Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference (한국자원식물학회:학술대회논문집)
The Plant Resources Society of Korea
- Semi Annual
Domain
- Agriculture, Fishery and Food > Science of Food and Crops
2018.10a
-
Current status of natural product industry and its commercial application to health functional foodsNatural product substances have historically served as the most significant also be prepared by source of new leads for pharmaceutical development. They can chemical synthesis(both semisynthesis and total synthesis) and have played a important role in the field of organic chemistry by providing synthetic targets. Rcently, they have also been extended for commercial purpose to refer to medicinal products, health functional foods, dietary supplements and cosmetics from natural sources. A large number of currently prescribed drugs have been either directly derived from or inspired by natural products. However, with the advent of robotics, bioinformatics, high throughput screening(HTS), molecular biology-biotechnology, combinatorial chemistry, in silico(molecular modeling) and other methodologies, the pharmaceutical industry has largely moved away from plant derived natural products as a source for leads and prospective drug candidates. The strategy for natural prduct industry is now changing from drug approaches to health foods by identifying effective natural products as preparations. In Korea, a lot of development of natural product based drugs have been done, but very few on health functional foods. The concept of natural product based health foods is not active components as lead compounds but standardized extracts or preparation mixed with other medicinal plants. The representative material has been recently known to be a standardized ginseng extract "Ginsana G 115" developed by Swiss Pharmaton company. The purpose of this presentation is to underline how natural products research continues to make significant contributions in the domain of discovery and development of new health functional foods. It is proposed to present the development of high value added health food or health functional foods through scientific investigation on efficacy and standardization of new materials form natural products.
-
Based on medicinal plant references from Vietnam, 1884 flowering plant species (194 families, 956 genera) can be used to treat 30 diseases or have 4 valuable uses such as Tranquillizer, Detoxify, Galactopoietic and Diuretic. 23 species (15 families, 18 genera) for Tranquillizer, 94 species (50 families, 79 genera) for Vaginitis, 18 species (13 families, 15 genera) for Paralytic, 6 species (6 families, 6 genera) for Obese, 60 species (28 families, 50 genera) for Flu, 63 species (37 families, 56 genera) for Eyesore, 96 species (45 families, 77 genera) for Toothache, 97 species, (50 families, 86 genera) for Detoxify, 18 species (18 families, 18 genera) for Syphilis, 80 species (50 families, 71 genera) for Asthma, 17 species (8 families, 11 genera) for HIV AIDS, 56 species (41 families, 54 genera) for Gonorrhoea, 378 species (108 families, 56 genera) for Dysentery, 31 species (22 families, 29 genera) for Galactopoietic, 131 species (69 families, 116 genera) for Diuretic, 11 species (9 families, 9 genera) for Mump, 737 species (129 families, 626 genera) for "Snack bite", 23 species (18 families, 22 genera) for Urolithiasis, 134 species (56 families, 122 genera) for Malaria, 462 species (113 families, 323 genera) for Rheumatism, 55 species (34 families, 49 genera) for Diabetes, 87 species (42 families, 70 genera) for Heart and blood pressure diseases, 70 species (46 families, 63 genera) for Haemorrhoids, 21 species (16 families, 20 genera) for Cancer, 42 species (27 families, 38 genera) for Gastritis, 154 species (66 families, 129 genera) for Hepatitis, 5 species (5 families, 5 genera) for Keratitis, 81 species (42 families, 75 genera) for Sore throat, 11 families (9 families, 11 genera) for Encephalitis, 72 species (41 families, 66 genera) for Nephritis, 10 species (6 families, 8 genera) for Sinusitis, 22 species (17 families, 20 genera) for Sterile, 19 species (14 families, 17 genera) for Cirrhosis, 3 species (3 families, 3 genera) for Brain hemorrhage. Each species can be used to treat some diseases. The information of species can be used to orient researches fast and effectively.
-
Taiwan, formerly known as Formosa, located on tropical and subtropical climate zones with abundant biological resources. According to the latest version of the Flora of Taiwan, there are 4339 species of vascular plants including 1054 endemic species. First, Taiwania (Taiwania cryptomerioides), named after its native island of Taiwan, have been isolated more than 500 secondary metabolites, including lignans, terpenoids, steroids, and flavonoids. Several of the metabolites are reported to have antibacterial, antifungal, antimite, antitermite and antitumor activities. In order to investigate plant secondary metabolic diversity toward industrial applications, we established deep transcriptome resources for non-model plants and fungi to produce terpenoid metabolites of economic importance. Second, many plants of Lauraceae have been utilized in folk medicine for their exciting bioactivities. The twigs and leaves from 27 tree species of Lauraceae grown in Taiwan were performed to evaluate potential bioactivity. The leaves of Cinnamomum osmophloeum are traditionally used in folk medicines, and many biological activities have been identified, such as antibacterial, antifungal, antitermite, antidiabetic, antihyperuricemia, antiinflammatory, and antioxidant activities. However, C. osmophloeum has nine chemotypes with various secondary metabolite profiles. In order to efficiently produce active compounds, we established the genetic markers to identify the chemotype plants. Finally, Cinnamomum kanehirae is the host of the medicinal mushroom Antrodia cinnamomea. Several in vivo and in vitro studies indicated that A. cinnamomea possesses a diverse range of biological activities. Because of the potential pharmacological application, we established the transformation system to enhance the triterpenoid contents production.
-
Degraded plantation forests are increasing because of unfavorable forestry conditions prevailing in Japan, including falling timber prices, increasing operational costs, and aging and declining forestry workforce. To remedy this situation, appropriate management strategy is required. This study introduces the challenges of Odai Town, Mie Prefecture that employed a new management strategy by evaluating site suitability for conifer forests and that proposes a new forest management regime of planting deciduous trees in unsuitable sites. The site suitability for conifer forests was evaluated from two aspects: the natural site conditions and the relationship among site conditions, growth, and damage by Anaglyptus subfasciatus Pic. in Cryptomeria japonica D. Don and Chamaecyparis obtusa Sieb. Et Zucc. forests. By analyzing the relationship among site conditions, growth, and insect damage based on field data obtained in plantation forests, growth evaluation and insect damage evaluation maps were developed. Based on the natural forest investigation, natural site condition maps for C. japonica and C. obtusa were established. Furthermore, by integrating these evaluation maps with the forest road maps showing the accessibility to the forest, the forest management regime for the whole plantation area of Odai Town was established. The forest management regime map indicates the sites suitable for forestry: suitable for long-rotation, short-rotation, and potential sites for short-rotation. The sites unsuitable for forestry were considered to be more suitable for broadleaved forests. Clear-cutting was conducted in a small area and different seral stage saplings (approximately 20 deciduous tree species) suitable to the site conditions were planted in an area of
$80-120m^2$ protected by deer-fences. This might establish a forest composed of many species with a multilayer vertical forest structure in a short period. The planted saplings were distributed neither randomly nor uniformly to reflect the natural distribution of trees in the forest. A challenge to develop new products using the deciduous trees has started, such as wood chips for preparing smoked food, essential oil, and deodorizer. As these challenges have just begun, their effects on enhancing sustainable resource management are still being monitored. Even with the challenges, this regime can be of high value as a management strategy to remedy the situation of expansion of degraded forests in Japan. -
The Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident in March 2011 caused severe radioactive contamination in the surrounding environment. Since the accident, much attention has been paid to the biological and genetic consequences of organism inhabiting the contaminated area. The effect of radiation exposure on genetic mutation rates is little known, especially for low doses and in situ conditions. Evaluating DNA mutation by low levels of radiation dose is difficult due to the rare mutation event and lack of sequence information before the accident. In this study, correlations with air dose levels and somatic DNA mutation rates were evaluated using Next Generation Sequencer for the clonal plant, Phyllostachys edulis. This bamboo is known to spread an identical clone throughout Japan, and it has the advantage that we can compare genetic mutation rate among identical clone growing different air dose levels. We collected 94 samples of P. edulis from 14 sites with air dose rates from
$0.04{\sim}7.80{\mu}Gy/h$ . Their clonal identity was confirmed by analysis using 24 microsatellite markers, and then, sequences among samples were compared by MIG sequence. The sequence data were obtained from 2,718 loci. About ~200,000 bp sequence (80 bp X 2,718 loci) were obtained for each sample, and this corresponds to about 0.01% of the genome sequence of P. edulis. In these sequences, 442 loci showed polymorphism patterns including recent origin mutation, old mutation, and sequence errors. The number of mutations per sample ranged from 0 to 13, and did not correlate with air dose levels. This result indicated that DNA mutations have not accumulated in P. edulis living in the air doses levels less than$10{\mu}Gy/h$ . Our study also suggests that mutation rates can be assessed by selecting an appropriate experimental approach and analyzing with next generation sequencer. -
유전 자원에 대한 접근 및 이용에 따른 이익의 공정한 공유를 표방하는 나고야 의정서가 발효되면서, 최근 국내 천연자원을 이용한 바이오 소재 및 제품 개발 연구에 많은 지원이 이뤄지고 있다. 국내 화장품 연구 및 개발 동향은 기존의 합성 화합물 중심에서 벗어나 안전성이 확보된 천연 바이오 소재 중심으로 변화하고 있다. 또한 기능성화장품의 범위가 기존에 크게 미백, 주름개선, 자외선 차단 3가지에서 염모, 탈모 완화, 여드름 완화, 아토피성 피부의 보습 등으로 세분화 및 추가됨으로써 화장품 연구 개발의 범위가 확대되었다. 이러한 기능성 화장품 범위 확대, 화장품 소재에 대한 안전성 규제 강화, 동물실험 금지 등 화장품 연구 환경 변화로 인해 다양한 천연물 기반의 생물학적 활성을 갖는 유효 성분들이 기능성 화장품 소재로 연구되는 사례가 점차 증가하고 있다. 충북은 바이오산업을 지역 특화산업으로 선정하여 바이오산업 육성을 위한 중부권의 오송생명과학단지/오창과학산업단지와 북부권 제천 바이오벨리 조성, 충주기업도시 등을 통해 바이오 제약 및 화장품 기업 유치 와 바이오 산업클러스터를 완성해 가고 있다. 이와 더불어 오송생명과학단지 내에 위치한 오송화장품임상연구지원센터는 충북 지역 중소 화장품 기업들의 글로벌 시장 진출 및 동남아 수출 지원을 위해 임상시험, 효능평가, 해외 인증, 해외시장 박람회 등의 지원을 중점적으로 수행하고 있다. 이러한 하드웨어 인프라 조성과 함께 충북의 천연 소재를 이용한 다양한 국책 연구 개발 사업을 추진하여 충북 특화자원인 황기, 오미자 뿐 아니라 두충, 익지인, 소목 등을 이용한 화장품 소재 개발 연구를 수행하고 있다. 충북지역 기업체 및 연구기관을 중심으로 천연물의 지표 및 유효 물질 원료 확보와 이를 활용한 기능성 화장품 제품화가 본격적으로 추진되고 있어 향후 충북 천연물 산업은 화장품 산업을 중심으로 더욱 성장해 나갈 것으로 기대된다.
-
Benign prostatic hyperplasia (BPH), which is the most common disorder in elderly men, involves androgenic hormone imbalance with chronic inflammation that causes imbalance between cell apoptosis and cell proliferation. As the root cause of the BPH remains unclear and synthetic drugs for treatment of BPH have undesirable side effects, the development of effective alternative medicines has been considered. Chinese Skullcap has been considered natural remedy to treat pyrexia, micturition disorder and inflammation. Although skullcap has effective properties on various diseases, the effects and molecular mechanism of Skullcap on BPH are not fully understood. Therefore, in this study, we evaluated the efficacy of Chinese Skullcap root extract (SRE) in testosterone-induced BPH rats. Compared with the untreated group, the SRE treatment group suppressed pathological alterations, such as prostate growth and increase in serum dihydrotestosterone and
$5{\alpha}$ -reductase levels. Furthermore, SRE significantly decreased the expression of androgen receptor and proliferating cell nuclear antigen. SRE also restored Bax/Bcl-2 balance. These effect of SRE was more prevalent than commercial$5{\alpha}$ -reductase inhibitor, finasteride. Taken together, we propose that SRE suppresses abnormal androgen events in prostate tissue and inhibits the development of BPH by targeting inflammation- and apoptosis-related markers. These finding strengthens that SRE could be used as plant-based$5{\alpha}$ -reductase inhibitory alternative. -
Flora investigations in Korea have been conducted by many researchers for diverse purposes. Accumulated flora investigation data has not been utilized efficiently because there is no accessible database for comparison. To overcome this shortcoming, we constructed web-based database of flora investigation, named as the Integrated Korean Flora Database (IKFD; http://www.floradb.net/intro.php). Until now, 284 flora references (263 papers, 14 reports and books, and 7 unpublished papers written in between 1962 and 2017) were digitalized into the database. From 134,711 records, 4,301 species belonging to 228 families and 1,079 genera were identified via mapping with two major Korean plant species lists. Polygon areas originated from references were used for distribution of plant species, identifying precise distribution area. It will be a better index to show plant ecological characteristics. Collected micro-climate data provided by Korea Meteorology Administration were also integrated in IFKD for understanding correlation between distribution of plants and micro-climate. Cold hardiness zone which has been utilized for classifying climate zones. 12 out of 26 zones identified based on micro-climate data in Korea were mapped with distribution of plants. More than half species were appeared in zone 6a, 6b, 7a, and 7b. Taken together with these results, IKFD will be a fundamental platform for understanding plants in Korea flora investigation as well as a new standard for classifying distribution of plants. Moreover, Biodiversity Observation Database (BODB; http://www.biodiversitydb.info/intro.php) which integrates plant distribution data was also integrated for further studies.
-
This study was conducted to examine the role of the transcription factors (TFs) (RsMYB1 and mPAP1+B-Peru) in the regulation of anthocyanin biosynthesis in the ornamental torenia cv. Kauai rose. In this study, we could produce several putative transgenic lines overexpressing the TFs via Agrobacterium-mediated transformation, and presence of the TFs in the randomly selected five transgenic lines was confirmed using polymerase chain reaction (PCR). According to results of reverse transcription-PCR analysis (RT-PCR), the expression of the TFs in all transgenic lines and of the anthocyanin structural genes (CHS, F3H, DFR, and ANS) in all transgenic lines and WT plants were distinctly detectable. However, transcript levels of the structural genes expressed in the transgenic lines overexpressing TFs were significantly higher than those expressed in WT plants. Therefore, it is suggested that anthocyanin content in flowers of the transgenic torenia would be significantly higher than that in flowers of WT plants. Moreover, these results indicate that the TFs (RsMYB1 and mPAP1+B-Peru) could be exploited as potential anthocyanin regulatory TFs to enhance anthocyanin content in the other horticultural plants.
-
천연물 산업은 과학적 기술력이 요구되는 고부가가치 산업으로 건강기능식품 등의 원료 산업으로 각광받고 있다. 최근 친환경, 지속가능성에 대한 관심 증가로 천연물 제품에 대한 수요가 증가되고 있으며 고령화 사회 진입과 건강에 대한 의식 수준 상승으로 전세계 건강기능 식품 시장 확대 추세에 있다. 생물자원의 70%이상을 수입에 의존하고 있는 우리나라는 천연물 산업의 경쟁력 확보와 고부가가치화 실현을 위해 천연물 산업 육성 촉진이 필요하다. 또한 지역 균형발전 측면에서 신성장동력 마련 및 국가 차원의 형평성을 고려한 전략적 투자가 필요한 시점에서 천연물 관련 산업의 신성장동력화를 통해 지역의 한계점 등을 개선하고, 새로운 먹거리 발굴과 함께 지역 전략산업으로 육성이 필요하다. 제천의 특화산업업인 한방천연물산업의 고도화와 활성화를 위해 영세한 스타트업 및 중소기업의 연구 및 제품개발을 지원하기 위한 인프라와 산업 클러스터 조성이 요구되고 있다. 제천은 풍부한 한약재 생산지를 보유하고 있어 전체 면적의 50% 이상이 석회암 지대로 알칼리성 토양이 넓게 분포되어 있고, 토양의 양분이 풍부하며 해발고도 250m 이상의 준산간 지역에서 주로 재배가 이루어지고 있어, 배수가 양호하고 병충해가 적어 한약재의 친환경 재배 및 다년생 한약재 재배가 가능한 지역이다. 이러한 천연물 산업을 육성하기 위하여 산업통상자원부, 충청북도, 제천시, (재)충북테크노파크는 180억원의 사업비로 '글로벌 천연물 원료제조거점시설'을 구축하여 규격화된 천연물 원료공급 시스템을 갖추었으며 150억원을 투자하여 '천연물 조직배양 상용화 시설'을 건립 중에 있다. 또한 향후에는 천연물 클러스터 가치 사슬의 완성형으로 160억 상당의 '천연물 제제개발 생산시설' 사업을 기획하고 있어 장차 대한민국의 천연물 산업을 앞장서 견인할 것으로 예상 된다.
-
Lee, Joung Kwan;Kwon, Young Hee;Kim, Hee Kyu;Kim, Kyung Ok;Park, Jae Seong;Jeong, Mi Jin;Son, Sung Won;Suh, Gang Uk 37
We use two different methods for laboratory propagation from seed of lady's slipper orchid(Cypripedium macranthos Sw.); immature seed which also called green capsule or fully mature seed about 120~130 days from pollination. In green capsule culture, the seed pods should be collected within precisely right time. The right time of seed collection could be diverse under the wether conditions or nutritional factors of the plants. In fully matured seed culture, the more complicated procedures are needed to break the dormancy of the seed; thermal or chemical treatment. The seedlings in this study were easily germinated from immature seeds in Harvais medium; 53 days after pollination(DAP) in Cypripedium pubescens, DAP 65 in C. parviflorum and C. macranthos. The germinated seedlings were transplanted to hormone free media immediately to avoid abnormal growth of seedlings. When the seedlings have roots with a minimum length of around 2-3cm and have visible dormant buds, the seedlings were removed from the flask and stored in refrigerator for vernalization. To examine the correlation of seedlings and maternal plants, the 125 seedlings of C. macranthos were transplanted in the soil bed at a distance of 20-100 cm from mother plants on April 20. The survival rate of seedlings were 92% in 20 cm distance from the ripe plants, and 56 % in 100 cm distance. The seedlings which were transplanted near mother plants showed vigorous growth in plant height, leaf width, and especially dormant buds. Considering the existence of mycorrhiza which is a symbiotic association between a fungus and the roots of a orchid vascular, the various fungus from mother plants could affect the growth of the seedlings. These results indicate the possibility of high and stable production and practical industrialization of endangered lady's slipper orchids. -
최근 호두 기내 소비량은 급증하나 대부분 실생묘로 조림되어 결실까지 장기간 소요되며, 무성 번식률이 낮아 보급확대가 어렵다. 본 연구는 호두나무 관행 묘목 번식법 개선이 가능한 우량 국산묘 대량증식 기술 개발로 최적 배양조건을 구명하고자 수행하였디. 호두나무 등 목본류는 식물 조직배양 기본배지에서 산화방지제를 첨가하여 사용하는 경우, 배양체에서 생기는 페놀 화합물(Phenolic compound)의 작용을 억제하여 배양 식물체의 갈변(Browning) 또는 흑변(Blackening) 현상을 감소시키는 효과가 있다. 페놀 추출물은 배지로 빠져나와 갈변시키며 생존율을 저하시키는 원인이 되고 이를 제거하는 산화방지제는 배양 식물체의 생산효율을 높이는 효과를 나타내는 강력한 항산화제(Antioxidant) 역할을 한다. 호두나무의 액아를 배양하게 되면 조직 및 배지의 갈변화가 심하게 일어나는데, 휴면 정도가 깊을 수록 정단에서 추출되는 페놀성 물질의 함량이 증가하며, 식물 조직 내 페놀성 물질의 함량 정도와 배양의 고사율과는 상관관계가 있다. 이러한 식물 배양체에서 생기는 페놀 화합물에 의해 발생되는 배양상의 문제점을 해결하기 위하여 계대배양을 자주해 주거나 활성탄(Activated charcoal), Ascorbic Acid 등의 첨가물을 배지에 추가하는 방법이 있다. 이에 따라 호두 '신령' 품종의 액아배양의 페놀집적을 제거하기 위해 배지 내에 산화방지제 첨가물질 등을 농도별로 처리하였다. 호두나무 액아 배양 후 8주차 산화화방지제 첨가물질의 농도별 처리 효과는 생존율은 85.3%를 보였으며, 신초 형성율 76.4%, 신초수 1.9개/주, 신초장 27mm/주의 양호한 결과를 나타냈으며, 페놀 제거 및 유식물체 고사 억제 효과를 보였다.
-
The Schizandra chinensis (Korean name : omija) is a fruit native to northeast Asia that is cultivated in South Korea and China. Using 1,938 valid patents of 6 group countries, we analyzed the patent trend based on year, countries, applicants, and technology. The technologies are categorized the 10 sub-technologies such as medicine, quasi-drugs, food, feed, cosmetics, cultivation, genome, manufacture, preprocessing, and etc. The technology level and competitiveness are analyzed using patent index such as cites per patent, patent impact index, patent family size and technology strength. In Korea, patent number rapidly increasing and individual technical level is lower than other countries. However, overall technical competitiveness is estimated high due to multiple patents. We suggest that cosmetics and cultivation fields are most likely to be developed in future omiza technology development in Korea. Our study will provides to the information of technical trend to support performing of new projects for omija plant.
