비타민 vitamin E 구성 성분으로 항산화, 항암, 고지혈증 개선 등 다양한 생리활성을 나타내는 tocotrienol이 국내산 차조기에서 보고된 바, 존재 여부 확인을 위하여 국내수집 6종, 일본수집 8종 등 총 14종의 차조기 유전자원과 들깨 종실을 대상으로 HPLC 및 GC, GC/MS 비교 분석을 수행 하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 순상의 HPLC 이용시 차조기에서 4종의 tocopherol 및β-tocotrienol , λ-tocotrienol 과 매우 유사한 머무름 시간의 발견되었다. 2. 그러나 동일 시료를 GC로 재분석한 결과 13개 차조기 유전자원에서 모두 4종의 tocotrienol과 일치하는 물질은 발견되지 않았다. 3. GC 이용시 δ-tocotrienol 및 λ-tocotrienol 과 유사한 머무름 시간의 peak가 검출되었으나 GC/MS를 이용하여 확인한 결과 tocotrienol이 아닌 것으로 확인되었다. 4. 이상의 HPLC 및 GC 비교분석결과에 기초할 때, 차조기에는 tocotrienol류의 vitamin E는 존재하지 않는 것으로 추정되었으며 GC를 이용한 vitamin E isomer 분석이 HPLC 이용시 발생가능한 유사 머무름시간대 물질을 tocotrienol로 판단하는 오류 방지에 효과적임을 알 수 있었다.

In order to better 　understand the morphological differentiation of the two cultivated types of Perilla crop and their weedy types in Korea and Japan, we studied the variation of 62 accessions by examining 15 morphological characteristics. By using ANOVA (one-way analysis of variance), we determined that var. frutescens and var. crispa showed significant morphological differences in terms of plant height and seed weight. Furthermore, cultivated var. frutescens and var. crispa could also be clearly discriminated from one another using PCA (principal component analysis). Specifically, quantitative and qualitative characteristics such as plant height, seed weight, degree of pubescence, shape of leaf, color of leaf, fragrance of plant, color of flower, color of stem and seed size greatly contributed to differences seen in the positive and negative direction on the first axis. In our study, most accessions of cultivated var. frutescens and those of its weedy type could be clearly discriminated from one another, however, most accessions of cultivated and weedy types of var. crispa were not clearly discriminated by the ANOVA and PCA analyses. These results indicated that cultivated var. frutescens can be considered to be a domesticated form, while the cultivated var. crispa can not be considered to be a domesticated form in Korea and Japan. It is our belief that our results concerning the morphological variations among cultivated types of Perilla crop and their weedy types in Korea and Japan will help ensure the long-term success of breeding programs and maximize the use of the germplasm resources in Korea.

들깻잎 신품종 도입을 위해 재배된 30계통의 선발 품종의 정유성분 분석 결과를 요약하면 다음과 같다. 30 품종 모두 40가지 이상의 정유 성분들을 함유하고 있고 상위 3순위의 주요 성분들이 강원도 횡성군 동산면에서 재배된 15 품종은 D104 (56%), D107 (67.6%)을 제외하고 71~86%까지 차지하고 있었고 강원대학교 교내 포장에서 재배된 15 품종은 S114 (63.8%), S140 (68.3%)를 제외하고 77~88%까지 함유하고 있었다. 30 품종 모두 가장 많이 함유하고 있는 정유 성분이 75%를 넘지 않았고 다양한 성분 조성을 갖고 있어 다양한 화학형을 보였으나 정확한 품종 분류를 위해서는 GC/MS를 통한 후속연구가 필요하다. 본 연구 결과 perillaketone의 함량을 줄이고 대신 다른 향기 성분이 증가된 잎 들깨 도입 및 신품종 육성을 위한 기본정보로서 부합된다고 판단된다.

