본 연구는 전문가 기반형 모델(Habitat Suitability Index)의 한계로 지적되는 주관적 기준, 통계분석의 부재 등과 통계기반형 모델(MaxEnt)의 한계로 지적되는 현장검증, 전문가 의견 반영 등의 극복을 위하여 각각의 모델을 개발하여 통합하는 방식으로 핵심서식지를 도출하였다. 핵심서식지 발굴을 위해 문헌분석 및 공간분석자료를 바탕으로 전문가 심층면담을 진행하였고, 전문가 자문과 GIS 도면 구축 가능성을 고려하여 모델을 개발하였다. 주요 환경변수는 식생대, 임상, 임분밀도, 연평균 강수량, 유효토심으로 선정되었다. 그 결과 현재 나도승마가 분포하고 있는 16지점 중 15지점이 핵심서식지로 나타났으며, 개발된 모델은 약 93.75%의 높은 정확도를 가지고 있는 것으로 나타났다. 하지만 전체 연구대상지의 약 27.8%가 핵심서식지로 나타남에 따라, 추후 서식변수 및 공간자료 정밀화를 통한 모델의 고도화가 필요할 것으로 판단된다. 따라서 높은 등급으로 확인된 서식지라도 대상종의 서식유무 파악을 위한 현장검증은 필수적으로 수행되어야 한다. 하지만, 이러한 한계에도 불구하고 HSI와 MaxEnt의 상호보완적 활용은 생물종의 분포와 서식지 이용 특성을 통하여 적합 서식지를 예측하고, 신규 서식지 발굴 및 대체서식지 선정 등 다양한 방면으로 활용 가능할 것으로 판단된다.

본 연구는 특산식물 노랑붓꽃 자생지의 식물상 및 식생조사를 통하여 노랑붓꽃자생지의 보전 및 관리를 위한 기초자료를 제공하기 위하여 수행하였다. 노랑붓꽃 자생지 내에서 출현한 관속식물은 63과 97속 121종 3아종 11변종 3품종으로 총 138분류군으로 확인되었다. 특산식물은 노랑붓꽃을 포함한 청괴불나무와 병꽃나무 등 3분류군이 확인되었다. IUCN 평가기준에 따른 희귀식물은 멸종위기(CR)종 노랑붓꽃(Iris koreana)과 약관심(LC)종 말나리(Lilium distichum)가 조사되었다. 식물구계학적 특정식물종은 Ⅴ등급 1분류군, Ⅳ등급 2분류군, Ⅲ등급 2분류군, Ⅱ등급 3분류군 및 Ⅰ등급 11분류군 등 19분류군이 발견되었다. 생활형조성은 교목(21.0%), 저목식물(21.0%), 지중식물(18.8%), 아교목(16.7%) 등이 높게 나타났다. 식생구조를 중요치와 종다양지수로 분석한 결과, 관목식물 중에서는 윤노리나무(Pourthiaeavillosa)의 중요치가 14.5%로 가장 높게 나타났으며, 초본식물 중에서는 애기나리가 10.2%로 가장 높은값을 나타내었다. 노랑붓꽃 자생지의 평균 종다양성지수는 1.4로 비교적 낮은 것으로 나타났다. 직경급빈도분포를 분석한 결과, 대부분의 자생지에서 직경 10cm 이상의 성숙목 계급에서는 소나무(Pinusdensiflora), 곰솔(Pinus thunbergii), 갈참나무(Quercus aliena) 및 굴피나무(Platycarya strobilacea)의 출현빈도가 높게 나타났고, 직경 10cm 이하의 어린 식물계급에서는 굴피나무, 때죽나무(Styraxjaponicus), 갈참나무의 출현빈도가 높게 나타났다. 전반적으로 조사지역의 식생은 양호하나 최근 들어 인위적인 간섭 및 자연재해로 인하여 훼손이 증가되고 있어 장기적인 모니터링을 통한 식생변화와 동태 파악이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

