배경: 독일 크나이프 요법을 국내에서 적용하기 위해 검증 연구가 필요하다. 목적: 국내 산림 환경에서 적용한 크나이프 요법이 자율 신경계 및 회복탄력성에 미치는 영향을 규명하기 위함이다. 방법: 크나이프 요법 중 4가지 요소('움직임', '삶의 질서', '음식 섭취', '치유 식물')를 고려한 중재 프로그램을 구성하여, 성인 40명을 대상으로 적용했다. 중재 전과 후에 맥파측정기(uBioMacpa)를 이용하여 HRV(TP, VLF, LF, HF, LF/HF, CSI: Cumulative Stress Index)와 회복탄력성 지수를 측정하고 비교 분석했다. 결과: HRV를 분석한 결과, 프로그램 중재 후 연구 대상자의 TP(8.64%, p<.001), VLF(6.96%, p<.05), LF(15.86%, p<.001), HF(8.46%, p<.01), LF/HF(5.77%, p<.05)는 유의하게 증가하였고, CSI는 유의하게 감소하였다(16.06% p<.001). KRQ-53 평균 점수는 191.56점에서 206.22점으로 14.66점 증가한 것으로 나타났다. 결론: 국내 산림 환경에서 적용한 크나이프 요법은 자율신경계를 전체적으로 활성화하고, 교감과 부교감신경의 활성도를 높여 심장 활동을 촉진시키며, 누적 스트레스를 감소시켜 주었다. 그리고 회복탄력성을 개선하는 것으로 나타났으며(p<.05), 특히 자기 조절 능력 요인에서 그 효과가 큰 것으로 확인되었다. 본 연구의 결과는 크나이프 요법이 국내 산림 환경에서 치유 프로그램으로 활용되어 스트레스 해소를 포함한 자율 신경계의 긍정적인 효과를 제시한 초기적인 최초의 증거라 할 수 있다.

앞으로 10년간 세계의 생물다양성 보전을 위한 유엔 생물다양성협약 당사국 총회가 2022년 12월 캐나다 몬트리올에서 열린다. 전 세계 전문가와 정책입안자들이 여러 내용을 다루지만 그중에서도 염기서열 정보에 관한 내용을 집중적으로 소개한다. 우선 생물다양성협약에서의 이익공유에 관한 내용은 북아시아 원산인 콩을 현재 대량으로 재배하고 수확하고 있는 미국, 브라질 등의 사례를 선별하여 소개한다. 이어서 생물다양성협약 체결 전후의 생물자원에 대한 인식 변화로 인해 국제적으로 합의한 나고야 의정서의 주요 핵심 내용을 발표한다. 그러나, 최근의 합성생물학은 유전정보만을 가지고 설계자의 의도대로 실물 생물자원 없이 새로운 생물과 원하는 물질을 합성할 수 있기에 국제적으로 마찰이 발생하고 있다. 유전공학과 합성생물학에서 가장 기본적으로 이용하고 있는 유전정보를 생물다양성협약에서는 어떻게 정의하고 있는지, 그리고 이익을 어떻게 공유하는지 알아본다. 생물자원 이용 국가들은 유전정보는 물리적인 실체가 없기에 이익공유대상이 아님을 주장하면서 유전정보는 원하는 누구에게나 이용되어야 한다고 보고 있다. 반면 생물자원 풍부국 입장은 생명과학기술 발전으로 인해 원산지 국가의 허가 없이 생물 유전정보를 활용하는 것은 생물 주권의 침해로 보고 있으며, 유전정보를 실물 생물자원과 동일하게 취급하여 나고야 의정서상의 이익공유를 요구하고 있다. 유전정보에 대한 대한민국의 공식적인 입장과 제 14차 협약 총회에서 합의한 결정문을 소개한다. 또한, 2019년 생물다양성과학기구(IPBES)에서 지구의 생물다양성과 생태계를 평가한 보고서에서 생물 멸종의 위협요인으로 제시된 토지이용 변화, 남획, 기후변화, 오염, 외래종에 대한 문제점을 기반으로 작성된 post-2020 생물다양성협약 10개년 실행 목표를 알아보고 2022년 12월 개최하는 제15차 당사국총회의 주요 의제에 대한 전망과 최근 문제가 되고 있는 '공동의 그러나 차별적인 책임(CBDR, Common But Differentiated Responsibility)'의 개념을 소개한다.

