Buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench.) is an alternative crop belonging to the Polygonaceae family. Buckwheat has been well known as a plant source of rutin, quercetin, kaempferol-3-rutinoside and other phenolic compounds. Buckwheat contains more rutin than most of the other plants, which exhibits antioxidative, antihemorrhagic and blood vessel protecting properties. Phenylalanin ammonia-lyase (PAL), chalcone synthase (CHS), flavone 3-hydroxylase (F3H), and anthocyanidin synthase (ANS) were important enzymes involved in the flavonoid biosynthesis in buckwheat. In this study, we have purified full-length PAL, CHS, F3H and ANS from buckwheat using RACE PCR with degenerated primers targeted to conserved regions of orthologous sequences PAL, CHS, F3H and ANS available. The open reading frame of FePAL was 2112 nucleotides long, encodes for 704 amino acids. FePAL gene shares 80-81% identity and 88-90% similarity with Arabidopsis thaliana PAL1, Capsicum annuum PAL, Lactuca sativa PAL, and Populus trichocarpa PAL2. The cDNA of FeCHS has 1179 nucleotides open reading frame, encoding for 393 amino acids. FeCHS has identities and similarities ranging 84-86% and 92-95%, respectively, with other CHSs from P. trichocarpa, Citrus sinensis, Gerbera hybrid, and Vitis rotundifolia, whereas this gene shares 93% identity and 98% similarity with Polygonum cuspidatum. The cDNA of FeF3H has 1101 nucleotides open reading frame, encoding for 367 amino acids. FeF3H has identities and similarities ranging 76-81% and 92-97%, respectively, with other F3Hs from Gossypium hirsutum, Dimocarpus longan, Garcinia mangostana, Camellia sinensis, Vitis vinifera, Rubus coreanus, Pyrus communis, Glycine max, and Actinidia chinensis. The open reading frame of FeANS was 1074 nucleotides long, encodes for 358 amino acids. FeANS gene shares 74-76% identity and 94-96% similarity with Gypsophila elegans, C. sinensis and G. hirsutum. These result provieded the theoretical basis for the metabolic engineering on buckwheat.

본 연구는 남부지역에서 5월 중순부터 7월 중순까지 파종기에 따른 녹두 생육과 수량 변이 및 vitexin과 isovitexin 함량 변화 등을 구명하고자 수행하였다. 1. 파종기가 늦을수록 개화일수, 성숙까지 일수와 재배기간이 짧았다. 반면에1차 성숙 후1차 수확까지(소요)일수, 각 수확기 간 소요일수는 길었다. 2. 수량은 1차 수확기 개체당 협수가 15.3개로 많은 6월 하순 파종이 가장 많았고, 표준 파종기 6월 상순보다 14%가 많았다. 반면에1차 수확기 협당 립수와 천립중은 7월 중순 파종이 가장 높았다. 3. 녹두 파종기별 수확횟수는 6월 하순과 7월 중순 파종이 2회로 가장 적었다. 4. 녹두 종실의 vitexin과 isovitexin 평균 함량은 7월 중순, 6월 하순, 5월 중순 파종 순으로 많았고, 특히 2차 수확 종실에서 이들 함량이 가장 높았다. 5. 이상의 재배기간, 수량, 수확횟수 및 vitexin, isovitexin 함량 등을 감안할 때 남부지역 녹두 파종적기는 6월 하순에서 7월 중순으로 보아진다.

This study purposed to look for its uses by analyzing useful substances in kenaf (Hibiscus cannabin us L.) leaves based on the total polyphenol and flavonoid contents in the leaves, DPPH radical scavenging activity of leaf extract, SOD activity, etc. by different growth stage and variety. According to the results of experiment, the total polyphenol content was highest in Everglade-41 (27.9 mg/g dw.), the total flavonoid content was highest in Tainung-2 (42.3 mg/g dw.), and SOD activity was highest in Dowling (96.1 %). However, DPPH radical scavenging activity was similar among the three varieties.