-
비고사리과(Lindsaeaceae) 버들일엽[Laxqgramme saliciblia (Makino) Makino]은 잎이 녹색의 단엽으로 버들처럼 보여 관상가치가 높아 조경소재로 이용되는 착생식물이다. 또한 식물구계학적 특정식물종 V급, 적색자료집 VU급, 국외반출 승인대상종에 수록된 식물로 생태학적 보전이 요구되며, 개체수도 적은 편으로 알려져 있다. 본 연구는 보전이 요구되는 버들일엽의 전엽체 증식 및 포자체 형성을 위한 기내 외 번식조건을 구명하고자 수행되었다. 서귀포시 상효동 일대에서 식물을 획득하였으며, 기내에서 포자를 발아시켜 획득한 전엽체를 8주 간격으로 계대배양하면서 실험재료를 확보하였다. 전엽체 증식에 적합한 배양배지를 선발하고자, 전엽체 300mg을 다진 후 배지종류와 농도를 달리한 배지(Knop, 1/4, 1/2 및 1MS)에 8주간 배양하였다. 배양실은 온도
$25{\pm}1.0^{\circ}C$ , 광도$30{\pm}1.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ (16/8h)로 조절되었다. 연구의 결과, 1/2MS배지에서 전엽체의 생체중이 5.8g으로 가장 많이 증가하였으며, 형태형성의 발달도 주걱형의 전엽체로 정상적으로 발달하였다. 기외 포자체 형성에 적합한 토양조건을 확인하고자, 인공토양(원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토)의 비율을 달리하여 5종류의 혼합토양을 조성하였다. 준비된 토양을 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$ )에 충진하고, 전엽체 1g을 10초간 분쇄한 다음 토양표면에 분주하여 16주간 재배하였다. 재배환경은 온도$25{\pm}1.0^{\circ}C$ , 광도$43{\pm}2.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ (16/8h) 및 습도$72{\pm}2.0%$ 로 조절되었다. 연구의 결과, 원예상토가 많은 비율로 혼합된 처리에서 포자체의 형성이 확인되었다. 원예상토와 펄라이트를 2:1(v:v)로 혼용한 토양, 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼용한 토양, 원예상토 단용한 토양에서 각 28.5, 23.0, 22.3개로 조사되었다. -
차꼬리고사리(Asplenium trichomanes L.)는 남방계식물로 제주도에 자생하는 것으로 알려져 있으며, 잎에 광택이 있고 총생하는 식물이다. 주로 실내 외 조경 및 분화소재로 이용되며, 한방에서는 철각봉미초라하여 뿌리를 포함한 전초를 이질, 임병, 만성질염, 월경불순 및 요통의 약재로 사용한다. 또한 식물구계학적 특정식물종 IV급, 적색자료목록 준위협 (NT)에 분류된 식물로 보호가 필요하다. 본 연구는 차꼬리고사리의 대량생산을 위한 기내전엽체 증식 및 기외포자체 형성조건을 구명하고자 수행되었다. 실험재료는 포자를 기내 발아시켜 전엽체를 획득한 다음 8주 간격으로 계대하면서 확보하였다. 전엽체의 증식과 생육에 적합한 배지를 비교하고자, 1/4, 1/2, 1, 2MS와 Knop배지를 조성하여 배양하였다. 배양은 전엽체 300mg을 메스로 균일하게 다지는 방법을 이용하였으며, 배양환경은 온도
$25{\pm}1.0^{\circ}C$ , 광도$30{\pm}1.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ , 광주기 16/8h(light/dark)로 조절되었다. 실험결과, 1MS배지에 배양된 전엽체의 생체중이 4.3g으로 가장 많이 증가하였다. 형태형성발달도 하트형의 전엽체로 정상적으로 유도되었으며, 생식기관도 관찰되었다. 전엽체로부터 포자체의 형성을 유도하고자, 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 비율을 5종류로 달리하여 혼합된 토양을 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$ )에 충진하였다. 전엽체 1g과 증류수 25mL를 핸드블랜더로 10초간 분쇄하여 토양표면에 분주하는 실험방법을 사용하였다. 재배환경은 온도$25{\pm}1.0^{\circ}C$ , 광도$43{\pm}2.0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ , 광주기 16/8h(light/dark)로 유지하면서 12주간 재배되었다. 실험결과, 원예상토 단용, 원예상토와 펄라이트가 2:1(v:v)로 혼합된 토양, 원예상토와 마사토가 2:1(v:v)로 혼합된 토양에서 각 31.7, 24.3, 19.3개의 포자체가 생산되었다. 한편 포자체의 생육은 원예상토 단용 토양에서 엽수, 엽장, 엽폭 등의 수치가 비교적 우수하였다. 따라서 차꼬리고사리의 전엽체는 MS배지에 배양하고 증식된 전엽체를 원예상토에 분주하여 포자체의 형성을 유도하는 것이 가장 효과적이었다. -
Two unrecognized species of Sparganium of Korea were found during the our field expeditions and phylogenetic analyses of specimens deposited in the Herbarium of Korea National Arboretum (KH). S. coreanum H.
$L{\acute{e}}v$ . was first reported as a new species based on the specimen (Taquet, 2150) collected from Jeju Island. It has been recognized as synonym or infraspecific taxa of S. stoloniferum and S. eurycarpum or even never recognized recently. However, phylogenetic tree showed that S. coreanum is monophyletic and has sister relationship with S. eurycarpum. Furthermore, additional distribution localities were also found by herbarium survey. Morphological characteristics and distribution information of S. coreanum will be discussed. Another Sparganium species found from Mt. Daeam is occurring either as floating or emergent. Although we could not identify this species since lack of any flowers or fruits for two year surveys, phylogenetic analyses results showed that this species belong to the clade of S. glomeratum, which is distributed in high elevation lakes and marshes of Europe, Asia, and North America. Additional survey of morphology and report will be needed. -
Genetic diversity, structure analysis and relationship in soybean mutants as revealed by TRAP markerKim, Dong-Gun;Lyu, Jae-Il;Lee, Min-Kyu;Kim, Jung Min;Hong, Min Jeong;Kim, Jin-Baek;Bae, Chang-Hyu;Kwon, Soon-Jae 43
Mutation breeding by radiation is useful for improving various crop species. Up to now, a total of 170 soybean mutant varieties have been released in the world, which is the second most registered varieties after rice. Despite the economic importance of soybean, there have been no TRAP marker system studies on genetic relationships between/among mutant lines. To develop a strategy of Mutant Diversity Pool (MDP) conservation, a study on the genetic diversity of 210 soybean mutant lines (8 cultivars and 202 mutants) was performed through a TRAP analysis. Sixteen primer combinations amplified a total of 551 fragments. The highest (84.00%) and lowest (32.35%) polymorphism levels were obtained with primers MIR157B + Ga5 and B14G14B + Ga3, respectively. The mean PIC values 0.15 varied among the primer combination ranging from 0.07 in B14G14B + Sal2 to 0.23 in MIR157B + Sa4. Phylogenetic, principal component analysis (PCA) and structure analysis indicated that the 210 lines belong to four groups based on the 16 combination TRAP markers. AMOVA showed 21.0% and 79.0% variations among and within the population, respectively. Overall, the genetic similarity of each cultivar and its mutants were higher than within other mutant populations. Our results suggest that the TRAP marker system may be useful for assessing the genetic diversity among soybean mutants and help to improve our knowledge of soybean mutation breeding. -
Byeon, Jun Gi;Heo, Tae Im;Lee, Dong Hyuk;Lee, Jun Woo;Park, Byeong Joo;Kim, Yeong-Su;Kim, Hyun Tak;Shin, Seung Taek 44
경상북도 봉화군에 위치한 각화산(1,177m)은 태백산맥에서 소백산맥으로 갈라지는 기점을 이루는 산으로 구령산, 청옥산, 옥석산 등과 함께 백두대간 일대의 중요한 산으로 인식된다. 특히 각화산은 조선왕조실록을 보관했던 태백산 사고지터(사적 제 348호)를 품고 있는 역사적인 장소이기도 하다. 본 연구는 각화산 일대 관속식물의 분포상을 파악하고자 2017년 5월부터 2018년 9월까지 진행되었다. 연구 결과 조사지 내 관속식물은 92과 291속 413종 4아종 38변종 6품종으로 총 461분류군이 확인되었다. 이는 경상북도 관속식물 1,684분류군(Korea National Arboretum, 2016)의 27.4%, 한반도 관속식물 4,499분류군(Korea National Arboretum, 2018; Http://www.nature.go.kr/kpni/)의 10.2%에 해당되는 것으로 분석되었다. 각화산 일대의 주요 식물 가운데 한국특산식물은 12분류군(할미밀망, 진범, 처녀치마, 지리대사초 등)이 확인되었고, 산림청 지정 희귀식물은 VU등급(꼬리진달래, 노랑무늬붓꽃) 2분류군, LC등급(너도바람꽃, 쥐방울덩굴, 도깨비부채) 3분류군으로 총 5분류군의 희귀식물이 분포하는 것으로 조사되었다. 또한, 식물구계학적 특정식물 IV등급 5분류군, III등급 13분류군, II등급 21분류군, I 등급 25분류군이 확인되었고, 외래식물은 총 24분류군으로 도시화지수(%) 6.8%, 귀화율은 5.2%에 해당되는 것으로 분석되었다. 조사된 식물의 유용성 분석 결과, 식용식물 348분류군(75.5%), 섬유용식물 1분류군(0.2%), 약용식물 기분류군(15.4%), 관상용식물 18분류군(3.9%), 목초용식물 102분류군(22.1%) 목재용식물 14분류군(3.0%) 등으로 확인되었다. 본 연구 결과물은 각화산의 식물 현황을 제시함과 동시에 생태축으로 연결된 백두대간 일대의 효율적인 관리 및 보전 방안을 마련하기 위한 기초자료로 활용 될 것이라 기대한다. -
Byeon, Jun Gi;Lee, Dong Hyuk;Heo, Tae Im;Lee, Jun Woo;Park, Byeong Joo;Kim, Yeong-Su;Kim, Hyun Tak;Shin, Seung Taek 45
경상북도 봉화군에 위치한 갈방산(712m)은 백두대간 옥석산(1,244m)에서 분기한 문수지맥의 산지 가운데 하나다. 본 연구는 갈방산 일대 관속식물의 분포상을 파악하고자 2017년 5월부터 2018년 9월까지 진행되었다. 연구 결과 92과 265속 373종 4아종 44변종 5품종으로 총 426분류군의 관속식물이 조사지에서 확인되었다. 이는 경상북도 관속식물 1,684분류군(Korea National Arboretum, 2016)의 25.3%, 한반도 관속식물 4,499분류군(Korea National Arboretum, 2018; Http://www.nature.go.kr/kpni/)의 9.5%에 해당되는 것으로 분석되었다. 갈방산 일대의 주요 식물 가운데 한국특산식물은 11분류군(키버들, 병꽃나무, 처녀치마 등)이 확인되었고, 산림청 지정 희귀식물은 VU등급(세잎승마) 1분류군, LC등급(도깨비부채, 태백제비꽃) 2분류군으로 총 3분류군의 희귀식물이 분포하는 것으로 조사되었다. 또한, 식물구계학적 특정식물 V등급 1분류군, IV등급 2분류군, III등급 10분류군, II등급 16분류군, I 등급 23분류군이 확인되었고, 외래식물은 총 22분류군으로 도시화지수(%) 6.3%, 귀화율은 5.2%에 해당되는 것으로 분석되었다. 조사된 식물의 유용성 분석 결과, 식용식물 345분류군(81%), 섬유용식물 4분류군(0.9%), 약용식물 85분류군(20.0%), 관상용식물 18분류군(4.2%), 목초용식물 109분류군(25.6%) 목재용식물 15분류군(3.5%) 등으로 확인되었다. 요컨대 갈방산 일대의 식물 현황을 제시함으로써 본 연구 결과물이 갈방산 일대의 희귀특산식물과 유용식물의 보전 및 활용 방안을 마련하기 위한 기초자료로 활용 될 것이라 기대한다. -
The Platycodon grandiflorum (balloon flower) has been used as food material and traditional medicine in Asia. The roots have been used in traditional medicine to treat coughs, upper respiratory infections, and sore throats. Using 1,603 valid patents from 6 countries, we analyzed the patent trend based on year, countries, applicants, and technology. The technologies are categorized into 6 groups which include material, additives, manufacture, cultivation, breeding and seed. The technology competitiveness of countries were analyzed with quantitative factors such as cites per patent, patent impact index, patent family size and technology strength. In comparison with other countries in the patent index, South Korea shows an increasing trend in patent numbers and total leverage ability, although the individual technology is lower than Japan and USA. Our study provides information on technical trend to support the performance of new projects on balloon flower.
-
붉가시나무는 기후변화에 따라 분포 확산이 예측되고 목재로서의 이용가치가 증가하고 있다. 본 연구는 국내에서 붉가시나무의 자원량 및 생육환경을 파악하기 위하여 국내 분포 및 자생지의 식생구조를 분석하였다. 분포 범위 조사 결과, 제주도를 비롯한 남해안의 도서지역에 주로 분포하는데, 제주도 남부지역 약 200~800m에 분포하며 가거도, 완도, 진도 등에 주로 분포하였다. 지역별 자생지의 입지분석 결과, 교목층의 수고는 제주도에서 17.3m로 가장 높고 가거도의 경우 11.3m로 가장 낮았다. 또한 가거도 자생지의 경우 노출암 비율 70.7%, 평균 경사도 약
$30^{\circ}$ 로 경사가 매우 급하고 토양층이 가장 빈약하였다. 반면, 제주도에서는 계곡 사면이나 완만한 경사의 산록지대에 주로 분포하였다. 자생지의 식생구조를 파악하기 위하여 수종별 평균중요도지수를 산출한 결과, 교목층에서는 붉가시나무가 가장 높았다. 아교목층의 평균중요도지수는 제주도, 완도, 진도 자생지의 경우 동백나무가 각각 150.93, 83.54, 91.38로 가장 높았는데 이는 동백나무의 밀도가 상대적으로 높았기 때문이다. 반면 가거도 자생지에서는 붉가시나무의 평균중요도지수가 66.55로 가장 높게 산출되었다. 자생지 내 수종의 흉고직경에 따른 수고의 분포는 제주도, 진도, 완도 자생지의 경우 붉가시나무와 기타 수종이 전체 층위에서 고르게 분포하였지만 가거도 자생지에서는 상층일수록 경쟁 종없이 단일종이 분포하는 단순림으로 나타났다. 이 같은 단순림에서는 일시적인 교란에 의해 상층 개체가 없어지면 안정적으로 후대 개체를 생산할 수 없기 때문에 숲 가꾸기와 같은 적극적인 조절이 필요한 것으로 판단된다. 종다양도지수 분석결과, 층위가 높을수록 균재도가 낮게 나타났다. 이와 같은 연구결과는 붉가시나무림의 조성이나 안정적 유지 등 인위적 조절을 위한 기초 자료로 활용 할 수 있을 것으로 판단된다. -
본 연구는 경남 함양군 삼봉산의 관속식물을 조사한 후 식물상 현황과 특정식물종 및 귀화식물 등을 정리하였으며, 차후 식물상의 보호 관리에 있어 기초 자료로 활용하고자 실시하였다. 삼봉산은 전북 남원시 산내면 중황리, 인월면 상우리와 경남 함양군 마천면 구양리, 함양읍, 죽림리가 접하는 지역으로 남쪽으로는 국립공원 지리산의 연봉이 길게 늘어서 있고 북쪽으로는 광주대구 고속도로 건너 함양군의 백운산과 괘관산 등 1,000m가 넘는 산이 많은 지역내에 위치하고 있다. 삼봉산지역에 자생하는 관속식물은 총 80개과 182개속 254개 종이 생육하는 것으로 나타났다. 삼봉산 지역의 특정식물종은 식물구계학적 특정식물 V등급인 승마 Cimicifuga heracleifolia Kom.)와 IV등급인 도깨비부채(Rodgersia podophylla A.Gray), 점현호색 (Corydalis maculata B.U.Oh & Y.S.Kim), 솔붓꽃 (Iris ruthenica KerGawl.), 산복사나무 [Prunus davidiana (Carriere) Franch.] 등이 분포하는 것으로 확인되었다. 조사결과 가흥지역에서 환경부 멸종위기종은에 해당하는 분류군은 없었으며 특정식물종 V등급에 해당되는 승마와 IV등급에 해당되는 4개 분류군이 확인되었다. 국립공원지리산 근처의 1,000m이상의 산지임에도 전체적으로 50년 전부터이루어진 조림과 능선 바로 아래까지 경작지가 존재하는 등 식생의 파괴가 심하여 전체적인 관속식물의 다양성은 낮은 것으로 확인되었다.
-
본 연구는 관상가치가 높아 조경 및 관상소재로 개발이 가능한 큰개관중의 전엽체 증식 및 포자체 형성에 적합한 배양조건을 구명하고자 수행되었다. 실험재료는 무가온 온실에서 채집한 포자를 기내에서 발아시켜 전엽체를 획득한 후 8주 간격으로 계대배양하여 실험에 사용하였다. 배지종류에 따른 전엽체의 기내 증식 및 형태형성의 영향을 알아보고자 배양된 전엽체 300mg을 메스로 다진 다음 농도를 1/4, 1/2, 1, 2배로 조절한 MS와 Knop배지에 8주간 배양하였다. 그 결과, 1MS배지에서 전엽체의 생체중이 5.5g으로 가장 많이 증가하였다. 1MS를 제외한 타 처리구는 생체중의 증가수준이 1.1-3.0g에 머물러 1MS배지보다 저조한 수준을 보였다. 현미경을 이용한 전엽체의 관찰결과, 1MS배지는 엽육의 색이 녹색으로 생육이 양호하였다. 전엽체의 증식이 가장 저조하였던, 2MS와 1/4MS는 생육의 저조뿐만 아니라 노화현상도 관찰되었다. 포자체 형성을 위한 최적의 토양조건을 알아보고자, 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 비율을 5종류로 달리하여 배양토를 혼합하였다. 혼합된 토양은 사각분(
$7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$ )에 충진하여 기내배양된 전엽체 1g을 증류수와 함께 10초간 분쇄한 다음 토양표면에 분주 후 10주간 재배하였다. 그 결과, 원예상토가 높은 비율로 첨가된 혼합조건에서 포자체의 형성이 우수하였다. 그중 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양, 원예상토와 펄라이트를 2:1(v:v)로 혼합한 토양에서 포트 당 각 357.0, 339.8개의 포자체가 형성되었다. 또한 형성된 포자체의 생육을 조사한 결과 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양에서 생체중, 엽수, 엽장, 엽폭, 근수, 근장 및 SPAD value 등의 생육수치가 우수하였다. 따라서 큰개관중의 전엽체 증식에 적합한 배지는 1MS로 판단되었으며, 포자체 대량생산을 위해서는 원예상토와 마사토를 2:1(v:v)로 혼합한 토양이 적합하다고 판단된다. -
최근 생태 조경용 관상식물의 수요가 증가함에 따라, 환경적응성이 강하며 관상용으로 가치가 있는 자생식물들을 개발하기 위한 노력이 증가하고 있다. 둥근산꼬리풀(Veronica rotunda Nakai)은 화기가 길며, 꽃이 만개하였을 때 관상가치가 높아 정원의 지피식물 및 실내 분화식물로 이용 가치가 높다. 본 연구는 둥근산꼬리풀의 육묘기술을 개발하기 위하여 2018년 5월 8일에서 6월 30일까지 약 8주간 시행되었다. 본 연구의 공통사항은 200구 트레이에 원예상토를 충진한 후 셀당 4립씩 종자를 파종하였다. 이후 무차광 조건에서 육묘하였으며, 추비는 hyponex
$500mg{\cdot}L^{-1}$ 를 잎이 충분히 젖도록 2, 4주차에 엽면시비 하였다. 파종 용기별 실험은 162, 200, 288구 트레이를 사용하였고, 파종립수별 생육을 알아보기 위하여 200구 트레이에 셀 당 1, 2, 4 및 6립을 파종하였다. 토양종류는 원예상토, 피트모스:펄라이트(3:1, 4:1)의 혼용토를 육묘에 이용하였다. 각 혼용토의 비료 농도는 한아름상토(N:P:K,$300-200-200mg{\cdot}L^{-1}$ )를 기준으로 0, 100 및 200%로 조성하였다. 추비는 hyponex (6.5-6-19)를 물에 희석하여 0, 500, 및$1000mg{\cdot}L^{-1}$ 로 파종 후 2, 4주차 총 2회 잎이 충분히 젖을 정도로 엽면시비 하였으며, 차광실험은 0, 55 및 75% 차광막이 설치된 곳에 재배하였다. 8주간 육묘 실험을 수행한 결과, 파종 용기별로는 162구 트레이에서 생육한 유묘에서 각 측정 항목별로 유의적으로 양호한 결과가 나타났다. 셀 당 파종립수 별로는 1립 파종구에서 가장 우수한 유묘의 생장을 보였으며, 파종립수가 증가할수록 생육이 감소하는 경향이 나타났다. 토양조성을 달리하였을 때 원예상토 단용 처리에서 가장 생육이 우수하였고, 피트모스가 혼합된 토양에서는 생육이 저조한 경향을 보였다. Hyponex의 농도를 달리하여 추비하였을 때$1000mg{\cdot}L^{-1}$ 에서 유묘의 생육이 가장 양호하였으며, 추비농도가 감소할수록 생육이 감소하는 경향을 보였다. 차광정도에 따른 생육을 관찰한 결과 55% 차광에서 생육이 가장 우수하였고, 75% 차광의 경우에는 무차광 처리구에 비해 생육이 감소하는 경향이었다. 따라서 각 처리별 결과를 토대로 둥근산꼬리풀을 육묘시 162구 트레이에 원예상토를 충진한 후 셀 당 1립 파종하여, 55% 차광에서 재배하며, 추비는 Hyponex$1000mg{\cdot}L^{-1}$ 를 잎이 충분히 젖을 정도로 엽면시비하는 것이 가장 효과적일 것으로 생각된다. -
본 연구는 바이오에너지용 이질3배체 억새(Miscanthus
${\times}$ giganteus) 품종육성 위한 교배재료인 물억새(M. sacchariflrous)와 참억새(M. sinensis) 출수기 단축과 단교배 방법을 개발하기 위해 수행하였다. 물억새와 참억새를 12시간 일장, 자연일장 조건에서 재배하여 출수기 단축에 미치는 단일효과를 조사하였다. 출수기에 일중 화분 발아시간, 절단한 화분친 이삭 활력 유지 및 격리방법 등 단교배 방법을 구명하여 이를 활용한 억새의 자가 수정 여부를 조사하고 시험교배를 실시하였다. 참억새와 물억새 모두 12시간 일장의 단일 조건에서 재배한 것이 자연일장에 재배한 것에 비해 출수 소요일수가 18~27일 정도 단축되었다. 화분 발아는 물억새에서 오전 6시에 왕성하였으나 시간이 경과할수록 발아율이 낮아져 오전 8시에는 10% 이하만 발아하였다. 참억새 화분은 오전 6시에는 발아하지 않았으나 오전 7시에 50% 이상이 발아하였고 8시에는 물억새와 같이 10% 이하였다. 화분친 참억새 이삭을 절단, 절화 보존액에 꽂아 백색 부직포로 격리하였을 때 절화 보존액량이 많을수록 활력 유지 일수가 증가하여 150 mL에서 물억새, 참억새 모두 7일간 개화 및 화분 비산을 지속하였다. 이 때 화분 발아율은 참억새와 물억새 모두 4일까지 40%를 유지하였다. 참억새와 물억새는 자가수정율이 ~ 2.5%로 낮고, 자연교잡 임실율은 출수기가 빠른 유전자원에서 54.4%까지 높았다. 상기 단교잡 방법을 적용한 물억새 4배체와 참억새 2배체간 14조합 시험교배로 437립의 종자를 얻었다. 본 연구의 억새 종간 단교배 방법은 우수한 종자친과 화분친으로 교배종자를 얻을 수 있어 향후 바이오매스 수량이 많으면서, 종자가 맺히지 않은 이질 3배체 품종육성에 활용할 수 있을 것으로 판단된다. -
Development of herbicide resistant transgenic legume plants through Agrobacterium-mediated transformation has been worked in many previous studied. Plant regeneration after infection is the important step to obtain successful transgenic plants. Many attempts try to find the optimum media condition for plant regeneration after infection. However, the transformation efficiency of legume plants is still low. In this study, regeneration of some Korean legume species including two soybean cultivars (Dawon and Pungsan) and pea have been done with organogenesis which is used various kind of explants such as cotyledonary-nodes in soybean and bud-containing tissue in pea. We developed the optimum media condition for plant regeneration regulators under Agrobacterium-mediated transformation using different kind and various concentration of plant growth. As the results, B5 medium containing 2 mg/L of 6-benzylaminopurine was selected in this study for the optimum plant regeneration media. The segments were inoculated with Agrobacterium suspension harbored an IG2 vector containing bar gene which confers resistance to phosphinotricin (PPT) in 3, 5 and 7 days. The transformation efficiency was achieved in Dawon 3.03 % and pea 1.46 % with co-cultivation period of 7 days which is showed a high number of GUS positive expression period.