Herein, we demonstrate that butein (1) can prevent swelling in a murine lymphedema model by suppressing tumor necrosis factor α (TNF-α) production. Butein derivatives were synthesized and evaluated to identify compounds with in vitro anti-inflammatory activity. Among them, 20 µM of compounds 7j, 7m, and 14a showed 50% suppression of TNF-α production in mouse peritoneal macrophages after lipopolysaccharide stimulation. Compound 14a, exhibited the strongest potency with an in vitro IC₅₀ of 14.6 µM and suppressed limb volume by 70% in a murine lymphedema model. The prodrug strategy enabled a six-fold increase in kinetic solubility of compound 1 and five-fold higher levels of active metabolite in the blood for compound 14a via oral administration in the pharmacokinetics study. We suggest that the compound 14a could be developed as a potential therapeutic agent targeting anti-inflammatory activity to alleviate lymphedema progression.

Rapeseed (Brassica napus L.) is one of the most valuable oilseed crop in the world. It is widely used in various industries, such as food, animal feed, energy and chemical industries. In order to improve the industrial requirements for rapeseed, useful agronomic characteristics (higher yields and disease resistance etc.) and modified oil traits (fatty acid composition and fat content) are important in rapeseed. However, Korea has limiting genetic resources of novel traits in rapeseed. In this research, novel rapeseed mutant genotypes by mutation breeding was developed. The mutant lines were generated by the treatment of the seeds of the original cultivar 'Tamra' with 700 Gy of gamma-ray (⁶⁰Co). Mutants showing varied in flowering time, crude fat content, seed yield and fatty acid content that exhibited stable inheritance of the mutated characteristics from M₅ to M₇ generations were selected. We investigated genetic variation using SNPs identified from GBS analysis in rapeseed mutant lines derived from the gamma-ray, and interactions between the major agronomic and the oil traits. Significantly associated SNP loci were explored along with candidate genes using SNPs obtained by GBS analysis. As a results of association mapping, a total of 322 SNPs were significantly associated with agronomic traits (155 SNPs) and oil traits (167 SNPs). A total of 70 genes were annotated from agronomic characteristics SNPs; among them 7 genes significantly enriched in developmental process, and a total of 70 genes were annotated from crude fat content and fatty acid compositions SNPs; among them, 11genes were significantly enriched in biosynthetic process. These results could be used for the selection of rapeseed cultivar with enhanced qualities and potential economic benefits.

제주는 면적에 비해 생물종다양성이 높은 지역으로 평가된다. 한반도 자생 관속식물은 4,500여종으로 이 중 50%에 달하는 2,200종이 제주에 분포하고 있으며 최근 30년간 80여종의 미기록 식물이 출현하였다. 이러한 특성은 선태식물과 산림버섯 분야에서도 유사하게 나타나는 것으로 지리적 위치, 기후적 조건, 한라산으로 인한 수직 식생 분포, 특이산림생태계로 인한 입지 환경의 다양성과 관련이 있다. 동시에 제주는 희귀 및 유용 산림생명자원의 보고이다. 제주에서 수집하여 종의 실체를 확인한 2,167종을 대상으로 희귀성과 유용성을 평가한 결과 제주고사리삼, 구상나무, 갯취 등의 희귀·특산 식물이 400종, 흑오미자, 제주백서향, 황칠나무 등의 유용식물이 781종에 달하였다. 또한 제주는 우리나라에서 기후변화에 가장 민감한 지역으로 동북아시아 기후변화의 요충지로 전망되고 있다. 한라산의 구상나무가 쇠퇴하는 등 이상 징후가 지속적으로 증가하고 있으며 동북아시아 아열대 최북한계지로서 한반도 생물지리의 징검다리 역할을 하기 때문이다. 따라서 나고야의정서 발효와 기후위기로 산림생명자원의 보존과 활용의 중요성이 더욱 강조되고 있는 현재의 시점에서 제주는 우선 연구 대상지라 해도 과언이 아니다. 이에 국립산림과학원 난대·아열대산림연구소는 절멸 위기에 처한 종의 보존과 유용 산림생명자원의 활용 기반 마련을 위해 수집 및 탐색-빅데이터 기반 구축-증식기술 개발-현지내·외보존원 조성 및 관리 기술 개발 등의 일련의 연구를 20년 이상 수행해 왔다. 여기에서는 제주지역 산림생명자원의 가치와 함께 보존과 활용 연구 성과를 소개하고 향후 연구 방향을 제안함으로써 산림 바이오 소재 산업화와 관련된 학계와 임업인 및 기업에 도움이 되고자 한다.