Genetic diversity and relationship among the accessions of cultivated types of Perilla frutescens and their weedy types were studied with 11 microsatellite markers. A total of 101 alleles were detected with an average allele number of 9.2 per locus among 70 Perilla accessions. Number of alleles per locus ranged from two for KWPE-39 to 21 for KWPE-53 and gene diversity for each locus was varied from 0.479 to 0.918 with an average of 0.715. The average gene diversity value was 0.626, 0.657, 0.509 and 0.524 for cultivated and weedy types of var. frutescens, and cultivated and weedy types of var. crispa, respectively. The weedy type accessions of var. frutescens and var. crispa showed more variation than corresponding cultivated type accessions. As for the cultivated type of var. frutescens, the accessions from China showed higher microsatellite diversity than those of Korea and Japan. An UPGMA phylogenetic tree revealed three major groups which were congruent with their morphological characters and geographical distribution patterns except for a few odd accessions. Although the wild ancestral species of cultivated types of P. frutescens has not yet been identified, our results may provide some evidence for the origin and the diffusion route of cultivated type of var. frutescens in East Asia. Cultivated Perilla crop might be originated in China, and its diffusion might be from China to Japan via Korea and the weedy types of Perilla crop are the key taxon in understanding the origin of cultivated type of both var. frutescens and of var. crispa.

This study was conducted to determine feasibility of production system of Perilla frutescens leaf-stem by fertilizing of Sta-Green in pots. Germination rate of Perilla frutescens seeds collected in 2002 was 7%, also germination rate of seeds collected in 2003 was 62%, while germination rate of seeds collected in 2004 was above 93%. Seed germination rate of Perilla frutescens collected in 2004 were higher than seed gathering in 2002. Especially, plant growth and yield of Perilla frutescens grown in pot(The pots was filled with soil mixtures of Sta-Green and Peat Moss mixed with 40:60 ratio.) was the highest. These results indicate that leaf and stem production of Perilla frutescens can be improved by fertilizing of Sta-Green in pots.

본 연구는 들깨의 기내배양에서 식물체 재분화에 영향을 미치는 최적 배지와 식물생장조절물질의 종류 및 농도의 최적조건의 구명을 위하여 수행하였다. 재분화에 요구되어지는 생장조절물질은 다른 종 및 수집장소, 혹은 인근지역에 분포하고 있는 수집종들 사이에서도 서로 차이가 나는 결과를 얻을 수 있었으며 들깨의 식물체 형성에 있어서 각 계통 간 기내배양에서의 TDZ와 BAP의 처리에 따른 재분화율은 Kocf (한국산 들깨 재배형)의 경우에서는 1.0 mg/l의 BAP와 TDZ을 처리한 경우 양호한 신초형성수를 나타내었으나 Kowf (한국산 들깨 잡초형)은 저농도의 (0.1 mg/l) BAP와 TDZ을 첨가한 경우 양호한 신초형성수를 나타내었다. 차조기 의 경우에서는 BAP를 첨가할 경우 고농도에서 신초형성수가 우수한 반면 TDZ을 첨가할 경우에는 저농도로 첨가하는 것이 양호한 신초형성수를 나타내었다. 조합처리에서는 TDZ 1.0 mg/l와 IAA 0.5 mg/l를 조합처리된 배지에서 캘러스 형성율도 좋은 결과를 보였으며 신초 형성이나 뿌리 유도에서도 양호한 결과를 나타내었다. 식물이 필요로 하는 탄소원 외에 배지 내의 삼투압에 중요한 역할을 하는 sucrose의 농도에 따른 재분화율은 캘러스 형성율에서는 큰 차이를 보이지 않았지만 shoot 형성이나 배발생캘러스 형성에서 3%의 sucrose의 농도에서 좋은 효율을 나타내었다. 재분화 조건에 가장 적합한 배지를 알아보기 위한 실험에서는 모든 배지에서 높은 캘러스형성율은 보였지만 완전한 식물체로의 분화는 MS 배지에서 조사되었다. Polyamine을 처리한 결과 spermine, spermidine의 경우에서는 고농도(10 mg/l)로 사용할 경우에 양호한 재분화율을 나타낸 반면 putrescine의 경우에는 5 mg/l로 첨가한 경우 가장 양호한 신초 형성수를 나타내었다. 호르몬의 첨가 없이 기본배지의 macro elements를 조절하였을 경우와 호르몬을 첨가 했을때의 재분화 효과를 비교하기 위한 실험에서는 캘러스 형성및 shoot 형성에서는 큰 차이가 없었으나 기본배지의 macro elements를 조절한 배지에서 배발생캘러스 형성율이 높게 관찰되었다.