-
본 연구는 대승 경전에 나타난 식물의 수록 양상과 그 의미를 밝히는 연구의 세 번째 과정이다. 법화경은 천태종(天台宗)의 소의 경전(所依慶典)으로 우리나라에서 유통된 경전 가운데 최다 간행된 경전이며 화엄경과 함께 한국 교학의 중심이 된 경전이다. 연구 대상은 현존하는 법화경의 판본 가운데 구마라집(鳩摩羅什) 역 묘법연화경(妙法蓮華經, 이하 법화경, 7권으로 구성)에 수록된 식물이다. 본 연구에서는 식물 분류학적 실체는 물론 이 경의 중심 논지와 연관성이 큰 천화(天華, 하늘의 꽃)의 실체를 별도로 구명하여 식물수록의 특성과 차별성을 동시에 구명하고자 하였다. 1. 법화경에 나타난 식물의 수록 횟수와 식물의 종 수는 다음과 같았다. 법화경에는 총 27종의 식물이 수록되어 있었으며 이 가운데 목본은 16종(59.3%)이고 초본은 11종(40.7%)이었다. 식물수록 양상에 있어 특이점은 목본이 초본에 비해 상대적으로 높은 비중을 차지하고 있었다는 점이었다. 이러한 결과는 중심사상의 전달방식에 있어 비교 대상이 되는 다른 대승 경전과 차이가 있다는 점과도 무관하지 않았다. 실제로 비교 대상인 화엄경의 목본과 초본 비율은 각각 17종(48.6%)과 18종(51.4%)이었고 열반경은 각각 36종(45.6%)과 43종(54.4%)으로 목본과 초본의 수록 비율에 차이가 크지 않았다. 2. 법화경에 나타난 식물 27종은 총 20개 과에 분포되어 있었다. 수련과 3종, 콩과 3종, 물푸레나무과 2종, 뽕나무과 2종, 벼과 2종의 순이었다. 다수 과에 분포된 식물은 대부분 중심사상 전달의 매개체인 천화(하늘의 꽃)에 속하는 식물이었다. 3. '하늘의 꽃' 이라고 신성시되면서 이 경의 내용 전개에 있어 중요한 위치를 점하고 있는'천화(天華)'는 연꽃과 수련 종류를 지칭하는 식물이 중심이 되었으며 유용한 관상 및 조경, 향료 자원 및 목재 자원 식물이었다.
-
숨은물뱅듸 산림유전자원 보호구역은 해발 950 m 이상 지역의 습지로서 오름으로 둘러싸인 넓은 웅덩이 형태로 환경부 멸종위기 2급 야생식물인 자주땅귀개를 비롯한 다양한 습지 식물과 이를 둘러싸고 있는 산림지역을 포함하여 산림청에서는 산림유전자원 보호구역으로 지정 관리되고 있다. 본 조사는 숨은물뱅듸 산림유전자원 보호구역을 대상으로 식물상을 조사하여 식물종 다양성을 보존하기 위한 기초자료를 만들기 위해 실시하였다. 본 연구는 2018년 7월 24일부터 8월 28일까지 총 4회에 걸쳐 현장조사를 통하여 표본을 채집하고 기록하여 정리하였다. 그 결과, 숨은물뱅듸에 자생중인 식물은 양치식물 8과 11속 17종 17분류군, 나자식물 2과 2속 2종 2분류군, 피자식물 56과 121속 167종 5변종 1품종 173분류군 총66과 134속 186종 5변종 1품종의 총 192분류군이 조사되었다. 이 중 환경부 멸종위기야생식물은 자주땅귀개 1종이 확인되었고, 제주특산식물 6분류군, 한국특산식물 2분류군이 확인되었다. 식물구계학적특정식물은 총37분류군이며 V등급 5분류군, IV등급 5분류군, III등급 12분류군, II등급 5분류군, I 등급 10분류군이 확인되었다. 한국의 적색목록 식물은 위기(EN) 1분류군, 취약(VU) 1분류군, 준위협(NT) 1분류군, 관심대상(LC) 6분류군, 미평가(NE) 3분류군으로 나타났다. 조사된 식물들 대상으로 생활형을 분석해보면, 휴면형은 Ch 47분류군으로 가장 많이 나타났고, G(30분류군), MM(24분류군), HH(23분류군) 순으로 나타났다. 번식형은 R5가 101분류군, 산포기관형은 D4가 84분류군, 생육형은 e가 89분류군으로 가장 많이 나타났다. 반면, 외래식물 1분류군이 출현한 것으로 보아 숨은물뱅되는 아직까지 보전이 잘 되어 있고, 식물종다양성이 우수하며 식물학적으로 가치가 매우 높은 것으로 판단되었다.
-
한라산 동부지역에 위치한 삼다수 숲길은 삼나무, 편백나무, 곰솔림과 낙엽활엽수림으로 이루어진 숲이다. 현재 삼다수 숲길이 조성되어 관리되고 있으나 식물에 대한 정보가 거의 없는 실정으로 식물상을 조사하여 관리의 기초자료로 삼고자 수행하였다. 조사는 2018년 03월부터 2018년 08월까지 총 10회에 걸쳐 실시하였다. 조사 결과 삼다수 숲길에 생육하는 관속식물은 86과 183속 255종 11변종 4품종의 총 270분류군으로 조사되었다. 양치식물 12과 18속 30종 1변종 31분류군, 나자식물 2과 3속 3종 3분류군, 피자식물 72과 162속 222종 10변종 4품종으로 쌍자엽식물 64과 129속 176종 9변종 3품종 188분류군, 단자엽식물 8과 33속 46종 1변종 1품종 48분류군으로 구성되었다 이 중 한국특산식물은 5종, 제주특산식물 3종 외래식물이 13종 채집되었다. 식물구계학적특정식물은 5등급 3종, 4등급 11종, 3등급 23종, 2등급 12종, 1등급 26종 총 75종이 발견되었다. 국가 적색목록 식물은 위기(EN) 1분류군, 준위협(NT) 3분류군, 관심대상(LC) 4분류군, 미평가(NE) 2분류군이 조사되었다. 조사된 식물들의 휴면형은 H형이 62분류군으로 가장 많이 나타났고, MM형 40분류군, M형 31분류군, N형 29분류군, E형 3분류군, Ch형 22분류군, G형 51분류군, HH형 4분류군, Th형 28분류군으로 나타났다. 지하기관형은 R1 2분류군, R2 23분류군, R3 71분류군, R4 18분류군, R5 156분류군으로 R5가 57.85로 가장 높은 비율로 분포하였다. 산포기관형은 D4가 47.4%로 가장 높은 비율이였으며, 생육형(Growth form)은 직립형(e)이 53%로 가장 높은 비율로 분포 하였다.
-
Jeong, Eun-ah;Jeon, Ki-beom;Choi, Hye-min;Moon, Sang-a;Yeon, Su Ho;Lee, Seong Yeon;Kwon, Soon-tae;Lee, Cheol Hee 56
가는잎향유는 우리나라에 자생하는 고유종으로 꽃이 아름답고 향이 좋아 관상 및 약용으로 사용되나, 무분별하게 남획되기도 하여 자원의 보호가 요구되는 실정이다. 이에 본 연구는 가는 잎향유의 종 유지 및 재배방법 확립을 위하여 종자를 이용한 육묘조건을 조사하였다. 연구 내용은 파종용기, 파종립수, 토양종류, 추비농도 및 차광정도 등을 각 처리별로 2017년 6월 2일부터 7월 31일까지 약 8주간 수행되었다. 가는잎향유의 종자를 162, 200, 288구 트레이 및 사각분에 파종한 처리 중, 162구 트레이 처리구에서 엽면적과 지하부 생체중이 가장 넓거나 무거웠으며, 파종립수는 한 cell당 2립 처리구에서 초장이 안정적이고 엽면적이 넓었다. 파종용 상토로는 피트모스:펄라이트(3:1) 처리구가 코코피트:펄라이트(3:1) 처리구보다 생육에 효과적이었으며, 비료는 혼용토에$300-200-200mg{\cdot}L^{-1}$ (N-P-K)를 혼합한 처리구에서 발아율, 마디수, 엽록소 지수 등이 우수하였다. 재배관리는 추비는 hyponex를 농도별로 시비하였으나, 무처리구보다 생육에 효과적이지는 않았다. 또한, 재배시 차광처리를 하지 않는 것이 가는잎향유의 실생육묘에 유리하였다. 따라서, 가는잎향유의 육묘를 위해서는 피트모스:펄라이트(3:1) 혼용토에 비료를$300-200-200mg{\cdot}L^{-1}$ 를 첨가한 토양을 162구 트레이에 충진하여, 한 cell에 2립씩 파종하고 무차광 조건에서 재배하며, 추비는 처리하지 않는 것이 생육에 가장 효과적일 것으로 생각된다. -
Jeong, Eun-ah;Jeon, Ki-beom;Choi, Hye-min;Moon, Sang-a;Yeon, Su Ho;Lee, Seong Yeon;Kwon, Soon-tae;Lee, Cheol Hee 57
관상용, 식용 및 약용으로도 이용되는 석죽목 석죽과의 여러해살이풀인 오랑캐장구채는 국내에서는 중부 이북지방의 유용 자생식물로 조경산업에의 이용가치가 크나, 이용성 증대 등을 위한 재배기술은 미흡하다. 지피식물용 재배조건의 구축을 위하여 2017년 7월 31일부터 10월 9일까지 약 10주간 본 연구를 수행하였다. 실험재료로 종자에서 육묘한 유묘를 사용하였으며, 유묘의 소질, 이식조건 및 재배관리에 대한 생육의 영향을 조사하였다. 유묘의 소질로는 162구 트레이에서 cell당 4립씩 파종하여 육묘된 유묘가 초장 및 건물중이 높았고, 특히 4립 파종구는 마디수를 제외한 생육량이 다른 처리구에 비해 유의적으로 큰 차이가 있었다. 경제성을 고려할 때, 상토는 혼합비료(N-P-K)$300-200-200mg{\cdot}L^{-1}$ 가 첨가된 마사토:피트모스(3:1) 혼용토를 충진한 처리구가 효과적이었다. 또한, 코트비료의 기비처리는 포트당 20알 처리구에서 지하부 생체중이 무거웠으나, 엽면적 등 다른 생육량을 고려할 때 기비하지 않은 처리가 효과적이다. 재배관리에 있어서 차광처리는 습기 등의 환경에 약한 유묘의 특성상 차광하지 않고 배치하는 것이 모든 생육량이 높았다. 이식 후에는 추비처리를 하는 것이 효과적이며, 추비농도는 엽수 등을 고려할 때$500mg{\cdot}L^{-1}$ hyponex이 적합하였다. -
Jeong, Eun-ah;Jeon, Ki-beom;Lee, Jae-hyo;Choi, Hye-min;Moon, Sang-a;Yeon, Su Ho;Lee, Seong Yeon;Kwon, Soon-tae;Lee, Cheol Hee 58
본 연구는 관상식물인 갯까치수염의 분화용 재배기술을 개발하기 위하여 실시하였다. 종자를 이용하여 육묘된 유묘를 사용하여 분화용 포트의 크기, 상토 혼합조성, 기비처리, 유묘의 소질 등의 이식조건과 추비농도, 차광정도, 왜화제 및 적심처리 등의 재배, 관리조건에 대한 생육효과를 2017년 7월 31일부터 10월 9일까지 약 10주간 조사하였다. 갯까치수염의 분화용 재배를 위해서, 피트모스:펄라이트(3:1) 혼합 용토에$300-200-200mg{\cdot}L^{-1}$ (N-P-K)의 비료분을 첨가한 토양을 이색칼라 10호 화분에 충진하여 코트비료 10알을 기비로 시비하고, 200구 트레이에 셀당 2립씩 파종된 묘를 이식묘로 사용하는 것이 갯까치수염의 생육에 가장 효과적이었다. 재배 및 관리방법으로는 차광처리는 하지 않고 재배하는 것이 생육에 좋으며,$250mg{\cdot}L^{-1}$ hyponex를 추비하고 왜화제로$500mg{\cdot}L^{-1}$ daminozide를 처리하는 것이 갯까치수염의 분화재배에 적합하였다. 또한, 재배기간이 10주 정도일 때는 적심을 하지 않는 것이 분화용 생산에 효과적일 것으로 판단되었다. 본 연구 결과는 다양한 활용성을 가진 야생 초화류의 이용성 및 부가가치 향상을 위한 대량생산 방법의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다. -
Jeong, Eun-ah;Jeon, Ki-beom;Choi, Hye-min;Moon, Sang-a;Yeon, Su Ho;Lee, Seong Yeon;Kwon, Soon-tae;Lee, Cheol Hee 59
갯까치수염은 앵초목 앵초과의 두해살이풀로 지상부가 고사하지 않고, 월동 후 봄까지 뚜렷한 윤기가 흐르는 잎을 가지며, 7~8월에 흰색 꽃이 피는 관상성이 뛰어난 우리나라의 자원식물이다. 이에 신 관상소재로서의 품목개발을 위해 관상 및 조경산업용 가치가 큰 갯까치수염의 지피용 작물로서의 재배효과를 확인하기 위하여 2017년 7월 31일부터 10월 9일까지 약10주간 실험하였다. 이식묘의 소질별 생육효과, 기비의 시비와 혼합상토의 조성 및 포트의 크기 등의 이식조건, 차광처리 및 추비시비 등 재배관리에 대한 효과를 조사하였다. 종자로 육묘한 이식묘의 소질로서는 200구 트레이에서 한 cell 당 2립씩 파종된 유묘가 지피용 갯까치수염의 재배에 적합하였다. 이식조건으로 코트비료의 기비는 하지 않고, 마사토:피트모스(3:1) 혼합 용토에$300-200-200mg{\cdot}L^{-1}$ (N-P-K)의 비료분을 첨가한 토양을 충진한 4인치 포트에 이식하는 것이 생육에 가장 효과적이었다. 재배관리에는 차광처리를 하지 않고 배치하는 것이 50 및 70% 차광처리보다 초장, 엽수, 엽면적, 생체중 및 건물중 등 생육에 효과적이었다. 또한,$500mg{\cdot}L^{-1}$ hyponex 추비처리를 한 것의 엽수가 36매로 다른 처리의 15~26매 보다 많았지만, 엽면적 및 생체중을 고려할 때 지피식물로서 10주간의 재배를 위해서는 추비하지 않는 것이 적합할 것으로 생각된다. -
Jeong, Eun-ah;Jeon, Ki-beom;Lee, Jae-hyo;Choi, Hye-min;Moon, Sang-a;Yeon, Su Ho;Lee, Seong Yeon;Kwon, Soon-tae;Lee, Cheol Hee 60
오랑캐장구채는 석죽과의 여러해살이풀로 일본 훗카이도, 사할린, 바이칼호에 서식하며, 한국에서는 중부 이북지방의 산지에 자생하는 유용 자생식물로 활용가치가 높다. 분화용 소재로 이용하기 위하여 2017년 7월 31일부터 10월 9일까지 약 10주간 재배조건을 조사하였다. 분화용 오랑캐장구채의 재배는 이색칼라 화분 8, 10, 12호 중 12호 처리구에서 직경, 생체중, 근경 등에서 효과적이었는데 특히, 엽면적은 다른 처리구보다 2배 이상 넓어서 관상용으로 적합하였다. 이식묘의 소질은 162구 트레이의 유묘가 초장, 엽수, 엽면적이 가장 크거나 많았고, 한 cell당 2립씩 파종된 유묘처리구가 엽면적이 넓고 엽록소 함량이 높아 상품성면에서 효과적이었다. 혼합용토는 코코피트:펄라이트(3:1)혼용구가 피트모스:펄라이트(3:1) 혼용구보다 엽면적과 근장이 큰 편이었다. 혼합 비료(N-P-K)는$600-400-400mg{\cdot}L^{-1}$ 비료가 첨가된 처리구에서 특히, 초장, 엽수, 엽면적, 엽록소 지수, 근장 및 생체중이 처리별로 가장 우수하여, 원예상토와 유사하거나 그 이상의 효과가 있었다. 기비로는 코트비료 40알 처리구가 근장을 제외한 모든 요인에서 생육이 우수하였다. 오랑캐장구채를 분화용으로 이용하기 위한 재배관리 방법은 차광이 되지 않는 곳에서 추비$1,000mg{\cdot}L^{-1}$ hyponex 시비 및 왜화제로$1,000mg{\cdot}L^{-1}$ daminozide를 처리하며, 10주간의 재배를 위해서는 적심을 하지 않는 것이 생육에 효과적이었다. -
Park, Ji-Hyun;Hyun, Hwa-Ja;Lim, Eun-Young;Kim, Chang-Uk;Chung, Jun-Ho;Kang, Shin-Ho;Song, Gwanpil 61
한경 곶자왈 산림유전자원보호구역은 개가시나무와 백서향 등을 포함한 암괴지대의 상록활엽수림으로서 그 중요성이 인정되어 산림유전자원 생태보전지역으로 지정 관리되고 있다. 따라서 본 지역의 식물상을 조사하여 곶자왈의 분포식물을 파악하고자 실시하였다. 본 연구는 한라산 서쪽 곶자왈지역 중 곶자왈 산림유전자원 보호구역으로 지정된 지역을 2017년 6월부터 2017년 9월까지 20여 차례 현장조사를 통하여 표본을 수집하고 이를 기록 정리하였다. 조사지역의 식물은 총 83과 181속 236종 23변종 2품종 총 261종으로 조사결과 양치식물이 7과 18속 30종 2변종 32분류군, 나자식물이 1과 1속 2분류군, 피자식물은 74과 162속 204종 21변종 2품종 227분류군 이었다. 그 중 쌍자엽식물은 67과 139속 179종 16변종 1품종 196분류군이고, 단자엽식물이 7과 23속 25종 5변종 1품종 31분류군이었다. 조사에서 확인된 환경부 멸종위기야생식물은 개가시나무 1종 이었다. 식물 구계학적 특정식물로는 총 97분류군이 조사되었다. 등급별로는 V등급 검정개관중, 개가시나무로 2분류군, IV등급 백서향, 녹나무 등 12분류군, III등급 아왜나무, 호자나무 등 37분류군, II등급 올벚나무, 개산초 등 13분류군, I 등급 푸조나무, 자금우 등 33분류군으로 확인되었다. 한국의 적색목록 식물을 분석해보면 취약(VU)은 개가시나무, 섬다래 등 3분류군, 준위협(NT)은 백서향, 약난초로 2분류군, 관심대상종(LC)은 골고사리, 새우난초 등 9분류군, 미평가종(NE)은 빌레나무 1분류군으로 나타났다. 이 결과는 청수 저지 곶자왈 지역의 생태학적 자료로 제주도 내 곶자왈과 비교하였을 때 맹아가 발달한 종가시나무가 우점하는 지역으로 향후 상록수림 천이에 의해 상록수 아래에 자라는 식물로 낙엽활엽수가 대체될 것으로 추정되어 지속적인 조사가 요구된다. -
산꼬리풀(Veronica rotunda var. subintegra T.Yamaz.)은 다년생 초본류로 달성이라는 꽃말을 가진 우리나라에만 자생하는 특산식물이다. 줄기는 곧게 서며, 줄기 끝에 보라색의 꽃이 총상화서로 피어 관상가치도 우수하다. 또한, 전초를 일지향이라 불리우며, 중약대사전에는 천식과 기침, 감기, 기관지염 등에 효능이 있다고 보고되었다. 이러한 산꼬리풀의 육묘 체계의 확립을 위하여 2017년 6월 2일부터 7월 31일까지 약 8주간 육묘하였다. 종자 육묘기술 개발을 위한 공통조건은 200구 트레이에 원예상토를 충진한 다음 셀 당 4립씩 파종하여 55% 차광막이 설치된 배드에 배치하였으며, 이후 4, 6주차에 Hyponex
$500mg{\cdot}L^{-1}$ 을 처리하였다. 토양실험은 원예상토 단용[$300-200-200mg{\cdot}L^{-1}$ (N-P-K)], 피트모스:펄라이트(3:1) 및 코코피트:펄라이트(3:1) 혼용토를 사용하였다. 피트모스와 코코피트의 혼용토는 원예상토의 비료농도를 기준으로 0-0-0, 300-200-200,$600-400-400mg{\cdot}L^{-1}$ 의 비료를 첨가하였다. 파종 립수별 실험은 셀탕 1, 2, 4 및 6립으로 하였으며, 추비는 hyponex(6.5-6-19) 0, 500,$1000mg{\cdot}L^{-1}$ 를 증류수에 희석하여 2회 분무기로 살포하였다. 차광 실험은 0, 55, 75% 등의 차광막이 설치된 곳에서 수행하였다. 연구의 결과, 산꼬리풀의 육묘는 원예상토를 사용하는 것이 다른 토양에 비해 우수한 결과를 보였다. 초장, 경직경 및 엽수는 원예상토를 이용하는 것이 가장 효과적이었으며, 다음으로 피트모스:펄라이트 혼용토 순이었다. 근장의 경우, 피트모스 혼용토에서 비료 농도와 관계없이 원예상토에 비해 유의적으로 길었다. 파종립수에 따른 초장과 경직경은 1, 2립 파종구에서 가장 양호하였으며, 파종량이 적을수록 길고 굵어지는 경향이었다. 엽수도 셀 당 파종량이 적을수록 많아지는 경향이었으나, 유의적인 큰 차이는 확인되지 않았다. 추비는 지상부의 경우 hyponex$500mg{\cdot}L^{-1}$ 처리 시 생육의 증가 효과가 있었지만, 비교적 고농도인$1000mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서는 생육에 효과가 없거나 억제되는 결과를 보였다. 한편, 근장은 처리농도가 높을수록 증가하는 경향이었고, hyponex$1000mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구(9.9 cm)에서 가장 길었다. 산꼬리풀의 유묘 재배 시 차광처리는 경직경과 근장을 감소시키는 결과를 보였으며, 초장과 엽수는 처리에 따른 유의적인 차이는 없었다. -
Ethnobotanical knowledge on native plants is critical on the conservation and management of biological resources. We investigated traditional knowledge of ethnobotanical uses in the Mt. Gayasan National Park area. Interviews were carried out to 189 residents at 176 places, and verified species and usage information was categorized by taxonomic groups, usage, and used parts. The ethnobotanical species of the regions consisted of a total of 275 taxa in 91 families including 105 cultivars. Sunflower family (Asteraceae) is the most widely used family with 30 taxa (7 cultivars). Rose family (Rosaceae, 25 taxa with 11 cultivars), Bean family (Fabaceae, 15 taxa with 11 cultivars), Grass family (Poaceae, 15 taxa with 10 cultivars), and Lily family (Liliaceae, 14 taxa with 4 cultivars) followed. About 50 taxa belong to the Approved Species for Delivering Overseas designated by Korea Ministry of Environment, and six Korean endemic taxa have been traditionally valuable in the regions. Many cultivated species have been utilized for various purposes accompanied local and native plants. The main usage of the plants are edible (175 taxa) and medicinal (168 taxa). Leaves are most commonly used parts (105 taxa), followed by stems (93 taxa), fruits (73 taxa), roots (55 taxa), and wholes (54 taxa). The study does not only provides examples of traditional uses of native plants, but also facilitates conservation of natural resources and sustainable developments of ethnobotanical knowledge for the contemporary human society.
-
The genus Cenchrus (Poaceae), containing ca. 97 species, is distributed throughout Australia, Africa and Indian sub-continent and which was introduced to the United States and Mexico for use in improved pasture. In Korea, especially Daecheong Island, it is one of the most hazardous invasive plant, which causes serious environmental threats, biodiversity damages and physically negative impact on humans and animals. It can cause serious damage to farms, fields and white sand beaches. However, the chloroplast (cp) genome sequences and information of Cenchrus longispinus have been not addressed, so we provide the complete cp genome of Cenchrus longispinus using next-generation sequencing technology. The size of cp genomes of this Daecheong Island species (Cenchrus longispinus) is 137,144 bp, and it shows a typical quadripartite structure. Consisting of the large single copy (LSC; 80,223 bp), small single copy (SSC; 12,449 bp), separated by a pair of inverted repeats (IRs; 22,236 bp). This cp genome contains 75 unique genes, 4 rRNA coding genes, 33 tRNA coding genes and 21 duplicated in the IR regions, with the gene content and organization are similar to other Poaceae cp genomes. Our comparative analysis identified four cpDNA regions (rpl16, rbcL, ndhH and ndhF) from three Cenchrus species, two Setaria species and one Pennisetum species which may be useful for molecular identification.