피부 노화는 피부와 피부 지지층 등의 광범위한 퇴행 과정을 말한다. 피부 노화의 원인은 흡연, 공해, 스트레스 등이 있지만, 그 중에서도 자외선(ultra violet, UV) 조사가 가장 큰 요인으로 꼽힌다. 반복적인 자외선 조사에 의해 진행되는 피부노화를 광노화라고 하며 그 가장 큰 특징으로는 콜라겐 섬유와 엘라스틴의 감소로 야기되는 주름을 들 수 있다. 본 연구에서는 제주에서 채집한 바위수국의 추출물 및 분획물의 항산화 및 자외선으로 인한 피부노화 예방(anti-photoaging) 효능을 확인하고, 활성물질을 분리하여 광노화 예방 효능과 그 메커니즘을 확인하였다. 실험에 사용된 바위수국은 범의귀과의 덩굴성 식물로 바위면이나 나무줄기 등에 붙어서 자라며, 한국(제주, 울릉도)과 일본에 분포한다. 바위수국 추출물과 분획물에서 총 페놀 함량. 총 플라보이드 함량, DPPH 및 ABTS 라디칼소거 활성의 항산화 실험 결과, 부탄올과 에틸아세테이트 분획층에서 강력한 항산화 활성이 관찰되었다. 또한 UVA를 조사한 인간 진피 섬유아세포 (human dermal fibroblast, HDF)데 대한 콜라겐 분해효소인 matrix metalloproteinase-1(MMP-1) 생성 억제 활성을 확인한 결과, 부탄올 분획층이 세포 생장 저해 없이 가장 우수한 효능이 확인되었다. 따라서 부탄올 분획층에서 주요 성분 분리 실험을 수행하여 총 4개의 화합물을 분리하였다; Chlorogenic acid (1), Quercetin-3-O-glucosyl-(1-2)-rhamnoside (2), Quercetin-3-O-xylosyl-(1-2)-rhamnoside (3), Quercitrin (4). 분리한 4개의 물질의 MMP-1 생성 억제 활성을 비교한 결과 화합물 2가 세포독성 없이 MMP-1 생성 억제 효능이 우수하였고, 이후 화합물 2의 광노화 예방 효능과 그 메커니즘을 확인하였다. 화합물 2는 MMP-1의 생성을 억제할 뿐만 아니라 procollagen type I의 생성을 증가시켰으며, MMP-1 생성에 관여하는 mitogen-activated protein kinase (MAPK)/activator protein-1 (AP-1) 신호전달경로를 하향 조절하며, 콜라겐 생성과 관련된 Transforming growth factor-β (TGF-β)/Smad 신호전달경로를 상향 조절하여 UVA에 의한 광노화 예방에 효능을 나타내었다. 이러한 결과들을 바탕으로, 바위수국은 항노화(anti-aging) 기능성 화장품 및 이너뷰티 기능성 식품 소재로 개발이 가능할 것으로 기대된다.

The fast-changing climatic conditions make plants to be vulnerable to many abiotic stresses. Drought stress is one of the limiting factors that affect pepper production in water deficient regions. It affects plant growth and development by altering physiological, morphological, and metabolic processes. Breeding drought tolerant varieties is one of the mitigation strategies to overcome the ever increasing drought disaster. Hence, screening of new drought tolerant pepper genotypes is essential. The current study was aimed to identify new drought tolerant genotypes among the collection of pepper genetic resources. In total, 70 pepper genotypes were screened for drought tolerance after exposure to drought stress condition. The pepper genotypes were classified as highly tolerant, intermediate, or severely sensitive to drought stress based on the phenotypic analysis. Consequently, 13 genotypes significantly exhibited higher recovery rate after drought stress and were classified as highly tolerant. Comparative analysis of morphological and physiological parameters and expression of drought responsive genes between tolerant and susceptible pepper genotypes will be presented and discussed. The identified tolerant genotypes will be useful resources for breeding drought tolerant pepper cultivars.