The sustainability of Iris koreana, a rare and endemic plant designated by the Korea Forest Service, is threatened due to artificial factors such as habitats loss and climate change etc. and internal factors such as changes in biological properties of the habitats etc. but conservation biology research has not been performed in South Korea. The objective of this study is to establish the species conservation strategies by analyzing the characteristics of their habitats, including: 1) Population characteristics, and 2) habitat analysis of the vegetation and abiotic environments. From April to May, 2015, population characteristics [density (stems m-2), flowering rate (%) and leaf area size (cm2)] in I. koreana habitats such as Buan1~6 (BA1~6), Jangseong1~2 (JS1~2) and vegetation characteristics (phytosociological research and ordination analysis), and abiotic environments [soil temperature (℃), soil humidity (%), transmitted light (mol·m-2·d-1) and canopy openness (%)] were measured. I. koreana was mainly distributed at elevation 50 to 150 m and 2 to 11° slope. Slope direction was shown as 90 to 193°. The average degree of canopy openness was 11.9%. It showed the highest at BA2 (17.5) and the lowest at JS1 (7.7). The average degree of transmitted light was 6.3 mol·m-2·d-1. It showed the highest at BA2 (10.1) and the lowest at JS1 (3.6). Population density showed average 25.8 (stems m-2). It showed the highest at JS2 (19.7) and the lowest at JS1 (9.3). flowering stems showed average 16.9 (stems). It showed the highest at BA3 (35) and the lowest at BA5 (4). Leaf area size was average 94.1 cm2.

This study was carried out to investigate the environment factors including community structure and soil characteristics in the wild habitats of Cephalotaxus koreana, and offers the basic information for habitats conservation and restoration. Most of the wild habitats were located at altitudes between 148~835 m with inclinations ranged as 12~32°. The average soil pH was 4.7~5.9, soil organic matter was 5.72~15.99%, cation exchange capacity was 14.1~19.9 cmolc/㎏-1 and exchangeable K+, Ca2+, Mg2+ was 0.25~0.48 cmolc/㎏, 0.79~6.68 cmolc/㎏, 0.31~1.73 cmolc/㎏, respectively. The dominant species of tree layer were found to be dominated by Quercus dentata in Jekbo-san (C1), Acer pictum in Bogae-san (C2), Acer pseudosieboldianum in Geumwon-san (C3), Q. serrata in Jiri-san (C4), Zelkova serrata in Baegun-san (C5), and Q. acutissima in Duryun-san (C6). The Species diversity (H’) was 0.854~1.234, evenness (J’) was 0.654~0.993, and dominance (D) was found to be 0.067~0.346. Correlation coefficients analysis based on environmental factors, community structure and value of species diversity shows that growth of Cephalotaxus koreana is correlated with species diversity and evenness. This result show that Cephalotaxus koreana habitats located in mature stands.

Doxorubicin is a anti-cancer drugs that interferes with the growth and spread of cancer cells in human body. Doxorubicin is used to treat different types of cancers that affect the ovary, thyoid and lungs, but induced side effect such as nephrotoxicity and cardiotoxicity. Thus, we investigated that the effect of iridin on doxorubicin-induced necrosis in HK-2 cells, a human proximal tubule cell. To confirm effect of iridin on doxorubicin-induced necrosis, HK-2 cells are treated with 10 μM doxorubicin and 80 μM iridin. 80 μM iridin reduced 10 μM doxorubicin-induced necrosis, the mitochondrial over activation and caspase-3 activation. However, iridin reduces anti-cancer effect of doxorubicin such as PARP1 and caspase-3 activation, checkpoint proteins (CDK4 and CDK6) in NCI-H1129 cells (Human non-small cell lung cancer cell). In HCT-116 cells (Human colorectan cancer cell), iridin do not increased protein expression of CDK4 and CDK6 decreased by doxorubicin. Results indicate that treatment of iridin was diminished doxorubicin-induced necrosis in HK-2 cells. However, iridin was decreased anti-cancer effect of doxorubicin on NCI-H1229, but not HCT-116. Thus, further experiment are required to iridin treatment on various cancer cells and animal models because effect of iridin different cell type.