-
외래종이라 함은 도입종, 귀화종, 침입종을 통칭하는 용어로 특정한 인위적 목적 여부에 관계없이, 본래의 자생지가 아닌 외부에서 들어와 다른 생물의 서식지를 점유하여 번식하는 생물종을 지칭하는 것으로, 침입외래종은 생태계에 도입되고 확산되면서 생물다양성과 연계된 생태계서비스를 위협하거나 또는 악영향을 미치는 외래종을 의미하며, 위해우려종이란 국내에 유입될 경우 생태계 등에 위해를 미칠 우려가 있어 환경부장관이 지정 고시하는 생물종 (살아있는 것으로서 개체의 일부 알 종자 등을 포함)을 지칭한다. 본 연구는 환경부고시에 따른 한반도 미유입 환경위해우려종43종에 대하여 농업환경위해성 평가를 실시하고, 분류동정 기법을 개발하는 등 기초 자료를 제공하고자 수행되었다. 이를 위해, 해외식물표본 확인과 미국 현장조사를 실시하였으며, 우선적으로 8종의 미유입 식물에 대하여 보고하고자 한다. - Carduus acanthoides L. (Asteraceae), Carduus tenuiflorus W. Curtis (Asteraceae), Onopordum acanthium L. (Asteraceae), Chromolaena odorata (L.) R.M. King & H. Rob. (Asteraceae), Hydrocotyle ranunculoides L.f. (Apiaceae), Oenanthe pimpinelloides L. (Apiaceae), Ehrharta erecta Lam. (Poaceae), Paspalum conjugatum P.J. Bergius (Poaceae).
-
국화과(Compositae) 다년생 초본인 산국속(Dendranthema)은 국내 약 13여종이 자생하는 것으로 알려져 있으며, 이 중 감국(D. indicum (L.) Des Moul.)과 산국(D. boreale (Makino) Ling ex Kitam.), 구절초(D. zawadskii var. latilobum (Maxim.) Kitam.)가 주로 차 또는 한약재 등의 원료로 이용되고 있다. 차로 이용되는 꽃은 산국이 감국에 비해 상대적으로 작아서 구분이 가능하지만 시중에는 건조된 형태로 가공 유통되므로 육안으로 구분이 쉽지 않고, 산국 유래 제품들은 국내에서 감국 또는 국화로 혼용해서 표기되어 유통되고 있어 그 기원을 명확히 정립할 필요가 있다. 이에 본 연구는 감국과 산국의 분자유전학적 판별을 위해 DNA 바코드 후보 유전자를 활용하여 염기서열분석으로 확보된 SNP 및 InDel 정보를 바탕으로 CAPS 마커를 개발하고자 수행되었다. 감국과 산국 모두 trnL-trnF intergenic spacer 구간에서 약 1kb의 PCR 산물이 확인되었고, 이들 염기서열에서 분석한 2 SNP 및 3 InDel을 대상으로 CAPS 마커 개발을 위한 제한효소 사이트를 탐색하였다. Gap을 포함한 774bp (감국/산국=A/G) 위치의 SNP에서 BstUI(GC^GC)처리로 CAPS 마커로 전환 가능함이 확인되었고, 이에 감국과 산국의 PCR 산물에 제한효소를 처리한 결과, 제한효소 인식 사이트가 존재하는 산국에서 두 개의 DNA 단편이 확인되었다. 위 결과는 다양한 형태로 가공 유통되는 감국과 산국의 판별을 위한 마커로 활용될 수 있으며, 본 연구에 활용된 기술은 추후 건강기능식품 개발을 위한 원료표준화 확립 연구에 유용할 것으로 판단된다.
-
차요테(Sechium edule L.)는 중앙아메리카와 멕시코 남부가 원산인 박과 채소로 찜, 볶음, 튀김, 수프, 샐러드로 활용되는 아열대 채소다. 어린 순은 양념으로 무치거나 볶아서 나물로 이용되고, 열매는 샐러드, 수프, 볶음, 절임 등으로 이용된다. 동양에서는 뿌리채소로 이용되는 무(Raphanus sativus L.)와 유사하게 활용되고 있기도 하며, 인도네시아에서는 칠리 소스, 기름 등에 볶아 먹거나, 삶아서 양념을 찍어 먹기도 한다. 영양학적으로 열매에는 엽산, 비타민 C, 비타민 B6, 구리(Cu), 마그네슘(Mg) 등 미네랄이 풍부하며, 특히 칼륨(K)이 많이 함유되어 있다. 생태적으로 아열대지역에서는 다년생이지만 우리 나라에서는 일년생으로 취급하여, 봄에 정식하여 가을철에 개화되며, 늦가을에서 초겨울까지 열매를 수확한다. 본 연구는 중부지방에서 차요테 열매의 수확량이 줄어들지 않으면서, 차요테의 어린 순을 수확할 수 있는 재배기술을 개발하기 위하여, 2017년에 이어 2018년에도 동일한 처리로 시험을 수행하였다. 시설하우스에서
$2{\times}3m$ 간격으로 2018년 2월 9일부터 4월 21일까지 15일 간격으로 6회 파종하였고, 처리별로 발아시, 발아기, 발아전, 초장, 엽수, 엽록소함량, 어린순 수확량 등을 조사했다. 4차 처리구인 3월 23일 파종의 경우 발아시(최초 발아일)는 파종 후 4일이 소요되어, 1차 처리구 2월 10일 파종 보다 18일 빨랐고, 발아기(40% 발아)는 파종 후 10일로 24일 빨랐으며, 발아전(80% 발아)은 파종 후 16일로 25일 정도 더 빨리 발아되는 경향이었다. 정식 후부터 6월 하순까지 어린순 생산량은 4차 파종 시 773 g주$^{-1}$ 로 1차 파종 785g주$^{-1}$ 와 차이가 없을 정도로 생육이 좋았지만, 5차 파종 및 6차 파종의 경우 생산량이 저조하였다. 따라서, 하반기 과실 생산량을 추가적으로 조사하고, 어린순 생산량과 비교하여 중부지역 차요테의 최적 파종시기를 정할 수 있을 것으로 판단되었다. -
A total of 47 core collections of pepper (Capsicum chinense Jacq.) conserved in National Agrobiodiversity Center (NAC) were studied under field condition at Jeonju. All accessions were characterized for their 14 qualitative and 16 quantitative characters. Results revealed that both qualitative and quantitative characters exhibited wide variation among the studied germplasm. Distribution of fruit characters (fruit length, width, and fruit wall thickness) among the accessions was positively skewed. Of the 47 accessions evaluated, 38.3% accessions had conical shaped fruits and mature fruit color was predominantly red (51.1%), orange (21.3%) and yellow (14.9%). Principal component analyses revealed that (i) 56.64% of the qualitative (fruit shape, color and fruit surface) variation and (ii) 89.42% of the quantitative (plant width, height and fruit maturity days) variation were explained by the first two components. Clustering revealed two groups and dendrogram revealed morphological variation among accessions. The phenotypic diversity exists in this core collections provide valuable information to improve agronomic traits in pepper breeding program.
-
벼룩이울타리(Arenaria juncea M.Bieb.)는 청열, 양혈, 허로기열, 골증, 수심작열, 도한 등의 약효가 있으며, 백색의 꽃이 취산화서로 아름답게 개화하여 조경소재로 이용가치가 높다. 본 연구는 벼룩이울타리의 육묘기술 개발을 위하여 2017년 6월 2일부터 7월 31일까지 8주간 수행하였다. 실험의 대조구는 200구 트레이에 원예상토를 충진하고 종자를 셀 당 3립씩 파종하여 무차광 조건에서 육묘하였으며, hyponex
$500mg{\cdot}L^{-1}$ 를 2회 추비하였다. 토양 실험은 원예상토[$300-200-200mg{\cdot}L^{-1}$ (N-P-K)]와 피트모스:펄라이트(3:1), 코코피트:펄라이트(3:1) 혼용토를 이용하였으며, 원예상토를 제외한 모든 토양은 0-0-0, 300-200-200,$600-400-400mg{\cdot}L^{-1}$ 의 비료를 첨가하였다. 종자는 셀당 1, 3, 5립을 파종하였고, 추비는 hyponex (6.5-6-19)를 0, 500,$1000mg{\cdot}L^{-1}$ 로 4, 6주차에 총 2회 잎이 충분히 젖을 정도로 살포하였다. 차광은 0, 55, 75%로 설정되었다. 벼룩이울타리 육묘의 결과, 토양 종류별로는 원예상토에서 초장이 가장 길었으며, 다음으로 피트모스 혼용토의 순이었다. 피트모스 혼용토에서 육묘한 유묘의 초장은 비료를 첨가하지 않은 처리구에서 길어지는 경향을 보였다. 경직경과 근장은 원예상토 단용구와 코코피트 혼용토가 피트모스 혼용토에 비해 양호하였다. 엽수는 상토(26.1 ea)에서 가장 많았고 다음으로 비료 코코피트 혼용토$600-400-400mg{\cdot}L^{-1}$ (22.9 ea)의 순이었다. 셀 당 파종립수를 달리하여 육묘한 결과, 초장은 파종립수가 적을수록 길었으며, 경직경과 엽수는 처리에 따른 유의적인 차이를 확인할 수 없었다. 추비 처리별로 전반적인 생육은 큰 차이는 보이지 않았으나, 경직경은 처리농도가 낮을수록 두꺼워지는 경향이었다. 엽수는 hyponex 처리시 무처리구에 비해 증가하는 경향을 보였으며,$500mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서 가장 많았다. 차광정도에 처리에 따른 생육은 차광률이 높을수록 생육이 억제되는 경향이었다. 초장, 엽수 및 근장은 무차광에서 차광처리구에 비해 우수하였다. 경직경은 무차광구와 50% 차광구가 70% 차광구에 비해 증가하였다. 지상부, 지하부의 생 건체중도 무차광에서 가장 무거웠으며, 차광률이 증가할수록 감소하였다. -
한국산 곡정초과 식물은 Nakai(1911)가 6분류군을 정리한 이래 지금까지 14분류군이 발표된 바 있다. 하지만 분류학적 형질이 총포, 포, 꽃받침, 꽃잎, 종자 등 미세형질에 집중되어 있고, 환경에 따라 식물체의 영양형질 변이가 커서 분류학적으로 어려운 분류군에 속하여 연구가 거의 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구는 한반도 곡정초과의 분류학적 연구에 앞서 각 분류군의 과거 표본 기록 및 문헌 자료를 이용해 한반도내 분포 정보를 정리하여 분류군별 분포 범위를 제공하고 그 특성을 연구하고자 한다.
-
본 연구는 각시톱시네고사리(Dryopteris hangchowensis Ching)의 전엽체 증식 및 포자체 형성을 위한 번식방법을 구명하고자 수행되었다. 각시톱지네고사리의 식물체를 무가온 온실에 재배하면서 포자를 채취하였으며, 수집된 포자는 기내에서 발아시켜 전엽체를 획득한 다음 계대배양하면서 실험의 재료로 사용하였다. 전엽체 대량증식을 위하여 1/4, 1/2, 1배로 조절한 MS배지와 Knop배지를 조성하였다. 이후 전엽체 300mg을 균일하게 다져 조성된 배지에 8주간 배양하였다. 연구의 결과, 전엽체의 생체중은 1/2MS와 1/4MS에서 3.4g으로 가장 많이 증가하였다. 현미경 관찰의 결과, 두 배지 모두 정상적인 전엽체의 형태로 발달하였으며, 생육도 양호하였다. 포자체 형성을 위한 적정 배양토의 혼합조건을 확인하고자 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 혼합비율을 5종류로 달리하여 조성하였다. 준비된 배양토를 사각분(
$7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$ )에 충진 후 기내 배양한 전엽체 1g과 증류수를 함께 10초간 분쇄하여 토양표면에 균일하게 분주한 다음 12주간 재배하였다. 연구의 결과, 원예상토, 피트모스, 펄라이트를 1:1:1(v:v:v) 비율로 혼합한 토양에서 포트 당 223.7개로 가장 많은 포자체가 형성되었다. 또한 형성된 포자체의 생육을 조사한 결과, 상기 토양에서 생체중, 엽수, 엽장, 엽폭, 근수, 근장 및 SPAD value 등의 생육수치가 우수하였다. 따라서 각시톱시네고사리의 전엽체 증식에 적합한 배지는 경제성과 생육수준을 고려하여 1/4MS 배지가 적합하며, 포자체 대량생산을 위해서는 원예상토, 피트모스, 펄라이트를 1:1:1(v:v:v)로 혼합한 토양이 적합하다고 판단되었다. -
의도적 도입 또는 비의도적 도입에 의해 국내에 확산되고 있는 침입외래식물은 경제적, 환경적인 해를 가할 수 있으며 자생종의 감소나 절멸을 초래하는 등 생물다양성에 부정적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 특히 습지나 저수지 및 하안 생육지는 스트레스와 교란에 의해 외래식물 유입과 확산이 용이하므로 국립수목원에서는 이를 관리하기 위한 연구를 지속적으로 수행하고 있다. 본 연구에서는 수원시 하천변에서 발견한 바늘꽃과에 속하는 Ludwigia peploides (Kuntze) P.H.Raven가 생태계교란종으로 확산 될 우려가 있어 본 종에 대한 기재, 도해, 칼라도판 등을 첨부하여 침입외래식물 관리를 위한 기초자료를 확보하고자 한다.
-
Bacterial leaf blight(BLB), caused by X. oryzae pv. oryzae(Xoo), is one of the most destructive diseases of rice due to its high epidemic potential. Understanding BLB resistance at a genetic level is important to further improve the rice breeding that provides one of the best approaches to control BLB disease. In the present investigation, a collection of 192 accessions was used in the genome-wide association study (GWAS) for BLB resistance loci against four Korean races of Xoo that were represented by the prevailing BLB isolates under Xoo differential system. A total of 192 accessions of rice germplasm were selected on the basis of the bioassay using four isolated races of Xoo such as K1, K2, K3 and K3a. The selected accessions was used to prepare 384-plex genotyping by sequencing (GBS) libraries and Illumina HiSeq 2000 paired- end read was used for GBS sequencing. GWAS was conducted using T ASSEL 5.0. The T ASSEL program uses a mixed linear model (MLM). T he results of the bioassay using a selected set of 192 accessions showed that a large number of accessions (93.75%) were resistant to K1 race, while the least number of accessions (34.37%) resisted K3a race. For races K2 and K3, the resistant germplasm proportion remained between 66.67 to 70.83%. T he genotypic data produced SNP matrix for a total of 293,379 SNPs. After imputation the missing data was removed, which exhibited 34,724 SNPs for association analysis. GWAS results showed strong signals of association at a threshold of [-log10(P-value)] more than5 (K1 and K2) and more than4 (K3 and K3a) for nine of the 39 SNPs, which are plausible candidate loci of resistance genes. T hese SNP loci were positioned on rice chromosome 2, 9, and 11 for K1 and K2 races, whereas on chromosome 4, 6, 11, and 12 for K3 and K3a races. The significant loci detected have also been illustrated, NBS-LRR type disease resistance protein, SNARE domain containing protein, Histone deacetylase 19, NADP-dependent oxidoreductase, and other expressed and unknown proteins. Our results provide a better understanding of the distribution of genetic variation of BLB resistance to Korean pathogen races and breeding of resistant rice.
-
Little millet (Panicum sumatrense) is well known for its salt and drought stress tolerance and high nutritional value, but very limited knowledge of genetic variation and genomic information is available. This study was to develop highly polymorphic EST-SSR markers based on cross-species transferability of derived SSRs from switchgrass EST databases and characterize newly developed EST - SSRs to better understand the genetic diversity of collected 37 germplasm accessions of little millet. A total of 779 primer pairs were designed from the 22,961 EST sequences of switchgrass (Pancium virgatum), of which 48 EST - SSR markers were developed based on the trials of transferability of these primers in little millet. The EST - SSR amplicons showed reproducible single band polymorphism and produced a total of 160 alleles with an average of 3.3 alleles per locus in 37 accessions of little millet. T he average values of expected and observed heterozygosities were 0.266 and 0.123, respectively. T he polymorphic information content (PIC) values were observed in range of 0.026 to 0.549 with an average of 0.240. The genetic relatedness among the little millet accessions was evaluated by neighbor-joining dendrogram, which grouped all accessions into two distinct groups. The validation thus demonstrated the utility of the switchgrass EST - SSR markers in assessing genomic relationships in little millet. T he findings from this study could be useful for designing strategies for the identification of diverse germplasm for conservation and future molecular breeding programs for little millet.