Natural products decursin and decursinol angelate were recently reported as benign fungicides for controlling rice blast. Inspired by the structural similarity of the cumarin compounds and gained hint from the skeletal motifs, we designed and prepared synthetic compounds to increase the natural product efficacy and evaluated their antifungal activities against various plant disease pathogens in vitro. Synthetically prepared compound 4 and 5 indeed suppressed the mycelial growth of B. cinerea, F. oxysporum, P. italicum, and R. quercus-mongolicae. Additionally, compound 5 effectively prevents the growth of C. coccodes and C. parasitica. Furthermore, both 4 and 5 possess better inhibitory activities on spore germination of F. oxysporum and M. oryzae than the natural product decursin. These results suggest that the effect of the lead compound for plant disease protection can be improved by tuning the structure of the original natural product and decursinol chloroacrylates 4 and 5 are candidates for the control of F. oxysporum and M. oryzae.

Plant-derived antioxidants are used as a healthy diet and are known to inhibit various human diseases. In this study, we investigated free radical scavenging and antioxidant activity of extracts from three plants (Ammannia multiflora, Ammannia coccinea and Salix gracilistyla) with the most DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) radical scavenging activity from 196 plant extracts inhabiting along Nakdong River in Republic of Korea. The three extracts also have strong total antioxidant activity. Moreover, the extracts inhibited hydrogen peroxide (H₂O₂)-induced reactive oxygen species production and depolarized mitochondrial membrane potential in RAW264.7 macrophages. In zebrafish larvae, 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFDA) fluorescent intensity, induced by H₂O₂, was markedly reduced by the extracts of A. multiflora, A. coccinea and S. gracilistyla. Meanwhile, the extracts were upregulated Nrf2 and HO-1 expression, and an HO-1 inhibitor reversed the extract-induced oxidative responses both in vivo and in vitro. The data suggest that the extracts of A. multiflora, A. coccinea, and S. gracilistyla exert potential free radical scavenging and antioxidant capacities both in vivo and in vitro by activating the Nrf2/HO-1 signaling pathway.

Pears (Pyrus spp.) have been grown worldwide as a kind of important economical fruits. Over 1,500 accessions collected from countries have been preserved in National Institute of Horticultural and Herbal Science, Rural Development Administration in Korea. However, redundancies and misidentification are happening in the germplasm preservation due to same cultivars which have different names in various localities (synonyms) and different cultivars which have same names (homonyms). That can lower germplasm management efficiency. The object of this study is to identify synonyms and homonyms in pear germplasms by analyzing genetic variation with four microsatellite markers: CH03d12, CH03g07, CH02b10, and EMPc117. PCR amplification with above 4 microsatellite markers was done for the 31 pear accessions, and the products were analyzed by agarose gel electrophoresis. As a result, 7 synonyms and 9 homonyms were identified among 31 pear accessions. We'll compare these genotypes with phenotypes of each pear accessions, and reduces the redundancy and misidentification in pear germplasm collection for the reliable management.

The molecular understanding of resistance and susceptibility of host plants to scab, a most threatful disease to pome fruit production worldwide, is very limited. Comparing resistant line '93-3-98' to susceptible one 'Sweet Skin' at seven time points of 0, 0.5, 1, 2, 3, 4, 8 days post inoculation, RNA-sequencing data derived from infected and mock-inoculated young leaves were analyzed to evaluate the tolerant response and to mine candidate genes of pear to the scab pathogen Venturia nashicola. Analysis of the mapped reads showed that the infection of V. nashicola led to significant differential expression of 17,827 transcripts with more than 3-fold change in the seven pairs of libraries, of which 9,672 (54%) are up- and 8,155(46%) are down-regulated. These included mainly receptor (NB-ARC domains-containing, CC-NBS-LRR, TIR-NBS-LRR, seven transmembrane MLO family protein) and transcription factor (ethylene responsive element binding, WRKY DNA-binding protein) related gene. An arsenal of defense response of highly resistant pear accessions derived from European pear was probably supposed no sooner had V. nashicola infected its host than host genes related to disease suppression like Polyketide cyclase/dehydrase and lipid transport protein, WRKY family transcription factor, lectin protein kinase, cystein-rich RLK, calcium-dependent phospholipid-binding copine protein were greatly boosted and eradicated cascade reaction induced by pathogen within 24 hours. To identify transcripts specifically expressed in response to V. nashicola, RT-PCRs were conducted and compare to the expression patterns of seven cultivars with a range of highly resistant to highly susceptible symptom. A DEG belonging to the PR protein family genes that were higher expressed in response to V. nashicola suggesting extraordinary role in the resistance response were led to the identification. This study provides the first transcriptional profile by RNA-seq of the host plant during scab disease and insights into the response of tolerant pear plants to V. nashicola.