Factors affecting germination of seeds in the forms of various environment and chemical compounds. The present study was aim to produced effective seed propagation method of Astilbe koreana (Kom.) Nakai which had expected high value for the cut flower, ornamental and pharmaceutical material. Seed width and length ranged 0.62, 2.22 ㎜, respectively, and weight of thousand seeds was 40.5 ㎎. As result of imbibition test, showed moisture content of fresh seed (2.57%) increased rapidly by water-soaking treatment under 24 hours, recording to maximum value of 29.8%, and expansion of the seed coat was observed. Seed germination was the best at 15℃ and light conditions (40.8%) among temperature and light conditions treated. Percent germination of seeds was improved under the low (15, 20℃) than high temperature (25, 30℃). In addition, the seed was not germinated at dark condition regardless of temperature. Seeds of A. koreana thus seemed that it had low temperature germinability conditions. To improve germination rate, seeds were submerged in various concentrations of growth regulators such as GA3 and kinetin, and minerals as KNO3 and KCl. As a results, KNO3 treatment, regardless of concentrations, promoted germination compared to control. Especially, percent of germination (77.8%), germination energy (96.1%), mean germination time (11.3 days) and T50 (6.5 days) were effectively improved by treatment of KNO3 20 mM.

This study was conducted to examine effects of plant growth regulators and light resources on the formation of multiple shoot and plant regeneration of Hovenia dulcis var. koreana Nakai. Stem and shoot tip were cultured on MS medium or WPM supplemented with various plant growth regulators. At the single treatment, the highest shoot formation was obtained when stem explants were cultured on WPM supplemented with kinetin 1.0mg·L-1. MS medium containing NAA 0.1 and TDZ 0.1mg·L-1 gave the best results for shoot induction rate and shoot growth in combination treatments. Of the BAP and kinetin tested, BAP 0.5mg·L-1 on WPM was found to be more effective for shoot growth from shoot tip. Under white fluorescent light treatment, shoot growth was much higher than blue, red LED treatments. Root induction from in vitro growth of plantlet was the best on WPM supplemented with 1.0mg·L-1 IBA. The results suggest that selection of plant growth regulators and light resources could be important factor to achieve an efficient in vitro growth.

천연집단에 서식하는 개비자나무 개체들을 이용해 무생물 및 생물적 환경인자가homoharringtonine(HHT) 함량에 미치는 영향을 조사하여 향후 항암제 가능성이 있는 HHT의 고부가가치 산업적인 생산이 기대되는 연구에 기초자료를 제공하고자 본 연구를 수행하였다. 무생물적 환경인자(토양습도, 토양pH, 서식밀도, 기온)와 HHT 함량과의 상관관계에 있어 HHT 는 토양습도(0.77)와 토양pH(-0.68)에서 높은 상관을 보였다. 고도에 따른 무생물적 환경인자 (토양습도, 토양pH)와 HHT 의 함량 관계에 관해 다중회귀 분석을 실시한 결과, 토양 습도의 회귀계수(26.48***) 만 유의하여 토양 습도가 상대적으로 HHT 함량에 높은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 생물적 환경인자(damage index)에 따른 HHT 함량에 미치는 영향을 살펴 본 결과, HHT는 2차곡선회귀적으로 증가하다 감소하는(H=278.23+1242D-398.87D2) 경향을 보였고 damage index는 HHT 함량에 높은 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 마지막으로 HHT 의 함량에 영향을 미치는 최적환경인자를 분석한 결과, damage index와 토양 습도 모두가 2차다항회귀식으로 가장 적합하였고 결정계수는 각각 0.73와 0.67로 damage index가 상대적으로 HHT 함량에 높은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 섭식자 또는 균류와 같은 스트레스로 인한 방어기작이 HHT 의 생성에 높은 영향을 미치는 것으로 판단된다.