-
Hwang, Hyun-Chul;Yi, Jung-Yoon;Rhee, Ju-Hee;Hur, On-Sook;Ro, Na-Young;Sung, Jung-Sook;Lee, Ho-Sun;Lee, Jae-Eun;Lee, Sok-Young 75
Watermelons, Citrullus species(Cucurbitaceae), are native to Africa and have been cultivated since ancient times. T he fruit flesh of wild watermelon is watery, but typically hard-textured, pale-colored and bland or bitter. The familiar sweet dessert watermelons, C. lanatus, featuring non-bitter, tender, well colored flesh, have a narrow genetic base, suggesting that they are originated from a series of selection events in a single ancestral population. In this study, considered as sweet dissert watermelon, genetic resources, C. lanatus, comprising of traditional cultivars and local accessions were collected from 18 different countries in four continents. A total of 60 accessions were characterized morphologically according to RDA genebank descriptors combined with Japan and China, list for 11 qualitative characteristics, leaf length, leaf width, petiole length, petiole diameter-source, stalk end length, stalk diameter, fruit length, fruit diameter, rind thickness, flesh sugar content($^{\circ}brix$ ), fruit weight-sink, and 6 sink related characters, leaf margin incision-source, fruit shape, fruit skin ground color, fruit skin stain color, fruit skin stain pattern and flesh color-sink, were also investigated. Even though the relatedness between some morphological traits and fruit weight or fruit sweetness showed no significance, the accessions investigated have a great deal of variation for most of the morphological traits. Additionally, the accessions which showed good performance in flesh color and fruit shape (IT271048) and high sugar content of flesh (IT274119, IT290118) above 14brix, were investigated in this experiment. The accessions, which have the information on specific traits including the selected accessions could be introduced, distributed and investigated for further use. -
최근 육성된 곰취 신품종 '쌈마니'의 고랭지와 평난지 다수확 재배를 위한 적정 재식거리를 구명하고 자 본 연구를 수행하였다. 재배지역은 표고가 해발 750 m인 고랭지와 해발 20 m인 평난지에서 하였으며, 재식거리는
$20{\times}20$ ,$20{\times}30$ ,$30{\times}30$ ,$35{\times}40$ ,$40{\times}40cm$ 등 5처리를 하고 난괴법 3반복으로 정식하고 노지에서 35% 차광재배를 하였다. 1년차 '쌈마니' 품종의 생육은 평난지보다 고랭지에서 컸으나 엽수는 고랭지보다는 평난지가 많게 나타났고, 재식거리간에는$40{\times}40cm$ 구가 가장 많았고 재식거리가 넓을수록 많은 경향이었다. 그러나 주당 엽중은 평난지보다 고랭지가 더 높게 나타났다. 10a당 엽수는 고랭지보다 평난지가 많았으며, 재식거리가 좁을수록 많은 경향을 보였고, 평난지$20{\times}20cm$ 재식구에서 543.5천매로 가장 많았다. 수량은 평난지보다 고랭지가 약간 많은 편이었으며$20{\times}20cm$ 재식구에서 2,983 kg/10a로 가장 많았다. 2년차에도 생육은 고랭지가 컸으며 엽수와 엽중에서도 고랭지가 높게 나타났으며 수량에 있어서도 같은 경향이었다. 재식거리간에는 2지역 모두 재식거리가 좁은$20{\times}20cm$ 재식구에서 높았는데 평난지는 3,369 kg/10a, 고랭지는 7,257 kg/10a로 나타났다. 3년차의 생육은 고랭지가 평난지보다 약간 좋은 편이나 큰 차이를 보이지 않았으며 경직경은 유사하였다. 그러나 주당 엽수와 엽중에 있어서는 고랭지보다는 평난지에서 많았으며 재식거리간에는 재식거리가 넓을수록 많아지는 경향을 보였다. 그러나 10a당 엽수와 수량을 보면 역시 고랭지보다 평난지가 많았으며 재식거리간에는 재식거리가 좁을수록 수량성이 높아 평난지$20{\times}20cm$ 재식구에서 6,051 kg/10a로 가장 높게 나타났다. 3년간의 수량 변화를 보면 평난지는 3년차까지 계속 높아지나 고랭지에서는 2년차가 가장 많고 3년차에는 약간 떨어지는 경향을 보였다. 재식거리 간에는 2지역 모두 재식거리가 좁을수록 수량이 많고 잎의 크기는 작아지는 경향이었다. -
천마(Gastrodia elata)는 연중생산을 위해 실내시설 재배 시 생육모델을 구죽하고, 생육단계에 따른 온도, 수분,
$CO_2$ 등 환경 조건 설정이 필요하다. 본 연구는 천마의 생육단계 중 괴경형성기와 괴경비대기의 수분함량을 설정하여 최적의 환경조건을 찾기 위해 수행하였다. 먼저 괴경형성기 수분함량 공급은 괴경형성기에 -20kPa, -30kPa, -40kPa로 처리하여 120일간 배양한 뒤, 괴경비대기를 -40kPa로 고정하여 60일간 배양하였다. 반면, 괴경비대기 수분함량 공급은 괴경형성기를 -30kPa로 고정하여 120일간 배양한 뒤 괴경비대기에 -20kPa, -30kPa, -40kPa, -50kPa로 처리하여 60일간 배양하였다. Tensiometer(토양수분장력계)기를 설치하여 수분을 공급하였고, FDR센서 (UbiMas, CoCo sensor, Frequency domain reflectometry type)를 배양토의 깊이 5 cm와 15 cm에 2개를 설치하여 평균값으로 수분함량을 측정하였으며, 전체수량, 성마율, 종마율 등을 조사하였다. FDR센서로 수분함량을 측정한 결과, -20 kPa은 43.3%, -30 kPa은 34.7%, -40 kPa은 29.8%, -50 kPa은 25.3%로 측정되었다. 괴경형성기 수분함량 처리 후 수확기의 상자 당 전체수량은 -30 kPa일 때 985 g으로 가장 많았고, -40 kPa일 때 912 g, -20 kPa일 때 703 g으로 처리간의 유의적인 차이를 보였다. 성마율은 수분함량처리별 각각 25, 34, 30% 이었고, 종마율은 수분함량처리별 각각 53, 73, 65%로 나타났다. 따라서 -30 kPa 처리구가 다른 처리구에 비해 전체수량, 성마율, 종마율 등이 유의적으로 우수하였다. 괴경비대기 수분 함량 처리 후 수확기의 상자 당 전체수량은 -40 kPa일 때 992 g으로 가장 많았고, -50 kPa일 때 955 g, -30 kPa일 때 903 g, -20 kPa일 때 686 g 순으로 나타났다. -30 kPa에서 -50 kPa 사이에서는 전체 수량의 유의성 차이는 없었다. 성마율은 수분함량처리별 각각 20, 30, 35, 33%이었고, 종마율은 수분함량처리별 각각 45, 65, 75, 68%로 나타났다. 따라서 -40 kPa 처리구가 다른 처리구에 비해 전체수량, 성마율, 종마율 등이 유의적으로 우수하였다. 반면 -20 kPa 처리구는 과도한 수분으로 천마가 오히려 부패될 수 있는 환경조건이 조성됨에 따라 성마율, 종마율 등 전체적인 수량 감소에 영향을 미친 것으로 판단되었다. -
패션프루트(Passiflora edulis)는 브라질이 원산지이며 아열대와 열대지역에서 재배되고 있는 다년생 상록덩굴식물로 시계꽃과(Passifloraceae) 시계꽃속(Passiflora)에 속한다. 전 세계적으로 500여종이 분포하고 그 중 10여종은 식용, 나머지는 관상용으로 이용되고 있다. 지구온난화로 인한 기온상승으로 전남지역 재배에 적합한 대체 아열대과수 개발이 필요하다. 패션프루트는 겨울 최저온도가
$3^{\circ}C$ 이상 조건에서 재배 가능하여 남부 지역는 무가온 하우스재배를 하고 있지만 시설내 6월 하순부터 8월 중순까지$35^{\circ}C$ 이상 고온이 지속되어 과실을 볼 수 없다. 8월 하순부터 피는 꽃은 인공수분으로 착과되어 11월부터 수확이 가능하지만 이후에 낮은 온도($10^{\circ}C$ 이하)로 착색이 진행되지 않아서 동해피해로 수확을 포기해야 한다. 어느 시기까지 인공수분을 해야 당년에 안정적인 수확이 가능한지를 알아보고자 패션프루트의 후기(2차) 개화시기 중에서 8월 30일, 9월 10일, 9월 20일, 9월 30일에 인공수분 하여 11월 하순에 착색이 정상적으로 진행되는 처리를 조사한 결과 8월 30일 처리구만 11월 21일 착색이 되었다. 미착색과에서 내용물이 진노랑색으로 진행되면 후숙하여 상품과로 판매가 가능하기 때문에 진노랑색에 도달한 시기를 조사하였다. 조사에서 9월 10일까지 인공수분 처리한 과실은 후숙하여 상품과로 판매가 가능하였다. -
용과(Hylocereus undatus)는 멕시코 및 과태말라가 원산지이며 아열대 및 열대지역에서 재배되고 있으며 아시아는 베트남 타이완 중국 일본 등 국가에서 재배하고 있다. 가지에 열매가 있는 모습이 용이 여의주를 물고 있는 형과 닮았다하여 붙여진 이름이다. 지구온난화로 인한 기온상승으로 전남지역 재배에 적합한 대체 열대 및 아열대과수 개발이 필요하다. 용과는 열대과수 중 비교적 낮은 온도(
$10^{\circ}C$ 이상) 조건에서 재배 가능하여 남부지역에서 시설내 가온재배하고 있다. 국내 시설재배 중 문제점은 용과는 밤에 꽃을 피기 때문에 밤에 활동하는 매개곤충이 없어서 인공수분으로 수분문제를 해결해야한다. 인공수분의 한계시간과 수분할 경우 과실비대에 미치는 영향을 알아보고자 인공수분 시간을 개화 1시간 이내, 4~5시, 11~12시 및 무 처리(방임)로 처리하였다. 개화시기는 1차 7월 13일, 2차 8월 8일, 3차 8월 26일로 3회에 걸쳐 개화가 이루어졌으며 이시기의 화분량는 4~5시가 0.68g, 11~12시 0.47g로 1시간 이내 0.16g보다 많았고 과실비대에서 1과중은 개화11~12시가 421g, 4~5시 400g, 1시간 이내가 377g으로 처리 간에 차이는 없었지만 무처리는 185g으로 처리구와 192~236g의 유의차가 있었다. 용과의 인공수분한계시간은 다음날 아침 7시(개화 11~12시)까지 인공수분 할 경우 정상적인 착과가 이루어졌으며 과실비대를 위해서 인공수분은 필수적으로 실시해야 한다. -
Choi, Han;Lee, Seung Youn;Ryu, Sun Hee;Yoon, Sae Mi;Kim, Sang Yong;Lee, Jong Suk;Yang, Jong Cheol 80
Hosta is a genus of the family Asparagaceae and distributed in East Asia. There are six Hosta species (Hosta capitata (Koidz.) Nakai, H. clausa Nakai, H. jonesii M.G.Chung, H. minor (Baker) Nakai, H. venusta F.Maek., and H. yingeri S.B.Jones) native to Korea and among them, four species (H. minor, H. jonesii, H. venusta and H. yingeri) are endemic to the Korea peninsula. Hosta is generally propagated by seed, crown division or tissue culture. However, tissue culture is a more efficient method to mass proliferation, a new cultivar development and disease-free plantlet production in a limit time. Hence, we conducted this study to evaluate the influence of various plant growth regulators (PGRs) treatments on the induction of callus and somatic embryo of the six Hosta species. Leaf, petiole and root were used to select optimum tissue culture explants. Petiole explants thus only were used for callus induction and somatic embryogenesis with TDZ (0.1, 0.5 or 1.0mg/L) and NAA (0.1 or 0.5 mg/L) combinations. After 12 weeks of culture, the highest rate of somatic embryogenesis was achieved on modificated MS medium containing 1.0 mg/L TDZ and 0.1 mg/L NAA in H. capitata and H. minor (15.5%, respectively), 0.1 or 0.5 mg/L TDZ and 0.1 mg/L NAA in H. jonesii (22.2%), 1.0 mg/L TDZ and 0.5 mg/L NAA in H. yingeri (26.7%), and 0.1 mg/L TDZ and 0.5 mg/L NAA in H. venusta (53.3%). H. clausa showed very low effect on somatic embryogenesis by PGRs; 2.2%. There was interspecies difference to PGRs respond for callus and somatic embryo induction. Regenerated multiple shoots and plantlet of H. minor, H. jonesii, H. venusta and H. yingeri were obtained via somatic embryogenesis. -
Yoo, Dong-Lim;Kim, Ki-Deog;Suh, Jong-Teak;Lee, Yeong-Gyu;Baek, Gye-Lyeong;Lee, Gye-Jun;Kwon, Min;Yu, Hong-Seob;Nam, Jung-Hwan 81
곤달비는 국화과에 속하는 대표 산채로 쌈용으로 많이 소비되고 있다 곤달비를 경관농업의 소재로 6차산업화하기 위한 친환경 생산기술을 개발코자 하였다 곤달비의 재배 중 흰가루병 발생은 가장 큰 문제로 자생식물과의 혼식을 통해 병의 진행 억제효과를 구명코자 하였다 천궁과 당귀를 곤달비와 함께 인공상토로 채운 화분에 1주씩 혼식하였고 곤달비만 심은 대조구를 두었다 흰가루병 접종은 포자를 곤달비에 발생시킨 후 접종하였다 약 7일의 흰가루병 발생기를 거친 후 6월 4일~6월 21일까지 2~3일 간격으로 진행률을 조사하였다 조사결과는 병의 진행률을 계량하기 위해 효율적인 AUDPC(Area Under the Disease Pogress Curve) 방법을 적용하여 분석하였다 천궁 당귀와 혼식한 결과는 곤달비의 흰가루병은 동시에 발생하였다 곤달비만 심은 대조구는 병 발생 후 5일 간 가파르게 증가하였으나 천궁과 당귀와 혼식 처리구는 완만한 증가세를 보였다 6월 21일의 AUDPC 수치와 비율은 대조구가 602.3(1.00), 천궁 혼식구가 265.8(0.53), 당귀 혼식구는 226.1(0.45)로 혼식구가 대조구에 비해 50% 이하의 진행률을 나타냈다 통계처리 결과 대조구와 혼식구 간 1%의 유의성을 나타냈다 당귀가 가장 높은 억제율을 보였으며 이러한 원인에 대한 추가 분석이 요구된다. -
Ahn, Song Hee;Moon, Jung Seob;Lee, Yong Mun;Yang, Jin Ho;Kim, Dong Won;Kim, Ju;Kim, Hee Jun;Ahn, Min Sil 82
산채는 주로 산지에서 자생하는 것을 채취하거나 자생지와 비슷한 환경의 임간에서 재배하여 수확을 한다. 본 시험은 차광처리를 통해 산지가 아닌 노지에서 산채 재배 가능성을 검토하고자 하였다. 대상작목은 개미취(Aster tataricus), 눈개승마(Aruncus dioicus var. kamtschaticus), 단풍취(Ainsliaea acerifolia), 박쥐나물(Parasenecio auricudatus var. matsumurana), 산마늘(Allium microdictyon), 어수리(Heracleum moellendorffii), 우산나물(Syneilesis palmata)이다. 시험작목을 전북 남원시 허브시험장(표고 500m) 포장에서 2017년 4월에 종묘를 정식하여 약 2년간 재배하였다. 고온기인 5월부터 9월까지 35%, 55%, 75%, 95% 차광정도를 달리하여 설치 한 후 시설 내의 기온, 상대습도 등 환경조건 및 재배작물의 고사율, 출현율, 생육특성 등을 조사하였다. 시설 내부의 평균 기온은 차광정도가 높아질수록 다소 낮아졌으며, 상대습도는 점차 높아졌다. 차광정도별 고사율을 조사한 결과 개미취, 어수리, 우산나물의 경우는 차광비율에 상관없이 각각 3.6%, 5.7%, 9.8%로 낮게 나타났다. 반면 단풍취와 산마늘의 경우 차광 비율에 따른 편차가 크지는 않았지만 최대 고사율이 각각 20.0%, 36.8%로 다소 높게 나타났다. 또한 눈개승마 75% 차광에서 50.0%, 박쥐나물 35% 차광에서 100% 고사율을 보여 적정 차광비율 선정 필요하다고 판단된다. 정식 2년차 4월 평균 출현율은 개미취 100%, 눈개승마 86.2%, 단풍취 84.3%, 박쥐나물 77.9%, 산마늘 97.5%, 어수리 88.9%, 우산나물 96.3%이었다. 다만 단풍취, 박쥐나물은 차광정도가 높아질수록 출현율이 높아졌고, 어수리는 차광정도가 높아질수록 다소 출현율이 낮아졌다. 또한 생육특성 조사 결과 초장은 단풍취를 제외하고 차광처리별 경향성이 뚜렷하게 나타나지 않았으며, 엽장과 엽폭은 산마늘을 제외한 작목들은 차광이 강할수록 커지는 경향이었다. SPAD 값은 개미취와 산마늘은 처리구역별 차이가 없었으나, 나머지 작물은 차광이 높아질수록 SPAD 값도 커졌다. 시험결과 표고 500m지역에서 개미취, 산마늘, 어수리, 우산나물은 차광수준에 따른 생육의 차이가 크지 않거나 차광이 낮아도 생육이 비교적 양호하였다. 그러나 단풍취와 박쥐나물은 차광정도에 따라 생육의 차이가 분명하였으며, 차광이 높아질수록 생육이 좋아졌다. 이를 바탕으로 산채류 노지재배를 위해서는 연차 간 작목별 생육특성, 수량성, 상품율, 경제적 분석 등의 추가적인 조사가 이루어져 할 것으로 여겨진다. -
Effect of Vinyl Mulching and Tunnel Treatment for Stable Cultivation of Maca (Lepidium meyenii Walp)마카(Maca, Lepidium meyenii Walp)는 십자화과 두해살이풀로서 페루의 안데스 산맥이 원산지이며 세계 여러 나라에서 건강기능식품, 음료 등의 가공원료로 이용되고 있다. 최근 마카의 기능성 성분이 밝혀지면서 국내에서도 재배 면적이 증가하고 있으나 연작장해, 동계 저온으로 인한 고사 등으로 인하여 생산량은 매우 저조한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 노지 환경에서 비닐피복과 지상부에 비닐 터널을 처리하여 겨울철 고사율을 줄이고 연장장해를 회피하여 마카를 안정적으로 재배하고자 실시하였다. 마카 재배는 경상북도 경산지역에서 2017년 9월 24일 파종하여 2018년 4월 30일에 수확하였으며, 처리는 비닐피복, 비닐피복+터널, 비가림하우스 및 대조구로 노지에서 무피복재배로 실시하였다. 동해에 의한 마카 고사율은 비닐피복과 노지재배에서 55.7, 79.1%였으나 비닐피복+터널과 비가림하우스에서는 3%이하로 조사되어 노지환경에서 비닐피복 후 지상부 터널설치로 동해를 방지할 수 있었다. 수확 시 마카의 생체중은 비가림하우스에서 주당 57.8g으로 가장 높았으며, 비닐피복+터널설치, 비닐피복 및 노지재배에서 각각 52.7, 21.3, 10g으로 조사되어 동계 지상부 15cm 지점의 평균온도(비가림하우스 :
$3.4^{\circ}C$ , 비닐피복+터널설치 :$1.9^{\circ}C$ , 노지 :$-2.1^{\circ}C$ )와 정의 상관관계를 나타냈다. 마카의 이용부위인 뿌리의 무게는 비가림하우스와 비닐피복+터널에서 각각 주당 15.5, 19.9g으로 조사되어 비교적 비닐피복+터널처리의 생육이 좋았으나 통계적 유의성은 없었다. 마카는 다닥냉이속 작물로 저온경과 후 뿌리비대가 이루어지는 속성을 가지고 있으나 생육후기 고온으로 인한 지상부 생육은 뿌리비대를 저하시키는 것으로 추정되어 3월 이후 온도관리는 좀 더 연구가 진행되어야 할 것이다. 노지와 비닐피복 재배에서는 뿌리의 무게가 주당 3.9, 2.7g으로 정상적인 수확이 불가능하였다. 마카를 노지에서 재배할 경우 비닐피복 후 지상부에 터널을 설치하면 연작장해 회피와 동해에 의한 고사율을 줄일 수 있어 안정적인 재배가 가능한 것으로 판단되었다. -
참억새(Miscanthus sienesis)는 화본목 벼과 억새속에 속한 다년생 단자엽식물로 동아시아와 오세아니아 동쪽 해역에 자생하고 있으며, 국내에서는 관상가치가 높아 정원용이나 조경용 소재로 이용되고 있는 대표적인 산림식물이다. 억새속(Miscanthus)은 물억새(M. sachariflorus), 참억새(M. sinensis), 억새아재비(M. longiberbis), 장억새(M. changii)로 분류하고 있으며, 이는 종을 구분하는 화기구조가 작고, 변이가 다양하기 때문이다. 그 중 참억새는 이러한 변이를 이용하여 다양한 초장과 엽 무늬를 가진 재배품종이 많이 개발되었으며, 내한성 또한 강해 정원용 관상식물로서의 가치가 높이 평가되고 있다(Lewandowsik et al, 1964). 지금까지 참억새 재배품종은 엽 무늬를 중심으로 개발되어 품종간 높은 유사성을 가지고 있어 구별하는데 어려움이 있었다. 본 연구에서는 새로운 참억새 품종개발시 기존품종과의 차이를 구별할 수 있는 기준을 제시하고자 기존 참억새 재배품종들에 대해 형태적 특성을 조사 분석하여 고찰해 보았다. 조사결과 가로무늬를 가진 'Strictus'와 'Zebrinus' 품종은 형태적으로 매우 유사하였으나 전체적인 모습에서 'Zebrinus'가 'Strictus' 품종에 비해 잎의 끝부분이 늘어지는 정도가 커 처진 특성을 나타내었다. 또한, 세로무늬를 가진 'Cosmopolitan'과 'Carbaret' 품종의 경우 초장 및 엽신의 길이가 유사하였으나 엽 무늬 위치에 차이가 있는 것으로 나타났다. 엽 폭이 좁은 세엽종인 'Morning Light'와 'Little Kitten' 품종은 형태적 차이는 없지만 가장자리 엽 무늬 유무로 구분이 가능하였다. 반면에 'Adagio'와 'Little Kitten, 품종은 형태적으로 매우 유사하여 좀 더 세밀한 조사가 필요할 것으로 보인다. 앞으로 더 많은 참억새 재배품종의 형태적 특성을 조사한 자료를 이용한다면 신품종 개발시 기존 재배품종과의 차이를 비교하는데 효율적으로 이용될 것으로 기대된다.
-
식물의 특성조사요령에서 조사항목을 정하는 것은 특정한 식물의 고유특성을 표현하고 새로운 품종에 대한 DUS를 확인할 수 있는 가장 중요한 과정이다. 이를 위해 참억새(Miscanthus sienesis) 품종들의 양적형질에 대한 조사결과를 각각의 특성조사 항목별로 분석하였다. 각 특성조사 항목의 측정값이 여러 품종에서 균일하게 나타날 경우 식물의 형태를 표현할 수 있는 조사항목으로 채택하는데 문제가 없으나, 그렇지 않은 경우 조사항목이 품종의 특성을 표현하기 어렵기 때문에 채택을 고려해야 한다. 이에 따라 참억새(M. sienesis) 재배종을 대상으로 양적형질의 측정값에 대해 변이계수(Coefficient of Variation)를 이용하여 균일한 정도를 확인하고 조사항목으로서의 타당성을 검토해보았다. 조사대상은 참억새 15개 재배종으로 양적특성 16개를 분석하였다. 분석결과 식물체 높이, 줄기 길이, 마디의 수, 까락 길이는 변이계수가 5%이하로 작아 양적형질을 표현하는데 있어 문제가 없으나, 마디길이와 엽초길이는 변이계수 22%에서 68% 사이로 높아 형질의 특성이라고 설명하는데 문제가 있었다. 조사항목에 대한 변이계수가 다른 특성들에 비해 높은 경우 변이의 범위가 넓어 품종의 형질이라고 판정하기 모호하기 때문에 조사항목으로의 채택은 고려해야한다. 이러한 분석결과는 향후 특성조사요령의 양적형질에 대한 특성조사항목을 결정하는 방법에 있어서 유용한 자료로 이용될 것이라 사료된다.
-
This study was conducted to investigate the effects of modified drum priming and 24-Epibrassinolide (24-EBL) treatment to improve the seed quality for export. 40, 50 and 60% seed moisture content (SMC) of hydrated seeds were incubated for 16 and 24 h in a container with a relative humidity of 99% at 26 rpm for a modified drum priming treatment. The treated seeds were sown at
$20^{\circ}C$ and$30^{\circ}C$ (12/12h, light/dark) with four replications of 25 seeds on pleated paper. The seeds were hydrated with water or 24-EBL solutions of$10^{-7}$ ,$10^{-8}$ and$10^{-9}M$ , respectively. The germination of the modified drum primed seeds (24 h incubation after 60% SMC hydration) improved to 1.6 days mean germination time (MGT) and$46%{\cdot}day^{-1}$ germination rate (GR), while the untreated seeds showed 2.1 days MGT and$28%{\cdot}day^{-1}$ GR. The modified drum priming (60% SMC and 24 h incubation with$10^{-9}M$ 24-EBL) showed improved results in MGT (1.8 days) and GR (55%) at$20^{\circ}C$ , whereas untreated seeds showed 2.3 days MGT and 44% GR. Under$30^{\circ}C$ , germination of modified drum primed seeds was significantly improved in GP (80%), GR ($31%{\cdot}day^{-1}$ ), HS (55%) and MGT (3.3 days), however, untreated seeds showed decreased GP (27%), GR ($22%{\cdot}day^{-1}$ ), HS (55%) and MGT (4.8 days). This study showed that the germination of lettuce seeds is enhanced by 24 h drum incubation with 24-EBL and this method can be used effectively to achieve the benefits of early germination and uniform seedling development. In addition, these treatments circumvent thermo-dormancy of lettuce seed and have a possibility of high-quality and environment-friendly seed processing. -
This study was conducted to investigate the effects of osmotic priming, liquid smoke (LS), sonication and modified drum priming treatments to improve the germination speed and uniformity of pepper seeds for high quality export seeds. Seeds were treated in 0.5, 1.0, 5.0, 10% LS solution only or with 100mM
$K_2SO_4$ solution for 6days at$15^{\circ}C$ . Sonication treatment was performed for 5, 10, and 20 minutes at an intensity of 5.2, 10.4, 15.7, 21.0, 26.1kHz in water at$15^{\circ}C$ . After sonication treatment, seeds were primed with water or 100mM$K_2SO_4$ for 4days. 40, 50 and 60% seed moisture content (SMC) of hydrated seeds were incubated for 84, 96 and 108h in a container with a relative humidity of 99% at 26rpm for a modified drum priming treatments. 0.5% LS treatment with water or 100mM$K_2SO_4$ priming showed significant effects with 71% GP (9.0days MGT) and 66% GP (7.4days MGT), respective, while untreated seeds resulted in only 61% GP and 10days MGT. The healthy seed % was increased by 24% by$K_2SO_4$ priming with LS treatment compared to untreated seeds. However, sonication treatment showed less germination or no difference compared to untreated seed, regardless of intensity and treatment time. The modified drum priming treatment (108h incubation after 50% SMC hydration) significantly improved the GP (on the$4^{th}$ days after sowing), germination rate (GR), and MGT to 65%,$28%{\cdot}day^{-1}$ , and 3.6days, whereas untreated seed resulted only 7% GP,$17%{\cdot}day^{-1}$ GR and 5.9days MGT. Thus, modified drum priming treatment effectively improved seed germination and is considered as an industrially promising treatment methods considering the shortening of the treatment period and environment-friendly aspects. -
In order to increase the germination speed and uniformity of tomato seeds, sonication and modified drum priming treatments were investigated to produce high quality seeds for export. Sonication treatment was performed for 5, 10 and 20minutes at an intensity of 5.2, 10.4 and 15.7kHz in water at
$15^{\circ}C$ . After sonication treatment, seeds were primed with water or 100mM$KNO_3$ for 4days. 40, 50 and 60% seed moisture content (SMC) of hydrated seeds were incubated for 60, 72 and 84h in a container with a relative humidity of 99% at 26rpm for a modified drum priming treatments. Germination speed were highly improved by sonication with osmotic priming. The seed treatment of osmotic priming or hydro priming after sonication or sonication without priming enhanced germination percentage (GP) on the$2^{rd}$ day after sowing to 46%, 43% and 28%, respectively, while untreated seeds resulted in only 1% GP. These treatments also highly improved mean germination time (MGT) to 1.4, 1.8 and 2.6days, respectively, when compared to 3.5days MGT of untreated seeds. The modified drum priming treatment (72h incubation after 60% SMC hydration) significantly improved results of 74% GP(on the$3^{rd}$ day after sowing), 2.6days MGT and$39%{\cdot}day^{-1}$ germination rate (GR), however, untreated seeds showed 19% GP, 4.1 MGT, and$25%{\cdot}day^{-1}$ GR. Although osmotic priming after sonication, hydro priming showed similar improved germination characteristics, however, modified drum priming is considered as an industrially promising treatment methods considering the shortening of the treatment period and environment-friendly aspects. -
우리나라, 중국 및 일본을 포함한 동북아시아가 원산이며 바이오매스량이 많은 억새(Miscanthus spp.)는 바이오에너지 생산을 위한 원료작물로서 가치가 높아, 바이오에탄올 생산용 원료작물로 주목을 받고 있다. 독일 등 유럽과 미국에서는 바이오에탄올 생산용 작물로 주로 종간 교잡 이질 3배체인 불임성 억새(M. x giganteous)를 대상으로 연구하고 있다. 이렇게 단일유전형을 갖는 품종의 재배에는 특정 병과 해충에 약하며 자연재해에도 취약성을 나타내므로 억새가 바이오에너지작물로 자리 잡기 위해서는 다양한 유전형의 억새 품종 개발이 필요하다. 본 연구는 우리나라의 자생 억새 3종을 기내배양하고 탈분화 및 재분화 시스템을 구축하여 억새 품종 육성 시 효율을 높이기 위해서 실시하였다. 억새 종자로부터 캘러스의 유도는 MS배지보다 N6배지 에서 좋았으며, 식물생장조절제로 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D)와 6-Benzyl aminopurine (BA)를 조합처리한 처리구보다 2,4-D만을 단독처리하였을 때 캘러스 유도율이 더 높았다. 억새 종에 따른 캘러스 유도율은 물억새가 가장 낮고, 거대억새가 가장 높았으며, 3 ~ 5 mg/L의 2,4-D가 첨가된 N6배지에서 배발생 캘러스(embryogenic callus)가 발생하였다. 억새 신초 및 줄기의 절간에서의 캘러스 유도율은 전반적으로 종자에 비하여 낮았으며, 미성숙화기로부터의 캘러스 유도는 억새 종에 따른 차이가 없었으며, 5mg/L의 2,4-D가 첨가된 배지에서 캘러스 유도율이 가장 높게(90 ~ 95%) 나타났다. 형성된 배발생 캘러스로부터 식물체의 재분화는 N6배지에서는 재분화 식물체가 발생하지 않았고, 1 ~ 3mg/L의 BA와 0.1ml/L의 1-Naphthaleneacetic acid (NAA)가 첨가된 MS배지에서만 식물체가 재분화되였다.