Microsomal Ω-3 fatty acid desaturase (FAD3) is an essential enzyme in the production of the n-3 polyunsaturated fatty acid α-linolenic acid during the seed developing stage. To understand the regulatory mechanism of the gene encoding the Ω-3 fatty acid desaturase, a genomic fragment corresponding to the previously isolated perilla seed PfFAD3 cDNA was amplified from perilla (Perilla frutescens Britt) by GenomeWalker PCR. Sequence analysis of the fragment provided with identification of a 1485-bp 5'-upstream region and a 241-bp intron in the open reading frame. To determine the tissue-specificity of the PfFAD3 gene expression, the 5'-upstream region was fused to the β-glucuronidase (GUS) gene and incorporated into Arabidopsis thaliana. Histochemical assay of the transgenic plants showed that GUS expression was restricted to seed and pollen, showing that PfFAD3 gene was exclusively expressed in those tissues.

Volatile oil components were analysed in Perilla frutescens accessions collected from different regions in South Korea and identified chemotypes based on the major volatile oil components. Major components out of 30 compounds identified were limonene, perillaldehyde, perillaketone, isoegomaketone, beta-caryophyllene, beta-farnesene, myristicin, and dillapiole. P. frotescens collections were classified into four chemotypes : PA type (57.7% limonene and 19.8% perillaldehyde), PK type (89.8% perillaketone), ST type (82.4% sesquiterpene, as 54.5% beta-caryophyllene and 27.9% beta-farnesene) and PP type (40.3% phenylpropenes as 13.6% myristicin and 26.7% dillapiole) and 37.8% sesquiterpenes. The majorities of P. frutescens collections in this study belong to PA type (41.9%) and PK type(38.8%).

1) 들깨 속의 개화일수는 파종기 및 품종에 따라 큰 변이를 보였다. 5월 1일 이후 파종기가 지연됨에 따라 품종간 차이가 적어지는 경향이었고 8월 1일 파종기에서 품종간 5일로 가장 적은 개화일수 차이를 보였다. 2) 들깨 속은 파종기 및 품종에 따라 개화반응이 다양하였다. 1월 1일 파종 및 5월 1일 이후 파종기에서는 영양생장에서 생식생장으로 정상적인 개화 반응을 보였으나, 2월에서 4월까지 파종한 경우에는 영양생장~→생식생장~→영양생장+생식생장~→근영양생장~→생식생장, 영양생장~→영양생장+생식생장~→영양생장~→생식생장, 상위분지는 영양생장만 하고 하위분지는 영양생장과 생식생장을 동시에 하는 등 영양생장과 생식생장이 가역 적으로 변화하였다. 3)들깨의 화성자극 이동방향과 분열조직에 있는 엽수에 따른 반응을 조사하기 위하여 처리한 결과 단일 처리된 부위만 개화반응을 보여 들깨에 있어 화성자극은 이동하지 않는 것으로 도꼬마리 등 다른 식물과는 상이하였다. 4)단일처리 기간에 따른 개화일수 단축은 9월 상순 이전에 개화하는 품종은 8일 처리로 효과가 있었으나 9월 하순에 개화하는 품종은 14일 처리에서 유의하게 단축되었다.