For the purpose 　of breeding a high-yield superior variety of Korean raisin tree (Hovenia dulcis var. koreana Nakai), whose value as an edible and medicinal resource is increasing, tree candidates for superior individuals were selected from its 11 habitats in Korea from 1996 to 1998. A clone bank preserve was created in 1998 with 70 clones proliferated by grafting; the fruition traits (e.g., the number of fructified laterals, the average number of bunches per fructified lateral, the average number of bunches per fruiting lateral, the fruitpetiole weight per individual, and the yield per individual) of 47 clones that had bloomed and borne fruit were investigated and analyzed in 2002; five upper-ranking clones whose yield per individual exhibited a 261% improvement against the total average were picked in 2005; and three clones, including ‘oong-Sung 1’ that showed a difference in their fruit petiole ripening stage, were finally selected in 2007 as high-yield new cultivars of Korean raisin tree.

본 연구는 환경친화적인 중금속 정화방법인 식물복원법(phytoremediation)의 적합성 규명을 위해 경관적 가치를 제공할 수 있는 조경수인 개나리(Forsythia koreana Nakai), 명자나무(Chaenomeles speciosa Koidz) 와 쥐똥나무(Ligustrum obtusifolium )Sieb. et Zucc.의 Cd처리에 따른 생육량과 생리적 특성을 조사하였고, 식물체내의 중금속 축적량을 확인하여 중금속 오염지에 대한 식물복원 개량대책을 위한 가능성을 알아보고자 실시하였다. 생장반응에 있어 Cd의 영향은 생장량의 감소현상은 뚜렷하였으며, 쥐똥나무 경우 6월 7일경에 무처리구는 신초장 60.10cm를 보였으나, Cd 처리구는 11.50cm로 생육이 감소하였다. 한편 명자나무에서는 Cd 처리구에서 가장 생육이 극히 부진하여 Cd에 내성이 약한 것으로 나타났다. 또한 Cd 처리에 따른 생리적 특성에 있어 엽록소 함량은 개나리에 있어 Cd 처리구에서 3.36 mg/g으로 4.85 mg/g인 대조구에 비해 현저하게 감소하였고, 쥐똥나무에서도 4.17mg/g에서 2.57mg/g으로 현저한 감소하는 경향을 보였다. 또한 TSC 함량의 변화는 엽록소의 변화에 매우 유사한 경향을 보였다. Cd 처리에 따른 전 질소 함량의 변화는 쥐똥나무의 Cd 처리구에서 가장 낮은 6.82를 보였다. 한편 soluble protein 함량에 있어서는 모두 Cd 처리구에서는 대조구와 큰 차이가 없었다. 한편 Cd에 대한 조사대상 식물들의 축적정도는 개나리에 있어 10.36ppm인 지하부의 Cd 중금속의 축적량은 2.37ppm인 지상부에 비해 4.3배 정도 많았고, 명자나무는 지상부 1.06ppm에 비해 지하부가 7.17ppm로 6.7배이며, 쥐똥나무는 지상부 함량이 3.23ppm인 반면에, 지하부가 5.12 ppm으로 1.5배로 높게 나타냄을 알 수 있다. 식물체의 지하부 축적량을 비교하면 개나리>명자나무> 쥐똥나무 순으로 볼 수 있으나, 지상부에서는 쥐똥나무>개나리>명자나무 순으로 중금속의 축적량이 가장 많았다.