-
고사리(Ferns)는 고사리 속(Pteiidium spp.)에 속하는 양치식물의 총칭으로서 우리나라에는 22과 70속 272종이 분포되어 있는 것으로 보고되었다. 고사리의 어린 순에는 가식부 100g 당 칼슘 15.0mg, 칼륨 185.0mg 등이 함유되어 있으며 골다공증, 심혈관질환 등에 효과가 있고 식이섬유로 인해 변비 예방에도 유용한 것으로 알려져 있다. 2017년 기준 우리나라의 고사리 재배면적은 3,280ha 수준으로 그중 전라북도의 고사리 재배는 재배면적 285ha이며 연간 생산량 1,985톤으로 전국 생산량의 21%를 차지하고 있어 전라북도의 산채 재배작목 중 중요한 비중을 차지하고 있다. 고사리 재배는 정식 후 수확기간이 길고 제초노력 등의 노동력 의존도가 상대적으로 낮아 최근 재배면적이 늘어나고 있는 추세이나, 종근의 적정 규격 등에 대한 기준이 제시되지 않아 경영비 부담이 큰 실정이다. 본 연구는 고사리 종근 규격을 종근 두께 기준 A등급(
$14.1{\pm}3.31mm$ ), B등급($8.3{\pm}1.88mm$ ), C등급($3.3{\pm}2.31mm$ )로 구분하여 표고 500m의 허브시험장 연구포장에 3월 28일 정식한 후 2018년 4월부터 신초 출현양상 및 수량성을 조사하였다. 파종 2년차 고사리 신초의 출현양상은 4월 11일부터 출현을 시작하여 6월 11일 까지 빠르게 증가하여 7월 9일 이후 고온기이후 증가세가 완만해지는 경향을 보였고 9월 10일까지 누적 신초수는 A 등급 파종구에서 80.0개를 보였다. 신초 출현 후 포자엽이 전개되어 상품성을 상실하기까지의 포자엽 전개일수는 주 수확시기인 4~5월에는 5.3~6.7일이 소요되었으나, 포자엽 전개이후 울폐가 이루어지는 8~9월에는 9.7~11.7일이 소요되어 생육 초기 차광에 의한 전개일수 연장효과가 기대되었다. 생육기간 동안 조사시기별 신초의 두께는 6월 11일과 9월 11일 조사한 신초에서 굵어지는 경향을 보였고, 상품성 있는 고사리 신초의 규격을 신초장 20cm로 포자엽 전개 직전으로 한정하여 수확을 실시한 결과 파종 2년차 수확은 4월18일 이후 4회 이루어졌으며 신초의 생체중은 5.2~6.0g/개의 범위로 종근 규격 간에는 차이가 인정 되지 않았다. 4월 18일에서 5월 8일까지의 수확기간 동안 누적 신초 수확량은 A 등급과 B 등급의 종근을 파종한 처리에서 각 32.2개/$m^2$ , 30.3개/$m^2$ 로 C 등급 파종구에 비해 유의하게 수확 신초수가 증가하였다. 단위면적당 신초 수량성은 4월 30일 3회차 수확시부터 종근 규격간 차이가 있었으며 누적 신초수량은 A 등급과 B 등급 파종구에서 각 183.3kg/10a, 169.9kg/10a로 유의하게 높았는데 이는 파종된 종근의 두께에 따라 상품성 있는 신초 출현수가 유의하게 증가된 때문으로 판단되었다. -
The Rosa multiflora, a well-known plant belonging to Rosacea, is widely used in orthodox medicine in worldwide. However, its biological activity as a functional ingredient for cosmetic products have not yet been studied. Accordingly, an investigation of the above mentioned atrributes was performed on a 50% ethanol extract of Rosa multiflora. The antioxidant activities were determined by DPPH. Additionally, the contents of total phenols and flavonoids were analyzed. Also, the phenolic compounds were detected using HPLC. The melanogenesis regulatory effect was evaluated using melanin content and cellular tyrosinase activity in B16F10 melanoma cells. The elastase inhibitory activity assay was performed for anti-wrinkle effect. The antimicrobial activity was assessed using the disc diffusion assay. The DPPH radical scavenging ability, denoted by the
$SC_{50}$ value was found to be$123.1{\mu}g/ml$ , whereas that of positive control (ascorbic acid) was$27.5{\mu}g/mL$ . The content of total polyphenol and flavonoid content were 202 mg/g and 86.77 mg/g, respectively. In addition, astragalin and gallic acid were identified in the extract. Also, the ethanol extract significantly inhibited${\alpha}$ -MSH-induced melanogenesis in B16F10 cells. For anti-wrinkle effect, elastase inhibition activity of the ethanol extract was 53.2% at a concentration of$100{\mu}g/ml$ . The antimicrobial activity of the extract against S. aureus and E. coli was observed to be 0.5 - 5%, and no significant activity was noted against C. albicans. Therefore, the ethanol extract of Rosa multiflora can be used effectively for development of functional cosmetic materials. -
Jung, Yeon Woo;Seo, Chan Gon;Lee, Ji Eun;Hong, Seong Su;Kwon, Jin Gwan;Shin, Hyun Tak;Jung, Su Young;Choi, Jeong Jun;Choi, Chun Whan;Kim, Jin Kyu 92
Silene seulensis Nakai was used as traditional medicines in Korea, we collected plant from demilitarized zone (DMZ). S. seulensis was extracted with 30, 50, and 70% ethanol and partitioned successively with n-hexane, EtOAc, dichloromethane and BuOH. These extracts (30, 50 and 70% ethanol) were evaluated the cytotoxicity on B16F10 and Hacat cell lines. The LC-MS/MS data of each fractions (n-hexane, EtOAc, dichloromethane, and BuOH) were compared with MS library, combined with ultraviolet/visual (UV/Vis) and MS data for faster determine structure by database search results. This led to the identification of four compounds (1-4) from S. seulensis. These compounds was isolated first time from S. seulensis. Their chemical structures are elucidated by combinations of NMR and mass spectrometry techniques. -
집속초음파 추출법(Innovative Extraction by Focused Ultrasound, INEFU)은 기존의 추출법에 비교하여 식물세포벽으로부터 기능성 성분을 낮은 온도에서 높은 추출 효율을 얻기 위한 추출공정으로 적용하기 위하여 연구되고 있다. 본 연구에서는 그린커피빈(COFFEA ARABICA SEED)에서 Chlorogenic acid, Caffein, Caffeic acid의 기능성 성분 추출을 위해 INEFU를 적용하여 추출 효율에 미치는 요인을 평가하였다. 추출 변수의 최적화를 위해 추출 온도 및 추출 시간을 요인으로 하여 순차적인 최적화를 진행하였다. 동일한 추출조건에서 저온추출(CEM)과 INEFU를 비교하였을 때 INEFU에서 Chlorogenic acid, Caffein이 각각 2.1 와 2.2배 증가함을 확인하였다. 또한 Caffeic acid는 저온추출(CEM)에서는 추출되지 않았으나, INEFU에서는 추출되는 것으로 확인하였다. 본 연구를 통해 INEFU가 기존의 추출 공정에 비해 기능성 성분 생산에 보다 효과적임을 확인하였다.
-
집속초음파 추줄법(Innovative Extraction by Focused Ultrasound, INEFU)은 기존의 추출법에 비교하여 식물세포벽으로부터 기능성 성분을 낮은 온도에서 높은 추출 효율을 얻기 위한 추출공정으로 적용하기 위하여 연구되고 있다. 본 연구에서는 깔라몬딘오렌지(깔라만시, Citrus Madurensis, Citrofortunella microcarpa)에서 Vitamin C와 Polyphenol의 기능성 성분 추출을 위해 INEFU를 적용하여 추출 효율에 미치는 요인을 평가하였다. 추출 변수의 최적화를 위해 추출 온도 및 추출 시간을 요인으로 하여 순차적인 최적화를 진행하였다. 동일한 추출조건에서 저온추출(CEM)과 INEFU를 비교하였을 때 INEFU에서 Vitamin C는 고순도로 26배 증가하여 추출되는 것을 확인하였다. 또한 Polyphenol는 저온추출(CEM)에서는 polyphenol이 극소량 추출되었으나, INEFU에서는 Feruric acid가 10.3배 증가하여 추출되는 것으로 확인하였다. 본 연구를 통해 INEFU가 기존의 추출 공정에 비해 기능성 성분 생산에 보다 효과적임을 확인하였다.
-
Park, Su Bin;Kim, Ha Na;Kim, Jeong Dong;Park, Gwang Hun;Son, Ho-Jun;Eo, Hyun Ji;Song, Jeong Ho;Jeong, Hyung Jin;Jeong, Jin Boo 95
In this study, we investigated the effect of branch extracts from Vaccinium oldhamii (VOB) on melanin synthesis in B16F10 cells. VOB promoted melanin production in absence or presence of${\alpha}$ -melanocyte-stimulating hormone (${\alpha}-MSH$ ) in B16F10 cells. However, VOB did not affect the expression of tyrosinase and TRP-1 associated with melanin synthesis at the mRNA and protein level in B16F10. But, VOB decreased TRP-2 protein level and induced tyrosinase activation in B16F10 cells. Inhibition of tyrosinase activity and tyrosinase knockdown attenuated VOB-mediated melanin synthesis. In conclusion, it is thought that VOB may stimulate melanin synthesis through activating tyrosinase activity. -
Park, Su Bin;Kim, Ha Na;Kim, Jeong Dong;Park, Gwang Hun;Son, Ho-Jun;Eo, Hyun Ji;Song, Jeong Ho;Jeong, Hyung Jin;Jeong, Jin Boo 96
Although the roots of Heracleum moellendorffii (HM-R) have been long treated for inflammatory human diseases, scientific evidence for the anti-inflammatory activity of HM-R is not sufficient. In this study, we investigated anti-inflammatory activity and mechanism of action of HM-R in LPS-stimulated RAW264.7 cells. HM-R blocked LPS-induced NO and PGE2 production, but not HM-L. HM-R inhibited LPS-induced overexpression of iNOS, COX-2,$IL-1{\beta}$ and IL-6 in RAW264.7 cells. HM-R inhibited LPS-induced$NF-{\kappa}B$ signaling activation through blocking$I{\kappa}B-{\alpha}$ degradation and p65 nuclear accumulation. In addition, HM-R inhibited MAPK signaling activation by attenuating the phosphorylation of ERK1/2, p38 and JNK. Furthermore, HM-R inhibited attenuated LPS-mediated overexpression of the osteoclast-specific factors such as NFATc1, cathepsin K, MCP-1 and TRAP. These results indicate that HM-R may exert anti-inflammatory activity by inhibiting$NF-{\kappa}B$ and MAPK signaling activation. From these findings, HM-R has potential to be a candidate for the development of chemopreventive or therapeutic agents for the inflammation and inflammatory diseases. -
Honey used as conventional medicine has various pharmacological properties. In the honey and anti-inflammatory effect, Gelam honey and Manuka honey has been reported to exert anti-inflammatory activity. However, the anti-inflammatory effect and potential mechanisms of acacia honey (AH) are not well understood. In this study, we investigated anti-inflammatory activity and mechanism of action of AH in LPS-stimulated RAW264.7 cells. AH attenuated NO production through inhibition of iNOS expression in LPS-stimulated RAW264.7 cells. AH also decreased the expressions of
$IL-1{\beta}$ , IL-6 and$TNF-{\alpha}$ as pro-inflammatory cytokines, and MCP-1 expression as a pro-inflammatory chemokine. In the elucidation of the molecular mechanisms, AH decreased LPS-mediated$I{\kappa}B-{\alpha}$ degradation and subsequent nuclear accumulation of p65, which resulted in the inhibition of$NF-{\kappa}B$ activation in RAW264.7 cells. AH dose-dependently suppressed LPS-mediated phosphorylation of ERK1/2 and p38 in RAW264.7 cells. In addition, AH significantly inhibited ATF2 phosphorylation and nuclear accumulation of ATF2 in LPS-stimulated RAW264.7 cells. These results suggest that AH has an anti-inflammatory effect, inhibiting the production of pro-inflammatory mediators such as NO, iNOS,$TNF-{\alpha}$ , IL-6,$IL-1{\beta}$ and MCP-1 via interruption of the$NF-{\kappa}B$ and MAPK/ATF2 signaling pathways. -
In this study, we evaluated the anti-inflammatory effect of extracts of leaves (ST-L) and branches (ST-B) from Sageretia theezans in LPS-stimulated RAW264.7 cells. ST-L and ST-B significantly inhibited the production of the pro-inflammatory mediators such as NO, iNOS, COX-2,
$IL-1{\beta}$ and IL-6 in LPS-stimulated RAW264.7 cells. ST-L and ST-B blocked LPS-induced degradation of$I{\kappa}B-{\alpha}$ and nuclear accumulation of p65, which resulted to the inhibition of$NF-{\kappa}B$ activation in RAW264.7 cells. ST-L and ST-B also attenuated the phosphorylation of ERK1/2, p38 and JNK in LPS-stimulated RAW264.7 cells. In addition, ST-L and ST-B increased HO-1 expression in RAW264.7 cells, and the inhibition of HO-1 by ZnPP reduced the inhibitory effect of ST-L and ST-B against LPS-induced NO production in RAW264.7 cells. Inhibition of p38 activation and ROS elimination attenuated HO-1 expression by ST-L and ST-B, and ROS elimination inhibited p38 activation induced by ST-L and ST-B. ST-L and ST-B dramatically induced nuclear accumulation of Nrf2, but this was significantly reversed by the inhibition of p38 activation and ROS elimination. Collectively, our results suggest that ST-L and ST-B exerts potential anti-inflammatory activity by suppressing$NF-{\kappa}B$ and MAPK signaling activation, and activating HO-1 expression through the nuclear accumulation of Nrf2 via ROS-dependent p38 activation. These findings suggest that ST-L and ST-B may have great potential for the development of anti-inflammatory drug to treat acute and chronic inflammatory disorders. -
The major aim of this work is the research of secondary metabolites isolated from the aerial parts of Petasites japonicus. The plant material is extracted with a polar solvent, which is 95% by volume methanol at room temperature. The concentrated extract was partitioned as EtOAc, n-BuOH, and
$H_2O$ fractions. From the EtOAC and n-BuOH fraction, two bakkenolides and two caffoylquinic acid were isolated using the Diaion HP-20, silica gel, ODS-A, and Sephadex LH-20 column chromatographies. According to the results of the results of physico-chemical and spectroscopic data including NMR, MS and UV. The chemical structures of the compounds were respectively determined as bakkenolide B (1), bakkenolide D (2), 1,5-dicaffeoylquinic acid (3), and 5-O-caffeoylquinic acid (4). These results suggest that the compounds isolated from the aerial parts of this plant were almost identical with known components of Petasites japonicus. However, it is necessary to investigate more about the difference of amounts of constituents according to harvest area and time. -
Zoysia japonica Steud.(Zj) is a typical warm-season Korean lawn grass, which is used in many places such as river banks, roadside and soccer fields in Korea. Recently, it has also been used in school yards and the Saemangeum reclaimed land to reduce water pollution. Although the cultivated area of turfgrass is steadily increasing worldwide, it grows fast requiring frequent mowing and is difficult to grow in shady areas and the cold region. Therefore this study aims searching for useful gene(s) to develop abiotic stress tolerant and dwarf zoysiagrass. We isolated Ycf4 gene based on the sequence from Oryza sativa Japonica through RT-PCR and RACE PCR. Ultimately, open reading frame (ORF) of ZjYcf4 was 558bp long, encoding a protein of 186 amino acid residues. NCBI blast results showed that the ZjYcf4 protein is evolutionarily closely related to Ycf4 protein from Zoysia macrantha and Setaria italica (100% and 98%, respectively). To determine whether ZjYcf4 was involved in environmental stress in wild-type zoysiagrass, expression patterns of the gene were analyzed by real-time PCR under salt, cold and dark conditions. They were analyzed after each stress treatment for 3 hours. In salt and cold stresses, the expression was higher compared to control (3-fold and 1.5-fold, respectively), although there was a 1.6-fold decrease in expression under dark stress treatment. As reported previously, we suggest that ZjYcf4 gene affects abiotic stress such as salt, cold and dark.
-
Resveratrol is a polyphenolic compound, which is a naturally occurring phytochemical and is found in a variety of plants, including food such as grapes, berries and peanuts. Although several studies have demonstrated that resveratrol possesses anti-cancer activity against various types of human cancer, the molecular mechanisms of resveratrol-mediated overcome drug resistance potential are unclear. In this study, we determined whether resveratrol attenuates drug resistance responses in 5-fluorouracil-resistant colon cancer (SNUC5/5-FUR) cells. Treatment with resveratrol significantly enhanced apoptosis in a concentration-dependent manner, which was associated with the modulation of anti- and/or pro-apoptotic protein expression, activation of caspases and activation of AMP-activated protein kinase. Resveratrol treatment also increased the induction of autophagy through up-regulation of autophagy-related genes such as Microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3, P62 and beclin-1. However, blocking of autophagy by bafilomycin A1 reduced apoptotic cell death, suggesting that resveratrol-induced autophagy functions as a cell death mechanism in SNUC5/5-FU cells. Although the further studies are needed, these findings suggest that resveratrol may have therapeutic potential to overcome drug resistance in colon cancer patients.
-
Park, Bog-Im;Seo, Jae-Bin;Jin, Yu-Mi;Kim, Seong-Seon;Sim, Hyeon-Jae;Lee, Hoon-Yeon;Kim, Seong-Oh;kim, Dong-Keun;Jo, Mi-Na;Cho, Yong-Jin;Kim, Chong-Tai;Kim, Tae-Eun;Jeon, Yong-Deok;Jin, Jong-Sik 102
Protaetia Brevitarsis Seulensis(white grub) has been traditionally used as medicinal stuff to treat blood stasis, occlusion of menstruation, tetanus and liver cancer in Asian countries (Korea, Japan, China, Taiwan, India and Myanmar). Especially, Donguibogam, which is traditional korean medicinal book, described the white grub as traditional medicine to treat hepatic diseases and vascular disorders. The white grub has been considered as highly nutritional food. The major constituents of white grub are rich in protein, healthy fats, iron, calcium. Recent studies announced that white grub has hepatoprotective effect and anti-microbacterial effect. However, the immuno-enhancing effect of white grub extracts in RAW 264.7 macrophage cells has not been studied yet. In this study, the various concentrations of white grub extract were examined to find immuno-enhancing effects on RAW 264.7 cells. Cytotoxicity was determined by MTT assay and immuno-enhancing effect of white grub extract was investigated by measuring nitric oxide (NO) production compared with only lipopolysaccharide (LPS) treatment. White grub extracts (0.001 - 10 mg/ml) did not show cytotoxicity. Additionally, white grub extracts (0.001 - 1mg/ml) had Immuno-enhancing effect on RAW 264.7 cells compared with only LPS treated group. These results might be provided proof to develop beneficial immuno-enhancing material for human health. -
Oenothera biennis, commonly known as evening primrose, a potential source of natural bioactive substances: flavonoids, steroids, tannins, fatty acids and terpenoids responsible for a diverse range of pharmacological functions. However, whether extract prepared from aerial part of O. biennis (APOB) protects skin against oxidative stress remains unknown. To investigate the protective effects of APOB against oxidative stress-induced cellular damage and elucidated the underlying mechanisms in the HaCaT human skin keratinocytes. Our results revealed that treatment with APOB prior to hydrogen peroxide (
$H_2O_2$ ) exposure significantly increased viability, and the highest DPPH radical-scavenging activities and reducing power of HaCaT cells. APOB also effectively attenuated H2O2-induced comet tail formation and inhibited the$H_2O_2$ -induced phosphorylation levels of the histone${\gamma}H2AX$ , as well as the number of apoptotic bodies and Annexin V-positive cells. In addition, APOB exhibited scavenging activity against intracellular reactive oxygen species (ROS) accumulation and restored the mitochondrial membrane potential loss by$H_2O_2$ . Moreover,$H_2O_2$ enhanced the cleavage of caspase-3 and degradation of poly (ADP-ribose)-polymerase (PARP), a typical substrate protein of activated caspase-3, as well as DNA fragmentation; however, these events were almost totally reversed by pretreatment with APOB. Furthermore, APOB increased the levels of heme oxygenase-1 (HO-1), which is a potent antioxidant enzyme, associated with the induction of nuclear factor-erythroid 2-related factor 2 (Nrf2). According to our data, APOB is able to protect HaCaT cells from$H_2O_2$ -induced DNA damage and cell death through blocking cellular damage related to oxidative stress through a mechanism that would affect ROS elimination and activating the Nri2/HO-1 signaling pathway. -
특허제도는 발명자에게 발명의 공개에 대한 대가로 일정기간 독점권을 인정하여 기술개발에 투자한 자금을 회수할 수 있는 기회를 제공하고 이렇게 공개된 발명은 새로운 기술개발을 위하여 누구나 이용할 수 있도록 하여 기술발전을 촉진할 뿐만아니라 이미 개발된 발명에 대한 중복투자나 중복연구를 하는 낭비를 방지하기 위한 목적을 가진다. 본 조사는 2018년 9월 26일에 정부의 특허정보넷인 키프리스(www.kipris.or.kr)에서 꽃차 관련 상표등록 특허 내용을 검색하여 정리하였으며 결과는 다음과 같았다. 1. 2002년 연꽃차에 대한 것을 시작으로 최근 2018년 9월 26일까지 총 81개가 출원되었다. 2. 2018년 9월 26일까지 출원된 상표등록 특허 81개 중에서 포기 9개, 거절 23개, 등록 42개, 공고 4개, 출원 3개였다. 3. 2018년 9월 26일까지 출원된 상표등록 특허 중 등록된 것은 42개 였으며 개인이 출원한 것이 35개, 회사(현대약품, 마임, 피오레카라, 꽃을담다)가 등록한 것이 7개였다. 4. 출원된 내용중 상품분류는 01(농업용), 03(화장품), 28(놀이용품), 30(차류), 31(농산물), 32(음료), 33(알콜음료), 35(광고업), 40(재료처리업), 41(교육업), 43(음식료품 서비스업) 이었다.
