중은 양액 처리구에서 유의적으로 증가하였다. 또한양액 처리구에서 Fv/Fm값과 SPAD값이 대조구에 비해 높은 수치를 보였다. 두 번째 실험은 1, 2년생 식물체를4가지 다른 수준의 Sonneveld 양액 농도(0, 0.5, 1.0, 2.0배액; EC는 각각 0.2, 1.2, 1.9, 3.7dS•m−1)에서 각각재배하였다. 건물중과 양액농도와의 관계를 2차식으로 표현하였다. 포물선 식에 따르면 최대 건물중을 획득하는 양액의 농도는 1년생에서는 0.76배액, 2년생에서는 1.06배액이었다. 이와 같이 깽깽이풀 재배에는 1년생의 경우에는 EC 1.29dS•m−1 정도로 하고 생장이 진전될수록 EC를 1.9dS•m−1까지 높여주는 것이 바람직할 것으로 판단되었다

보호식물이며, 약용식물인 깽깽이풀 (Jeffersonia dubia)을 대상으로 핵형 분석과 McFISH 기법을 이용한 염색체 분석을 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 체세포 염색체 수는 2n=2x=12였으며, 2쌍의 중부 염색체 (염색체 1, 3), 2쌍의 차중부 염색체 (염색체 2, 4) 그리고 2쌍의 차단부 염색체 (염색체 5, 6)로 구분되었고, 염색체의 평균 길이는 1.95~3.50μM이었다. McFISH기법을 이용하여 45S와 5S rDNA의 염색체상의 위치를 확인한 바, 3쌍의 45S rDNA signal은 4번, 5번 그리고 6번 염색체의 단완 말단 부위에서 관찰되었고, 한 쌍의 5S rDNA signal은 2번 염색체의 동원체 부위에서 관찰되었다.

Korean folk medicine "Ggaenggaengipul" has beenused to dlear heat and treat chronic childfood mutitional impairment, diarrhea, jaundice, haemorrhoid, inflammation, anepithymia, nausea and egestion .The crude drug often used as a supstitute for the more expensive "Huang Lian " (황연) in Korea and China. With regard to the botainicla origic of " Ggaenggaenigipul" , it has never been studied pharmacognostically. To clarify botanical origin of " Ggaenggaegipul" , the morphological and anatomicla characteristics of the leaves, petiole, rhizoma, and radix of Jeffersonia dubia BENTH were studied.