Hovenia dulcis var. koreana Nakai is recently known to be a useful tree because of their medicinal function. In 1996, candidate trees were selected from 10 regions in Korea, and a clone bank was established in 1998 by grafted 70 candidate clones of candidate trees in order to breed high-yield superior trees. From 2003 to 2005, five clones were selected and screened by analyzing flowering and fruiting characteristics of 47 clones in the clone bank. “Poong-Sung 1”, a new high-yield superior H. dulcis var. koreana Nakai cultivar was finally selected from the 5 clones. The final selection focused on fruiting characteristics such as the number of fructify lateral (NFL), the number of average bunch per one fructify lateral (NABFL), the number of average bunch per fruiting lateral (NABPFL), the weight of fruit petiole per individual (WFPI) and the yield of individual (YI). Fruit petiole of “Poong-Sung 1” has dark brown skin color and fruit flesh color. Fruiting characteristics of “Poong-Sung 1” showed large better results and selection effects with an average of 19.3Ea (NFL), 4.75Ea (NABFL), 91.68Ea (NABPFL), 4.7 kg (WFPI) and 11.26 kg (YI) which are 158.8%, 147.1%, 233.9%, 401.7% and 412.5% superior compared to the mean of 47 clones, respectively.

우량품종 육성을 위해 선발된 헛개나무 차대묘 20가계의 생장특성과 엽특성을 조사한 결과, 전체 평균 묘고는 61.6cm, 평균 근원직경은 6.98mm였으며, 가계별로는 KW 2-5 가계가 평균 묘고 79.3cm로 가장 우수한 생장을 보인 반면 근원직경에서는 JN 2-2 가계가 평균 9.16mm로 가장 우수한 생장을 나타내었다. 묘고와 근원직경에서 가장 우수한 생장을 보인 KW 2-5와 JN 2-2 가계는 가장 낮은 생장을 보인 가계들과 비교하여 각각 57%와 53%의 우수한 생장을 보였다. 묘고와 근원직경의 초기생장 상위 10% 가계를 선발했을 때 KW 2-5와 JN 2-2 가계가 전체 가계 평균에 비해 125%의 선발 효과를 보였으며, 상위 20% 가계를 선발했을 때 KW 2-5, JN 2-2, KW 1-1, KW 1-15 가계에서 115%의 선발효과를 나타냈다. 한편, 엽장과 엽폭, 엽병길이와 엽병직경 및 엽형지수와 측맥수 등 6항목에 대하여 엽특성을 조사한 결과, 평균 변이계수는 9.4~42.4%로 나타나 변이 폭이 큰것을 알 수 있었으며 특히, 엽병길이와 엽병직경 특성의 변이계수가 각각 42.4%와 28.7%로 다른 특성들에 비해 큰 값을 나타냈다. 조사된 엽특성들은 모두 가계간 유의적 차이가 인정되었으며, 엽장과 엽형지수간 상관을 제외한 모든 특성들간의 상관에서는 정의상관 관계가 인정되었고 특히, 엽장과 엽폭특성간의 상관계수가 0.8049로 나타나 두 특성간에 매우 유의적인 관계가 있는 것으로 나타났다.

한반도 희귀식물인 백운산 나도승마 자생지에 대한 식물사회학적 조사를 수행하였다. 본 조사지의 식생은 전형적인 온대남부의 참나무림으로서 토양습도는 높고, 아고산지역의 평평한 지역으로 조사되었다. 본 조사지는 동아시아에만 한정적으로 분포하는 나도승마 보전을 위한 매우 중요하다. 그러므로 장기생태 관측을 통한 연구를 통하여 보전지구로의 지정 등의 보전방안이 시급히 마련되어야 할 것으로 생각된다.

식물생장조절제의 종류와 농도를 모색하여 할미꽃의 발근 최적 조건을 조사하여 정상적인 재분화체를 획득하고자 하였다. 지금까지의 선행연구를 토대로 최적조건에서 shoot를 유도시킨 후 발근 유도 생장조절제에 바로 옮기면 shoot가 너무 작아 재분화체가 성장하지 못하고 고사되었다. 1/2 MS에서 키운 shoot를 3.0 mg/L NAA를 첨가한 배지에서 3일간 생장시킨 후, 1/3 MS로 옮겨 치상 한 경우, 약 10일 전후에 뿌리의 유도가 관찰되었다. 이렇게 뿌리가 유도된 재분화체는 염의 농도와 설탕의 농도를 동시에 순차적으로 낮추어 순화처리되었다.