-
특허제도는 발명자에게 발명의 공개에 대한 대가로 일정기간 독점권을 인정하여 기술개발에 투자한 자금을 회수할 수 있는 기회를 제공하고 이렇게 공개된 발명은 새로운 기술개발을 위하여 누구나 이용할 수 있도록 하여 기술발전을 촉진할 뿐만아니라 이미 개발된 발명에 대한 중복투자나 중복연구를 하는 낭비를 방지하기 위한 목적을 가진다. 본 조사는 2018년 9월 26일에 정부의 특허정보넷인 키프리스(www.kipris.or.kr)에서 꽃차 관련 상표등록 특허 내용을 검색하여 정리하였으며 결과는 다음과 같았다. 1. 1983년 엘다베리꽃차 제조방법에 대한 것을 시작으로 최근 2018년 까지 총 20개가 출원되었다. 2. 출원된 실용신안 특허 총 20개 중에서 소멸 2개(엘다베리/1983, 연꽃/2009), 취하 2개(무궁화/1992, 백화차/2005), 거절 5개(매화/2001, 장미녹차/2007, 혼합꽃녹차/2007, 동결꽃차/2008, 꽃차/2015), 공개 4개(꽃차/2014, 소금꽃차/2015, 장미꽃차/2017, 동백꽃차/2017), 등록 7개(녹차꽃차/2006, 사과꽃차/2008, 목련꽃차/2012. 목련꽃차/2014, 칡꽃차/2015, 사군자꽃차/2017, 꽃차/2018)였다. 3. 출원된 실용신안 특허 총 20개 중에서 개인이 출원한 것이 16개, 회사(아모레퍼시픽, (주)꽃다비)나 기관(한국식품연구원, 전남대학교산학협력단)이 출원한 것이 4개였다.
-
양파는 백합과에 속하는 여러해살이풀로 서남아시아의 페르시아가 원산인데 세계 각국의 온대지방에서 많이 재배하고 있다. 양파의 생약명은 옥총(玉憁)으로 피 속의 콜레스테롤을 떨어뜨리고 심장혈관의 혈류량을 증가시켜 성인병 예방에 좋다. 철원지역은 내륙지방이면서도 고도가 높아 기온차가 큰 대륙성 기후의 성격이 강하기 때문에 이 지역에서 재배한 양파는 남부지방에서 재배된 양파보다 당도가 높고 맛도 좋다고 알려져 있다. 인산질 성분은 특히 근의 발육을 촉진시키는 중요한 성분이다. 하지만 토양부의 인산성분이 수확 시까지 다량 지속되면 양분의 경합으로 뿌리부의 부패를 초래하기 쉽다. 따라서 수확기에 환원형 인산질을 중심으로 엽면시비 방법으로 영양균형을 유도하여 양파의 품질과 저장성을 향상시키는 것이 중요하다. 본 연구는 아인산(H3PO3)과 수산화칼륨(KOH)을 희석하여 산도조절 후, 아인산염으로 철원양파에 엽면 처리한 후 성분을 비교분석하였다. 본 연구에서 아인산염의 농도를 500, 1000, 1500배 희석하여 철원양파에 2018년 5월에 분무기를 이용하여 3회 엽면살포 한 후 6월 말경 수확한 후 HPLC를 이용하여 페놀화합물을 분석하였다. 그 결과 양파에서 중요한 물질 중의 하나인 큐에르세틴(quercetin)함량은 대조구(96.39 ug/g)에 비해 500배(179.70 ug/g), 1000배(150.27 ug/g), 1500배(105.95 ug/g) 처리구에서 높은 함량을 보였다. 또한 caffeic acid, p-coumaric acid, ferulic acid, rutin, kaempferol, 당도 함량은 처리구에서 대조구보다 높은 함량을 보였다. 따라서 아인산염 처리는 철원양파에서 페놀화합물의 함량을 높이는데 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 아인산염과 같은 환원형 엽면시비법을 이용하여 재배한다면 고품질의 기능성 양파를 생산할 수 있을 것이라 생각한다.
-
In this study, we evaluated the anti-cancer effect of extracts of leaves (ST-L) and branches (ST-B) from Sageretia theezans in human colorectal cancer cells. ST-L and ST-B significantly inhibited the proliferation of human colorectal cancer cells, SW480. ST-L and ST-B decreased cyclin D1 protein level through the induction of cyclin D1 proteasomal degradation via
$GSK3{\beta}$ -dependent threonine-286 phosphorylation of cyclin D1. In addition, ST-L and ST-B increased HO-1 protein through p38, ROS and$GSK3{\beta}$ -dependent Nrf2 activation. These findings suggest that ST-L and ST-B may have great potential for the development of anti-cancer drug to treat human colorectal cancer. -
Bacillus subtilis B22, a chemotrophic and aerobic bacterial strain was isolated from homemade kimchi, identified by 16S rRNA gene sequencing. B22 was primarily screened by biochemical, carbon source utilization tests. B22 was used to produce pectinase and
${\beta}$ -glucosidase by submerged fermentation under different light sources. B22 was incubated in pectin media and basal media (pH 7.0) under blue, green, red and white light-emitting diodes (LEDs), fluorescent white light, and in darkness at$37^{\circ}C$ , orbital shaker 150 rpm for 24 hours. Fermentation under blue LEDs maximized pectinase production ($71.59{\pm}1.6U/mL$ at 24 h) and${\beta}$ -glucosidase production ($56.31{\pm}1.6U/mL$ at 24 h). Further, the production of enzyme increased to pectinase ($156{\pm}1.28U/mL$ ) and${\beta}$ -glucosidase ($172{\pm}1.28U/mL$ ) with 3% glucose as a carbon source. Activity and stability of the partially purified enzymes were higher at pH 6.0 to 8.0 and$25-55^{\circ}C$ . The effect on the metal ions$Na^+$ and$K^+$ and (moderateactivity)$Mn^{2+}$ and$Ni^{2+}$ increased activity, while$Hg^{2+}$ ,$Cu^{2+}$ ,$Fe^{2+}$ , and$Fe^{2+}$ inhibited activity. EDTA, phenylmethylsulfonyl fluoride and 5,5-dithiobis (2-nitrobenzoicacid) reduced activity, while tetrafluoroethylene and 1,10-phenanthroline inhibited activity. The amylase was highly tolerant of the surfactants TritonX-100, Tween-20, Tween-80 and compatible with organic solvents methanol, ethanol, isoamylalcohol, isopropanol, t-butylalcohol and the oxidizing agents hydrogen peroxide, sodium perborate and sodium hypochlorite, although potassium iodide and ammonium persulfate reduced activity. These properties suggest utility of pectinase and${\beta}$ -glucosidase produced by B. subtilis B22 under blue LED-mediated fermentation for industrial applications. -
Choi, Ui-Lim;Lim, Jeong-Muk;Lee, Jeong-Ho;Moon, Kwang Hyun;Kim, Dae Geun;Jeong, Kyung Ok;Im, So Yeon;Oh, Byung-Taek 110
The purpose of this study was to evaluate the improved antioxidant activity of Aronia extract fermented by lactic acid bacteria isolated from fermented seafoods. Aronia fruits were collected from Sunchang, Chonbuk, South Korea. And these collected fruits were lyophilized for fermentation. For the selection of effective lactic acid bacteria useful for fermentation. Aronia fermented by lactic acid bacteria that isolated from fermented seafood was extracted with 60% ethanol. Antioxidant activity of Aronia extract was evaluated on the DPPH radical scavenging activity and total polyphenol contents were studied. To determine the optimal fermentation conditions, the changes of antioxidant efficacy was evaluated by controlling temperature (25, 30, 37,$40^{\circ}C$ ), Time (0~5 day) and inoculation dose of lactic acid bacteria (0.125~0.5ml). To confirm the antioxidative effect of Aronia fermented under optimal conditions, the DPPH & ABTS radical scavenging activity, total polyphenol & flavonoid contents were compared before and after fermentation were studied. 16 different kinds of lactic acid bacteria were isolated from fermented seafood, and of which antioxidant activity of Aronia fermented by Pediococcus pentosaceus B1 was maximum. Aronia fermentation at$37^{\circ}C$ was maximized when fermented for 3 days and fermentation time is decreased as the start inoculation amount of lactic acid bacteria increased. The degree of increase in antioxidant activity after Aronia fermentation is that DPPH & ABTS radical scavenging activity was increased about 27%, 20% and total polyphenols & flavonoids contents was increased about 12%, 15%. In the result of this experiment indicated that fermentation process enhances the antioxidant efficacy of Aronia. -
Lim, Jeong-Muk;Choi, Ui-Lim;Lee, Jeong-Ho;Moon, Kwang Hyun;Kim, Dae Geun;Jeong, Kyung Ok;Im, So Yeon;Oh, Byung-Taek 111
Aronia (black chokeberry), a species of berries is source to a very large number of bioactive compounds like polyphenols, flavonoids, anthocyanins, and tannins in comparison to any other species. Owing to its antioxidant, anti-carcinogenic, anti-aging and anti-inflammatory properties. Fermentation- a bioconversion process exploiting the biological metabolic reaction of micro-organisms, has several benefits like improving the efficacy and safety of physiologically active substances, generation of new functional material, improving the adsorption rate and many others. Antigens like pathogens, food, pollen etc., generate a protective immune response in body tissues, and the process be referred to as inflammation. However, this when excessive results in a condition referred to as refractory inflammatory disease, whose incidence is increasing in the recent times, especially amongst children. The current study intended to assess the anti-oxidant activity, presence of polyphenols and anti-inflammatory efficacy of Aronia extract fermented by Lactic acid bacteria isolated from fermented sea foods. Aronia fruits collected from Sunchang, Chonbuk were lyophilized for fermentation. So as to maximise the efficacy of the fermented Aronia extract, the quantitative effects of lactic acid bacteria species, composition of extraction solution, influence of temperature and time on antioxidant activity and total polyphenol contents were investigated using an experimental design. Anti-inflammatory activity was evaluated on NO and cytokine ($TNF-{\alpha}$ , IL-6) production in LPS activated Raw 264.7 cells. Results indicated that antioxidant effect and total polyphenol contents were best improved in extract of Aronia fermented by P. pentosaceus. In addition, NO and cytokine ($TNF-{\alpha}$ , IL-6) levels were decreased significantly after fermentation. Thus, it was found that the anti-inflammatory activity of Aronia greatly increased after fermentation process using P. pentosaceus. -
산마늘은 마늘과 같이 독특한 향이 있어 입맛을 돋우며 웰빙식품으로 3월 중순에서 5월초에 채취하여 생채로 쌍을 먹거나 김치, 절임으로 생산되어 판매된다. 산마늘의 부가가치 향상을 위하여 살균소독 세척과 소포장용 필름포장방법을 구명하고자 본 실험을 수행하였다. 산마늘을 살균소독 세척수(수돗물, 0.2% 구연산 침지 후 50% 에탄올 분무처리)로 2분 세척하고 원심탈수 후, 포장필름은
$30{\mu}m$ oriented polypropylene (OPP),$30{\mu}m$ OPP 필름을 기본재료로 산소투과율$5,000cc/m^2{\cdot}day{\cdot}atm$ (OPP_5)로 조정한 필름,$30{\mu}m$ micro perforated polypropylene (MPP) 필름에 밀봉하고,$30{\mu}m$ OPP필름에 개봉 포장하여$4^{\circ}C$ 에서 42일 저장하였다. 산마늘은 구연산 침지 후 에탄올 분무세척 후 세척 전 보다 일반세균수가 1.5 log CFU/g 감소되었으며 수돗물 세척 후는 0.1 log CFU/g 정도 감소하여 수돗물 보다 구연산 침지 후 에탄올 분무에 의해 균수 감소효과가 보다 컸으며 저장기간이 경과한 후에도 그러한 경향은 유지되었다. 저장 35일 후 세척수에 관계없이 OPP 개봉과 MPP 밀봉 포장에서 의해 산마늘의 황화율과 부패율이 높게 나타났으며 OPP 밀봉에서 이취 발생 지수가 OPP_5 밀봉보다 높게 나타났다. 세척 및 포장처리에 의한 종합선도의 제한요인은 황화, 이취 및 부패취 발생 지수로 이를 종합하였을 때 산마늘의 상품성 향상을 위하여 소포장 하는 경우 구연산 침지 후 에탄올 분무 방법으로 세척한 다음 원심탈수하여 OPP_5필름으로 포장하는 것이 품질 향상에 적합하였으며 40일 이상 저장이 가능한 것으로 나타났다. -
Endophthalmitis is a disease that causes ocular inflammation and has a catastrophic effect on eyesight. Recent studies show that Enterococcus faecalis is rapidly increasing causative bacterium of endophthalmitis. It is predicted that the increased endophthalmitis by E. faecalis is presumable due to the high resistance of E. faecalis to moxifloxacin (MFX), which is a common antibiotic used for eye drop. Because of the need for therapeutic agents to overcome this problem, this study sought to explore the feasibility of developing a combination therapy using Orostachys japonicus. The ethylacetate fraction of O. japonicus (OJA) used in this study. Antimicrobial activity was tested 13 E. faecalis strains including one E. faecalis standard strain, eight clinically isolated E. faecalis strains and four quinolone resistant E. faecalis strains using CLSI antibiotic susceptibility test method. Minimal Inhibitory Concentration (MIC) of OJA was confirmed to be
$500{\mu}g/ml$ for all 13 strains. Then we tested for the synergistic effect of OJA to MFX using checkboard test method. The MIC of MFX was$0.25{\mu}g/ml$ for the standard strain and 8 for the clinical isolates, and$16{\sim}64{\mu}g/ml$ for the quinolone - resistant strains. When OJA was mixed with MFX, no synergistic effect was observed in all strains, but the antibacterial activity of OJA remained unchanged. Most ocular other strains can be removed by MFX except the MFX resistant E. faecalis, which can be removed by OJA in combination therapy. Therefore, OJA can be a potential candidate for the combined treatment endophthalmitis. -
Mekapogu, Maniulatha;Ahn, Myung Suk;Yoo, Jong Hee;Jeong, Jae Ah;Park, Jong Taek;Kwon, Oh Keun 114
Among the various volatile organic compounds (VOCs) emitted by the plant, floral scent plays a key role in attracting pollinators for reproduction and mediates ecological interactions. Floral scent is an important trait and industry drives the competition for flowers with novel scents. Chrysanthemum is one of the well-known ornamental plants and is a popular cut flower across the world. Floral scent and the genes responsible for the floral scent emission are poorly studied in chrysanthemum. In the present study, floral scent and the expression pattern of floral scent genes were analyzed in two chrysanthemum cultivars 'Golden Egg' and 'Gaya Glory'. Initially, intensity of the floral scent in five developing stages of flower including 'budding (B), bud developing (BD), initial blooming (IB), almost open (AO) and open flower (OF)' was analyzed using electronic nose (E-nose) with six metal oxide sensors. Based on the distance analysis, different stages of flower showed different relative intensity of scent according to the sensory evaluation. Although the scent pattern differed by stage, scent intensity was strongest in the OF stage in the completely opened flower in both the cultivars. Further, expression pattern of six genes in the floral scent pathway including FDS, IDI, ISPH, TPS2, TPS5 and TPS6 was observed in all the five stages of the flower in both the cultivars. The expression pattern of all the six genes differed by stage and the terpene synthase genes TPS2, TPS5 and TPS6 showed good expression levels in the$5^{th}$ flower stage compared to other stages. This study provides a preliminary data for understanding the regulation of floral scent in chrysanthemum. -
매실나무(Prunus mume)의 풋과일인 매실은 피로회복, 소화촉진, 살균 및 항균작용 등 다양한 생리활성을 갖고 있다. 본 연구는 국내 수집 매실 유전자원 172점의 핵심 기능성 물질인 유기산의 함량 특성을 평가하고자 2017년과 2018년 2년간 청매실을 수확하여 옥살산(OA), 사과산(MA), 구연산(CA)의 함량을 HPLC를 이용하여 분석하고 그 연차 변이를 평가하였다. 전체 유전자원 매실의 2년간 총유기산(TA) 함량은 평균 5.5% (최소 3.9%-최대 7.8%)이었으며, MA와 CA 및 OA의 평균 함량은 각각 2.7%, 2.8%, 0.1%였다. 대상 자원 내 유기산별 함량 변이는 CA (RSD=30%)가 MA (RSD=21%)보다 높게 나타났다. 2018년산 매실은 2017년산에 비교할 때 MA와 OA는 함량이 낮아 연차 변이가 인정되었으나 CA는 차이가 없었다. 비록 연차 변이는 있었으나 유전자원별 함량은 MA와 CA 및 TA에서 모두 2017년산과 2018년산간 정의 상관이 인정되어 유기산 함량이 높고 낮은 자원의 특성은 유지됨을 알 수 있었다. 대상 유전자원 중 TA함량이 가장 높았던 자원은 구산매, 용흥흥매, 상금백옥매 등이었으며, 함량이 낮은 자원은 한산매, 지곡매 등이었다. 상기 결과를 통해 매실 유기산 함량관련 국내 매실 유전자원의 유전적 다양성과 연차 변이의 영향을 평가할 수 있었다.
-
Bioconversion, the enzymatic process by microorganism on organic precursor to desired products. The natural extract is converted into a form that can be easily absorbed into the skin, while scaling up of to higher quantity is possible. Selection of naturally processed raw material rather than chemically processed is preferred. Therefore, fermentation was carried out by mixing Rubus coreanus Miquel, soybean, Zanthoxylum schinifolium as bioconverting materials, the possibility of inflammation, whitening material were checked. In this study, useful microorganisms were isolated from various salted fish, and 16S rDNA sequence was analyzed to confirm their genetic characteristics. Combining the three natural materials using bioconversion technology to study their activity before and after fermentation. To evaluate the antioxidant activity and the active ingredient content the DPPH radical scavenging activity and the total polyphenol content were examined. Raw 264.7 cells were used to evaluate MTT assay, NO and
$TNF-{\alpha}$ production inhibitory activity. Also, to evaluate the whitening activity, tyrosinase inhibitory activity and melanin formation inhibitory activity were measured using B16F10 cells. In total 34 strains were obtained from various salted fish. The effective strains useful for the bioconversion process, showed that DPPH radical scavenging ability and polyphenol content were increased in the two kinds of microbial treatment groups compared to the untreated group. 16S rDNA sequencing analysis of the strains showed excellent in Pediococcus pentosaceus B1 in comparison. An increase of up-to 156% in anti-oxidative activity and 141% in polyphenol content was observed after bioconversion. In addition, after mixed fermentation the toxidty of Raw 264.7 and B16F10 cells tended to decrease and a significant increase was observed in anti-inflammatory activity as well. Also, tyrosinase activity and melanin significantly. synthesis decreased significantly. -
강황(Curcuma longa L.)은 생강과(Zingiberaceae)에 속하는 다년생 아열대 초본 식물로, 약 40여 종이 존재한다고 알려져 있으며, 특유한 맛과 향기가 있어 세계적으로 널리 이용되고 있다. 현재 국내에는 전남 진도를 중심으로 경남, 제주 등으로 재배지역이 확대되고 있으며, 생산량이 증가하는 것으로 나타나고 있다. 한편, 강황은 우리나라에서 한약재와 식품원료로 구분하여 사용되고 있으며, 한약재 강황은 대한 민국약전을 근거로 규격품 한약재로서 품질관리가 이루어지고 있다. 특히, 국내산 강황은 대한민국약전의 지표성분 함량(쿠르쿠민, 데메톡시쿠르쿠민 및 비스데메톡시 쿠르쿠민의 합 3.2 % 이상)의 기준 규격에 미달되어 대부분 식품원료로 사용되고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구는 강황의 비닐하우스 재배를 통해 한약재 활용 가능성을 알아보기 위해 수행되었다. 본 시험은 한약진흥재단 한약자원개발본부 시험포에서 수행되었으며, 강황 종근은 진도 재배 농가를 통해 수집되었다. 2017년 4월 20일에 일반 노지와 비닐하우스에 각각 정식하였다. 수확은 정식 후 200일에 각 실험구의 강황을 채취하여 초장, 엽수, 경경, 경수, 생체중, 건물중 등 생육 특성을 조사하였으며, 쿠르쿠민 함량 분석은 식품의약품안전처 고시법에 따라 HPLC를 이용하여 동시 분석 하였다. 하우스 재배가 강황의 생육에 미치는 영향을 살펴본 결과, 초장은 하우스 재배가 노지 재배에 비해 약 65% 높게 나타났으며, 엽수, 경경, 경수는 약 15~68% 높게 나타났다. 쿠르쿠민 함량은 하우스 재배가 노지 재배에 비해 약 53% 높게 나타났지만, 대한민국약전의 기준 규격에는 미달되었다. 따라서 본 연구 결과는 강황을 비닐하우스에서 재배할 때 생산성과 지표성분을 각각 68%, 53% 증수시켰지만, 한약재로 활용할 수 있는 기준 규격에는 못 미치는 것으로 나타났다. 향후, 강황 해외 지역종 수집 및 재배를 통하여 한약재 품질규격에 적합한 국내산 강황 재배기술 개발을 위한 기초자료로 활용이 가능할 것으로 사료된다.