본 연구는 단메밀과 타타리메밀의 페놀성화합물의 함량을 측정하고 분석, 평가한으로써 생리활성 연구의 기초 자료와 건강기능성 식품소재 개발에도 이용될 수 있는 유용한 기초 자료를 얻고자 수행하였다. 1. 총 페놀의 함량은 타타리메밀 종자가 단메밀 종자보다 약 2배정도 높게 나타났다. 총 페놀 중의 플라보노이드 함량은 단메밀이 약 50~% , 타타리메밀이 약 95~% 를 차지하고 있다. 단메밀과 타타리메밀의 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 메밀쌀이 메밀껍질보다 높았으나, 단메밀의 플라보노이드 함량은 메밀껍질 더 높았다. 3. 단메밀의 rutin함량은 메밀껍질(25.2 mg/100g)>껍질을 벗기지 않은 종자(19.8 mg/100 g)>메밀쌀(12.8 mg/100 g)의 순으로 높았으나, 타타리메밀은 메밀쌀(2042.1mg/100g)>껍질을 벗기지 않은 종자(1375.8 mg/100g)>메밀껍질(138.7 mg/100 g)의 순으로 높게 나타났다. 식물체 부위별 rutin의 함량은 단메밀이 메밀싹>잎>줄기>종자의 순이고, 타타리메밀은 잎enli메밀싹>종자>줄기의 순으로 나타났다. 모든 부위에서 타타리메밀이 단메밀보다 높은 rutin함량을 나타냈다. 4. 단메밀과 타타리메밀 종자의 flavanols함량은 큰 차이를 보이지 않았으나, 잎, 줄기, 싹나물부위의 함량은 타타리메밀이 높은 경향을 보였고, 두 종의 flavonols의 함량도 단메밀보다 타타리메밀에서 월등히 높은 경향을 보였다. 5. 식물체 부위별 flavanols의 함량은 단메밀과 타타리메밀의 메밀싹>잎>줄기>종자의 순으로 높게 나타났다. 모든 부위에서 catechin> Epicatechin> Epicatechingallate의 순으로 높게 나타났으나, 메밀싹은 두 종 모두 Epicatechingallate의 함량이 종자의 약 30~~40 배, 잎, 줄기보다 약 15~~20 배가량 높았다.

The major free sugars of buckwheat plants were fructose, glucose, and maltose but their contents and compositions were influenced by the different wavelength of light. Free sugar contents of Clfa 39 (Fagopyrum tataricum) were higher than those of Yangjul-maemil (Fagopyrum esculentum) regardless of the light sources. As treated with red and blue light, the free sugar contents in the leaves of buckwheat plants were slightly increased, but their contents in the stems and flowers were lower than those of natural light condition. Under the natural light condition, maltose was detected in every tissues of buckwheat plants, but as treated with blue and red light, it was not detected in the flowers of buckwheat plants. Citric, malic and acetic acid were detected as major organic acids in buckwheat plants. Red and blue lights decreased the total organic acid contents in buckwheat plants as compared with natural light condition. It was considered that blue light are less active than red light for the accumulation of organic acids. Tataric acid was detected only in the leaves of buckwheat plants, however, as treated with red and blue light, it was not detected in the leaves of Clfa 39. Flowers of Yangjul-maemil contained a considerable amount of rutin and quercitrin. Only small amount of quercitrin was detected in leaves, but it was not detected in stems. On the other hand, Clfa 39 leaves contained a considerable amount of rutin, quercetin and small amount of quercitrin, but quercitrin and quercetin were detected only in the stems of Clfa 39. Red and blue lights significantly decreased the contents of rutin, quercitrin, and quercetin in buckwheat plants as comparing with natural light condition. Rutin content in the flowers of Clfa 39 was increased under the red and blue light conditions.

무궁화 품종 6계통, 총 68종류를 선발하여 flavonoid 성분을 비교하였다. 2차원으로 크로마토그래피를 전개 후 13개의 flavonoid가 관찰되었고 spot 5번의 flavonoid 함량이 전체의 50%를 차지하였으며 나머지는 미량으로 관찰되었다. 6개의 group별 spot출현 양상은 각각 차이를 보였으나 group 내에서는 거의 동일한 것으로 나타났다. 13개의 spot 중 1, 4, 6은 flavonol의 특성을 나타냈으며 나머지 10개의 spot들이 flavone의 특성을 나타내었다. 품종별 flavone함량 및 분포는 백색계통이나 자주 및 청색 계통에는 많은 양이 존재 하였고 pink와 적색 group에서는 매우 적은 양이 분포하였다. Purple spot들의 flavonoid aglycone은 4’, 5-OH의 aglycone 특성을 보였으며 이들 중 spot 5는 saponarin, 7은 vitexin, 9는 xylovitexin, 11은 rhamnosylvitexin으로 동정되었으며 13은 apigenin-7-O-diglycoside로 추정되었다. Saponarin은 백색무궁화에서 전체 flavone량의 50% 이상을 점유하였다.