본 연구는 우리나라 특산수종이며 조경 및 원예적 가치가 높은 노각나무 유전변이를 조사하기 위해 6개 천연집단을 선발하여 DNA I-SSR 표지자를 사용, 유전다양성 및 유전구조를 조사하였다. 5개의 I-SSR primer(#813, 815, 818, 820, 823)에서 총 61개의 증폭산물을 관찰할 수 있었으며, 유전 다양성을 나타내는 P(Percentage of polymorphic loci)값과S.I.(Shannon's information Index)가 남쪽에 분포하는 오봉산(P=88.5%, S.I.=0.467), 금산(P=86.9%, S.I.=0.427), 바랑산(P=83.6%, S.I.=0.425)집단이 높았으며, 북쪽(내륙)에 분포하는 소백산(P=80.3%, S.I.=0.396), 지리산(P=77.1%, S.I.=0.368), 가야산(P=75.4%, S.I.=0.358)집단은 낮았다. 전체 유전변이 중 11.8%만이 집단간에 기인하는 것으로 나타났고, 나머지 88.2%는 집단내 개체간의 차이에서 기인하였다. 유전거리를 이용하여 UPGMA법에 의한 유집분석을 실시한 결과 지리적 분포에 대한 뚜렷한 경향은 나타나지 않았다.

This study used RAPD markers to assume genetic diversity and variation in selected populations of Hovenia dulcis var. koreana. Ratio of polymorphic RAPD markers were 93.4% in selected populations of Hovenia dulcis Thunb., difference of genetic structure among populations and within populations showed 16.45%, 83.55%, respectively in amount of total genetic variation of 4 populations. Total gene diversity(HT) that show genetic diversity appeared 0.313 and coefficient of gene differentiation(GST) that compare genetic differentiation of populations appeared 0.1645, analysis of AMOVA for variation among populations and within populations was significantly different (P〈0.001). Genetic diversity of whole populations showed that 12.44% difference among population and 87.56% difference within populations. As a result, difference within populations was larger than difference among populations in genetic diversity. Nei's genetic distance and cluster analysis appeared that mean genetic distance among populations was 0.076, thus dividing two main groups and geographic relationship did not show in populations.

노각나무의 기내번식법을 개발하기 위하여 성숙 배조직을 절편으로 MS 배지에 BA 및 NAA의 단독 또는 혼용처리로 부정아 유도에 미치는 효과를 조사하였다. 대체적으로 BA의 단독 처리가 부정아 유도에 효과적이었으며 1.0mg/L 처리 시 절편 당 약 11개의 부정아가 유도되었다 NAA와의 혼용 처리 시는 대체로 부정아 유도 율이 저조하였으나 0.5mg/L이상의 BA를 처리하였을 때 일부 혼용 효과를 확인할 수 있었다 생장조절제의 처리에 따라 부정아의 형태에 많은 차이를 나타내어 BA와 NAA의 혼용처리 시는 BA 단독처리 시보다 짧고 진녹색의 부정아로 유도되었고, 뿌리 발달은 0.5mg/L의 NAA 처리구에서 가장 높아 정상적인 식물체로 재분화 되었다. 본 연구는 노각나무의 성숙 배조직을 절편으로 기내 식물체 유도가 가능함을 보여 주었다.

Cephalotaxus koreana Nakai is endemic species of Korea. Since old days, the fruits have been used as a parasiticide and leaves have been used for a pierced wound by insects. The essential oil components from its aerial parts and stem bark by steam distillation were investigated. Several compounds were characterized by GC-Mass spectra. It was found that the leaves, stembark and flowers contain the compounds of essential oils, 1-octene-3-ol, hexadecanoic acid; α-pinene, δ3-carene mainly, linalylacetate, β-cubebene, 3,4-octadine-7-methyl , ferruginol(stem bark) and α-pinene mainly, β-pinene , cyclopropane-1,1-dimethyl-2-(3-methyl-1,3-butadienyl), etc. This Cephalotaxus spp. contains the first components of ferruginol(M.W.286.03, C20H30O) which belong to diterpene.