-
Lee, Jong Sub;Kim, Ji Young;Han, Bok Nam;Kim, Ki-Seok;Cho, Hang-Eui;Cha, Young-Kwon;Choung, Eui Su 118
인삼은 우리나라에서 오랜 역사동안 많은 연구가 진행되어 왔으며, 현재는 다양한 방법으로 홍삼과 흑삼으로 만들어 식품, 화장품, 의약품 등 다양한 방면으로 사용하고 있다. 본 연구에서 시중에서 구매한 새싹삼(인삼새싹) 잎/줄기에 함유된 진세노사이드(Re, Rg1, Rb1, Rg3, Rh1) 함량을 높이기 위하여 증숙과 초음파 추출조건에 관한 연구를 수행하여 우수한 항노화 소재를 개발하기 위하여 실시하였다. 실험은 새싹삼 잎/줄기를 증숙 온도와 시간의 조건에서 진세노사이드 함량이 가장 높은 조건을 선정하였으며, 선정된 조건의 새싹삼 잎/줄기에 파장과 출력에 대한 조건으로 초음파 추출을 진행하여 진세노사이드가 가장 높은 함량을 보이는 조건을 선정하였다. 그 결과 새싹삼 잎/줄기추출물(GSE; Ginseng Sprout Extract)의 진세노사이드 함량은 4.8 mg/g으로 확인되었으나 증숙공정을 통해 8.82 mg/g으로 함량이 증가되었으며, 상기 증숙된 새싹삼 잎/줄기에 초음파공정을 적용하여 추출한 새싹삼 잎/줄기초음파추출물(SU-GSE; Steaming & dry Ultrasonication-Ginseng Sprout Extract)에서는 최대 10.65 mg/g으로 함량이 증가되었다. 반면, 새싹삼 뿌리의 진세노사이드는 2.30 mg/g으로 확인되었으나 증숙공정을 통해 4.95 mg/g으로 함량이 증가되었으며, 초음파추출공정을 통해 최대 5.82 mg/g으로 함량이 증가된 것을 확인할 수 있었으나, 새싹삼 잎/줄기에 비해 진세노사이드 함량이 낮은 것을 확인하였다. 항노화 소재로의 활용가능성을 평가하기 위하여 새싹삼 잎/줄기추출물 GSE와 SU-GSE에 대한 세포생존률, 항산화 및 항노화에 대한 효능평가를 진행하였으며 GSE의 경우$100{\mu}g/ml$ 에서 세포생존률이 82.4%를 보인 반면 SU-GSE에서는$1,000{\mu}g/ml$ 의 농도에서 101.8%의 세포 생존률을 보였다. 항산화 활성의 경우 GSE와 SU-GSE$100{\mu}g/ml$ 농도에서 각각 52%와 81%의 항산화 활성을 나타냄으로써 SU-GES의 조건에서 항산화 활성이 우수한 것으로 확인되었다. 또한, 항노화 활성에 대한 실험결과 MMP-1 유전자 발현에 대한 억제율을 비교한 결과 GSE와 SU-GES$100{\mu}g/ml$ 의 농도에서 각각 18%와 29%의 억제율을 보임에 항노화 소재로의 활용가능성을 확인하였다. -
국화과(Compositae) 다년생 초본인 곰취속(Ligularia)은 국내에 약 9종이 자생하는 것으로 알려져 있으며, 이 중 곰취 (L. fischeri (Ledeb.) Turcz.)와 곤달비 (L. stenocephala (Maxim.) Matsum. & Koidz.)는 잎을 생체로 식용하는 대표적인 산채자원으로 최근 웰빙 채소의 소비가 증가하면서 곰취와 곤달비를 비롯한 다양한 산채자원에 대한 생리활성 연구가 다수 수행되고 있다. 본 연구에서는 동일 기간에 수확한 국내 각 지역에서 재배 생산되는 곰취와 곤달비의 온수추출물(
$45^{\circ}C$ )을 대상으로 총 페놀 및 플라보노이드 함량을 분석 비교하였다. 총 페놀함량은 Folin-Ciocalteu법으로 측정하였고, 8.08-19.06 mg gallic acid equivalent (GAE)/g dry weight의 함량을 나타냈다. 또한 총 플라보노이드 함량은 Aluminum chloride법으로 측정하였으며, 4.01-18.91 mg quercetin equivalent(QE)/g dry weight 범위에서 값이 확인되었다. 통계 분석 결과, 총 페놀함량은 곰취와 곤달비 종간에 차이가 없었으나 폴라보노이드 함량의 경우, 통계적 유의차를 보이며 곤달비의 평균 플라보노이드 함량이 상대적으로 더 높은 것으로 확인되었다. 한편, 총 페놀함량에서는 곰취와 곤달비 모두 재배 지역 간에 차이를 보였으나 총 플라보노이드 함량은 곰취 개체(지역) 간 차이가 거의 없는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 곰취와 곤달비 외 기타 산채자원들을 활용한 건강기능식품 개발 연구의 기초자료로 활용될 수 있으며, 추후 구체적인 생리활성 연구와 형태적으로 매우 유사한 두 종간 명확한 기원정립 연구가 함께 이루어진다면 재배 생산 유통 안전성을 높여 농가 소득 증대 효과를 기대할 수 있을 것이다. -
Intestinal microbiota is strongly connected to health of host. It has been reported that not only metabolic disease like diabetes and obesity, but psychological diseases are affected by composition of intestinal microbiota. To figure it out the importance of the composition and relationship between disease and microbiota, intensive researches have done with human and experimental animals. But, the composition of the intestinal microbiota could be affected by several factors such as experimental environments, feeding, water, and bedding. As a result, the data from each experimental group might be diverse. It also affects experiments about biological activities of plant materials. In this study, mouse intestinal bacteria were isolated from fresh feces and identified by 16S rRNA gene to use in biological activities of natural medicines. The fecal supernatant was anaerobically incubated at
$37^{\circ}C$ for 48 hours. Colonies were picked up separately and incubated again in same condition to increase quantity to analyze and stock. The bacteria strains were listed up and could be used for many researches including biological activities of plant materials and change in composition of intestinal bacteria itself. -
We previously showed that the root extract of Paeonia lactiflora Red Charm might have anti-oxidant activities, however it was not clear which components might be involved in this activity. Our boinformatics analysis indicated the root extracts of Paeonia lactiflora Red Charm has a couple of potential anti-oxidant materials. One of them is paeoniflorin. We hypothesized that one of components present in Paeonia lactiflora Red Charm, paeoniflorin and its derivatives might be related to anti-oxidant activity. In this study, we compared paeoniflorin and its derivatives with the root extract of Paeonia lactiflora Red Charm using DPPH assays to measure its antioxidant activities. Paeoniflorin showed the highest radical scavenging activity(%) in
$1000{\mu}g/m{\ell}$ . its derivative showed the high levels radical scavenging activity(%) in$600{\mu}g/m{\ell}$ ,$800{\mu}g/m{\ell}$ ,$1000{\mu}g/m{\ell}$ similar to ascorbic acid. Taken together, these results suggest that Paeoniflorin and its derivatives may play a role in anti-oxidant acitivity in the root extracts of Paeonia lactiflora. Much of future studies may be needed to develop a potential new anti-oxidant candidates with anti-aging and anti-cancer effects. -
We previously showed that the root extract of Paeonia lactiflora might have anti-inflammatory effects. Paeoniflorin (PF) has been identified as one of the main bioactive components of Paeonia lactiflora, however its role has been well characterized. In this study, we tested whether PF and its derivatives, which is removed the hydroxy group from PF, might have anti-inflammatory effects. In the Nitric Oxide assay, PF and Paeoniflorin's derivative (PFD) showed 55% and 56% more anti-inflammatory effect, compared to LPS control, respectively at 250ug/ml. To further confirm, we examined the effect of PF on tyrosine phosphorylation of Erk MAP Kinase. It is well established that tyrosine phosphorylation of Erk MAP Kinase is related to NF-kB mediated inflammation pathway. We therefore examined whther PF and PFD might regulate Erk activity. PF and PFD showed 35% and 22% less tyrosine phosphorylation compared to Paeonia lactiflora Red Charm extract control, respectively at 500ug/ml. Taken together, these results suggest that PF and PFD may play a role in anti-inflammatory effects in the root extract of Paeonia lactiflora. This study will provide the basis to develop a platform for the inflammation-mediated diseases therapeutics in the near future.
-
Premenstrual syndrome (PMS) is a common disorder affecting the emotional and physical health of women during certain periods of the menstrual cycle. Many researchers who have previously studied PMS have believed that PMS is associated with changes in sex hormones and serotonin levels at the beginning of the menstrual cycle. However, recent studies suggest that progesterone/estrogen imbalance and elevation of prolactin-induced by dopamine low-secretion play a crucial role in increasing PMS symptoms. Because of this, we have focused on mitigating PMS symptoms through the mechanism of prolactin secretion inhibition by dopamine receptor activation. The inhibition of prolactin secretion by 61-kinds of medicinal herb extracts was investigated in GH3 pituitary cells. Among them, Inula heleniun L. root extract (IHE) showed excellent prolactin secretion inhibitory effect. IHEs were prepared using 30, 50, and 70% ethanol. And the yield, cytotoxicity, dopamine receptor activity and inhibition of prolactin secretion of each extract were measured. Through a series of experiments, we found that prolactin secretion was significantly reduced (P<0.01) by the components present in IHE and that dopamine receptor regulation was possible (P<0.05). Considering yield and safety, we suggest the use of 30% ethanol IHE in the development of PMS symptom relief products.
-
본 연구는 국내 생약중 도라지를 포함, 인삼, 당귀, 생강, 마 5가지를 선별하여 각 원물별로 항산화 활성 가장 높은 기준으로 증숙시킨 조건의 흑도라지, 흑삼, 흑당귀, 흑생강, 흑마를 확보하였다. 증숙시킨 5가지 생약은 다시 혼합 추출(BMHE; Black Mixed Herbal Extract)하여 증숙하지 않은 생약 혼합 추출물(MHE; Mixed Herbal extract)과 항산화, 항염 및 항알러지 활성을 비교하여 증숙공정이 생약의 생리활성에 미치는 긍정적인 영향을 바탕으로 피부향장 소재로 활용가능성을 확인하고자 연구하였다. 실험은 MHE와 BMHE를 각각 50% Ethyl alcohol로 추출하여 감압농축하여 생리활성을 평가하였으며, MHE와 BMHE 추출물에 대한 세포생존률을 확인한 결과
$1,000{\mu}g/ml$ 의 농도에서 각각 89.4%와 95.3%의 세포생존률을 보임에 따라$1,000{\mu}g/ml$ 이하의 농도에서 HME와 BMHE 모두 세포독성이 거의 적은 것을 확인하였다. DPPH radical scavenging effects 항산화 활성에 대하여 MHE와 BMHE을 비교한 결과 농도 의존적으로 항산화 활성을 보였으며$1,000{\mu}g/ml$ 의 농도에서는 각각 66.8%와 74.2%의 라디칼 소거능을 확인하였다. NO assay로부터 항염활성을 비교한 결과에서도 MHE와 BMHE 모두 농도 의존적으로 NO의 함량 감소시켰으며$1,000{\mu}g/ml$ 로 처리한 농도에서는 59.5%와 64.7%의 억제율을 각각 보임에 따라 항염 효과도 우수한 것을 확인하였다. 항알레르기 효능 실험 중 하나인 5-LO 억제효능을 측정하여 ME와 BME의 항알러지 효능을 측정한 결과 상기의 결과와 마찬가지로 농도 의존적으로 5-Lipoxygenase를 억제하였으며,$1,000{\mu}g/ml$ 의 농도로 MHE와 BMHE를 처리하였을 시 5-Lipoxygenase 효소활성에 대하여 각각 76.2%와 83.5%의 높은 억제율을 확인 하였다. 이는 양성대조군인 EGCG를$200{\mu}g/ml$ 의 농도로 처리한 9.10%에 근접한 억제율을 보임에 따라 항알러지 효과가 우수한을 확인할 수 있었다. 실험 결과를 바탕으로 BMHE가 MHE보다 항산화, 항염, 항알러지 활성이 우수한 것을 확인 할 수 있었으며, 이는 증숙기법이 생약의 생리활성을 높여주는 것은 물론 더 나아가 본 연구를 통해 확보된 5가지 흑도라지, 흑삼, 흑당귀, 흑생강, 흑마는 향후 피부향장 소재로 활용이 용이할 것으로 사료된다. -
Hur, On-Sook;Seong, Jung-Sook;Lee, Ho-Sun;Lee, Jae-Eun;Lee, Suk-Young;Assefa, Awraris D.;Lee, Ju-Hee;Ro, Na-Young 125
고추는 우리나라에서 가장 중요한 채소 작물이다. 최근에는 소비자 기호의 변화, 기능성 물질에 대한 수요의 증대에 따라 신품종 개발을 위한 다양한 유전자원의 수집이 점차적으로 중요해지고 있다. 특히, 유전자원을 활용하여 고기능성 물질 함유 품종 등 차별화된 신품종 개발을 할 필요가 있다. 본 과제의 주요 연구내용은 고추에서 매운맛을 내는 Capsaicin, Dihydrocapsaicin의 함량을 분석하여 매운맛이 우수한 유전자원을 선발하였다. 시험재료로 사용된 고추 유전자원의 종은 Capsicum annuum 375점, C. baccatum 7점, C. chinense 29점, C. frutescens 6점, C. sp. 46점으로 구성되었다. 분석된 고추 유전자원의 원산지는 43개국이며, 중국 원산 자원이 132점으로 가장 많이 분포하였고 원산지 미상 자원은 38점이었다. 대조품종으로 청양, 독야청청, 오로벨을 사용하였다. Capsaicin의 함량은 0~680 mg/100g/DW로 분포하였고, 매운맛 대조품종으로 쓰인 청양이 221.85 mg/100g/DW이었으며 분석된 고추 유전자원 중에 청양보다 높은 자원은 62자원이었다. Dihydrocapsaicin의 함량은 0 ~ 415mg/100g/DW로 분포하였고, 대조품종으로 쓰인 청양이 50.14 mg/100g/DW 이었으며 분석된 고추 유전자원 중에 청양보다 높은 자원은 197자원이었다. -
Many of researches have revealed that human intestinal microbiota is related to health. Several diseases like obesity, diabetes, and hypertension are affected by the microbiota directly and indirectly. So, interventions with food and drug have been tried to change a composition of the microbiota to better condition. However, few natural medicines have elucidated to date. To understand an influence on microbiota by plant materials including Glycyrrhizae Radix, the extract of medicines were administered to mice and the feces were collected before and after the administration. The feces were analyzed by terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP). The changes in composition of mice gut microbiota were detected and analyzed. The data could be utilized to further study about biological activities of the plant medicines.
-
Seo, Jae-Bin;Park, Bog-Im;Myung, Hyun;Sim, Hyeon-Jae;Lee, Hoon-Yeon;Kim, Seong-Oh;Song, Kyoung-Ha;Lee, So-Jin;Cho, Jung Hee;Jeon, Yong-Deok;Jin, Jong-Sik 127
Probiotics are microorganisms that have beneficial effects on the health of the host. The health promoting effect by probiotics influences suppressing harmful bacteria, prevention of constipation, blood cholesterol reduction and regulation of blood pressure. Prebiotics are used to promote the growth or activity of microorganisms. Synbiotics, which are a mixture of probiotics and prebiotics, synergize in the intestines by complementing each other. Synbiotics not only improves the viability of the probiotics while passing through the gastrointestinal tract, maintain intestinal homeostasis, but also regulate balance of harmful and useful bacterial growth. Glycine max Merr (GMM) has been widely used in Asian countries to treat cancer, obesity, oxidative stress and imbalanced immune diseases. In addition, it has been reported that dietary fiber-rich grains promote bowel movements and prevent constipation. In this study, we investigated the viability of LactobacillIus buchneri (L.buchneri) strains, known as lactic acid bacteria under conditions of gastric fluid and intestinal fluid to determine the suitability of L.buchneri as probiotics. The adhesion ability of L.buchneri to caco-2 cells was also confirmed. The present studies showed that GMM extract promoted the growth and activity of L.buchneri strains as prebiotics. Also, this results suggested that the mixture of L.buchneri and GMM extract can helps maintain intestinal health and healthy body as synbiotics and health functional food material. -
Nypa fruticans wurmb (NF) has been used as traditional medicinal food in Asian countries. Especially, NF has been used for conventional medicine to treat inflammatory periodontal diseases. Previous studies have been shown that NF has large amount of useful constituents such as phenolic acids, polyphenols and flavonoids. Also, NF is known as having medicinal effects such as anti-oxidant, anti-inflammatory and cholesterol-lowering effects. NF has recently been attracted to use complementary medicinal food on inflammatory diseases in Korea. However, there are no obvious effects in inflammatory and metabolic diseases also mechanisms has been studied yet. The purpose of this study was to investigate the anti-inflammatory effects of NF and steamed-NF (SNF), which recently has been used as health food, using Human keratinocyte cell line (HaCaT) and Human mast cell line (HMC-1). The cytotoxicities of NF and SNF were measured by using MTT assays in HaCaT cells and HMC-1 cell. To evaluate anti-inflammatory effects of NF and SNF, HaCaT cells were stimulated with tumor necrosis factor
$(TNF)-{\alpha}$ and Interferon$(IFN)-{\gamma}$ . Also, HMC-1 cells were stimulated with phorbol-12-myristate-13-acetate (PMA) and A23187 calcium ionophore (A23187) to induce allergic inflammation. Inflammatory cytokine were measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). In this result, the extract of NF and SNF (0.01 - 1mg/ml) did not show cytotoxicity in HaCaT cells and HMC-1 cells. In addition, the NF and SNF suppressed the production of interleukin (IL)-6 and IL-8 in HaCaT cells at highest concentration. Furthermore, the treatment of SNF significantly inhibited the secretion level of IL-8 in PMA plus A23187-stimulated HMC-1 cells compared with NF treatment group. These results suggest that the extract of NF and SNF may serve as a potential therapy for skin inflammatory diseases. -
중국(中國) 장홍화(藏紅花)는 크로신과 카르티노이드,안토시아닌등의 성분함량으로 혈관질환 예방과 항암작용, 두뇌의 신경안정, 호르몬분비 및 학습증진에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 장홍화는 중국의 고원지대에서 자생하는 것으로 생산량이 적어서 고가에 판매되고 있다. 비타민 C가 레몬보다 10배나 많이 함유되어 있는 중국유(中國柚)는 과피가 일반 감귤류 보다 10배 이상 두꺼워 비타민P가 다량으로 함유되어 있다. 즉, 유기산, 비타민P와 비타민C가 매우 많이 함유되어 있어서 예로부터 중국에서는 감기와, 피부노화, 피로를 방지하는데 사용되어져 왔다. 그밖에 비타민B군과 당질, 단백질등이 다른 감귤류 품종보다 많고, 모세혈관을 보호하는 헤스페리딘(비타민P)이 다량으로 함유되어 있어서 심혈관 질환 장애와 뇌졸증, 뇌출혈 등을 억제하는 효과를 가지고 있다. 또한 몸 안에 쌓여 있는 노폐물 등을 밖으로 배출시켜주는 효과가 양호하여 피부미용에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 실험에서는 중국장홍화(中國藏紅花)와 유(柚)의 혼합추출액 의 항산화활성과 총폴리페놀 함량을 조사하였던 바, 중국(中國) 장홍화(藏紅花)의 경우 폴리페놀 함량이 높게 나타났으며, 매우 양호한 항산화 효능을 나타내었다. 중국유(中國柚)의 경우도 과피에서 폴리페놀 함량이 높게 나타났으며 항산화 활성도 과피에서 매우 양호한 결과를 나타내었다. 중국(中國) 장홍화(藏紅花)와 중국유(中國柚)의 혼함추출액에서의 항산화 효과가 더 양호한 반응을 나타내었다. 이러한 결과들로 미루어볼 때 중국장홍화(中國藏紅花)와 유(柚)의 항산화 활성은 천연화장품의 신소재로서의 가치를 가지고 있다고 판단된다.
-
중국 장홍화는 해발 1500m~3000m에 자생하는 고원식물이다. 장홍화에 함유되어 있는 크로신은 암세포를 파괴시키어 종양세포를 줄이는 작용을 하며, 카로티노이드 성분이 항산화 활성과 면역을 증진시키어 항암효과를 가져다 준다. 또한 다량의 칼륨을 함유하고 있어서 나트륨배출에 효과적이어서 혈압을 떨어뜨리는 작용을 한다. 중국 홍경천은 극한의 생육환경으로 고산병 예방, 피로회복, 작업능력향상, 운동능력향상과 세균의 저항력향상, 진정작용과 강심작용, 조혈작용, 항산화작용등이 신경전달물질의 활동을 증진시키어서 스트레스 해소와 치매 및 인지력을 높여준다고 알려져 있다. 본 실험에서는 홍경천과 장홍화 혼합추출액의 총 폴리페놀 함량과 항산화 물질 활성을 조사했던 바, 홍경천과 장홍화 혼합추출액에서 양호한 반응을 보였다. 또한 에탄올 추출물과 메탄올 추출물 처리구에서도 매우 양호한 항산화 반응을 나타내었다.
-
중국(中國) 장홍화(藏紅花)는 해발 1500m~3000m에 자생하는 고원식물이다. 장홍화는 여성질환예방과 두뇌의 신경안정, 호르몬분비 촉진, 학습증진과 기억력향상에 의한 알츠하이머 치료의 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 함유되어 있는 크로신은 암세포를 파괴시키어 종양세포를 줄이는 작용을 하며, 카로티노이드 성분이 항산화 활성과 면역을 증진시키어 항암효과를 가져다 준다. 또한 다량의 칼륨을 함유하고 있어서 나트륨배출에 효과적이어서 혈압을 떨어뜨리는 작용을 한다. 또한 신경전달물질의 활동을 증진시키어서 스트레스 해소와 치매 및 인지력을 높여준다고도 알려져 있다. 본 실험에서는 장홍화(藏紅花)추출액의 총 폴리페놀 함량과 항산화 물질 활성을 조사했던 바, 장홍화(藏紅花) 메탄올과 에탄올추출액에서 항산화 반응이 매우 양호하였다. 또한 총 폴리페놀 함량도 에탄올 추출물과 메탄올 추출물 처리구에서도 비슷한 결과를 나타내었다. 이러한 결과들로 미루어 볼 때 장홍화(藏紅花)의 추출액은 건강음료와 화장품의 기능성원료로도 이용이 가능할 것으로 추측되었다.
-
The aim of this study was to enhance the Tartary buckwheat growth and phenolic profile by the application of
$SiO_2$ on potsin the glasshouse. The liquid of$SiO_2$ were applied at three times after three weeks of sowing at ten days interval. The doses of the$SiO_2$ was low (2.5 ml/5 L water), high (10 ml in 5 L water) and control experiment was done without$SiO_2$ . In this study, it is clearly shown that high dose of$SiO_2$ increased the buckwheat plant growth including, plant height, leaf length and width, stem diameter, fresh weight and number of seed per plant compared to control treatment. In the same way, the total phenolic compound (1421 mg/100 g), total flavonoid (35.1 mg/100g), rutin (3,130 mg/100g) and DPPH (82%) in plant were also increased high dose of$SiO_2$ compared to control (1,175 mg/100g, 31.9mg/100g, 860 mg/100g, 59%, respectively). Moreover, higher phenolic compound (1,421 mg/100g) and DPPH (82%) was observed in plant compared to seed (196 mg/100mg, 72 %, respectively). In the contrary, total flavonoid (36.2 mg/100g) and rutin (1,400 mg/100g) was higher in buckwheat seed compared to plant (35.1 mg/100g, 3,130 mg/100g, respectively). Finally, it is concluded that higher dose of$SiO_2$ enhance buckwheat growth and phenolic profile. Further investigation is needed to evaluate the optimum dose of$SiO_2$ according to soil conditions in the field. -
Salitxay, Timnoy;Kim, Yeon Bok;Chang, Kwang Jin;Kalam, Azad Obyedul;Cho, Dong Ha;Park, Cheol Ho 133
The aim of this study was to evaluate the effect of charcoal on germination and early growth of barley sprouts. Five treatments were employed based on different amount and treatment method along with control. Barley seeds were soaked in water for 8 hours. Two types of topping treatment were applied such as, charcoal: 100 g (designated as T1) and charcoal: 200 g (T2). Three kinds of mixing treatment were as follows: barley seeds were mixed with 100g of charcoal (designated as M1), with 200g of charcoal (M2), and with 300g of charcoal(M3). The control did not have any charcoal. In our finding, germination rates were observed 53.3% (control), 26.3%(T1), 36.3%(T2), 67.3%(M1), 81.7%(M2), and 79.7%(M3) at three days after inoculation (DAI). Length of radicle was found at 0.90 cm (control), 0.88 cm (T1), 0.99 cm (T2), 1.03cm (M1), 1.66 cm (M2), and 0.70 cm (M3) in 3 DAI. In addition, sprout length was found 4.5 cm (control), 10.4 cm (T1), 11.9 cm (T2), 5.7 cm (M1), 6.3 cm (M2), and 2.1 cm (M3) in 14 DAI. Fresh weight of sprouts were 0.78g (control), 1.03g (T1), 1.07g (T2), 0.96g (M1), 1.07g (M2), and 0.95g (M3). Among the treatment, topping of seeds on 200g of charcoal (T2) showed longest sprout length and fresh weight. Mixing treatments showed higher germination rates and sprout fresh weight. The results may be attributed to difference in micro-climate conditions (mostly temperature and humidity) in the growth boxes in different treatments.