밀은 세계 3대 작물로 국내 1인당 소비량은 지속적으로 증가하고 있다. 하지만 국내 밀의 유전적 배경 확대와 기후변화 신속 대응을 위한 국내 밀 유전자 풀의 확장은 밀의 질적 향상을 위해 매우 중요한 목표이다. 국내 자생 갯그령(Leymus mollis)은 해안가에서 번식하는 영년생 식물로 뿌리줄기를 이용한 왕성한 번식력을 가지고 있다. 또한, 해안가의 뜨겁고 염에 대한 적응성과 저항성을 가지고 있다. 이러한 특성은 밀 유전자 풀의 확장에 매우 유용할 것이다. 국내 밀 재배지 한계 극복을 위한 간척지 재배가 가능한 내염성 강화 밀 자원 개발을 위하여 모본인 보통 밀(Triticum aestivum L., Chinese Spring)과 부본인 갯그령을 원연교배하였다. 갯그령과 보통 밀의 원연 교배를 통한 종자 형성은 매우 어려우나 불가능한 것은 아니며, 최종적으로 10개의 교배 종자를 얻어 F₁ 식물체로 생장하는 과정에서 5 식물체는 고사하였고, 나머지 5 식물체는 영년생 특성인 뿌리줄기에 의해 새로운 줄기가 출현하는 것을 확인하였다. 또한, 갯그령의 DNA를 이용한 genomic in situ hybridization 방법으로 F₁ 식물체에서 갯그령의 염색체가 밀의 유전적 배경에 이입된 것을 확인하였다. F₂ 식물체는 모본인 보통 밀보다 긴 수장과 간장을 나타내고 이삭 수는 많았지만, 출수기는 보통 밀보다 3주 이상 늦어지는 것을 확인하였다. 내염성 평가를 위하여 F₂ 종자를 2% 소금물에서 발아시켜 생육이 좋은 식물체를 선발하여 50 cm 투명 아크릴 원통에 이식하고 2% 소금물을 지속적으로 관개하였다. 내염성 강화 F₂ 식물체는 염에 감수성을 보인 식물체에 비하여 상대적으로 긴 이삭과 종자 형성을 보였으며, 감수성 식물체는 종자 형성이 이루어지지 않았다. 또한, 내염성 강화 F₂ 식물체는 감수성 식물체에 비하여 좋은 뿌리의 신장과 천근성을 보였다. 이러한 갯그령의 식물학적 특성이 이입된 계통은 기후변화 대응, 환경 적응성 강화, 및 근권 강화에 좋은 작물 소재로 이용할 수 있다고 생각한다.

동해안 지역에서 발생되는 대형 산불의 원인은 건조주의보, 영동지역에서 불어오는 강한 바람, 소나무의 단순림, 임도 유무와 상태 등을 들고 있다. 조사 대상지인 삼척 검봉산 일대는 기존 소나무가 우점하는 곳으로 2001년 복원을 위해 소나무, 곰솔, 굴참나무 등을 조림하였고, 일부는 자연복원을 하였다. 복원 이후 21년 지난 현재 삼척 검봉산 일대 산불피해 복원지역의 식생은 크게 굴참나무-소나무군락, 소나무신갈나무군락, 곰솔-소나무군락으로 나누어지는 것으로 나타났다. 산불피해지 식생 회복은 굴참나무, 소나무, 곰솔 등 조림으로 현재 식생은 산불 발생 이전의 임상으로 회복되고 있다. 특히, 산불의 유형 중 지표화 피해지역은 하층 식생의 피해가 크다. 기존의 소나무는 결실된 종자를 비산하여 치수를 발생시켜 자연복원의 속도를 높이고 굴참나무를 활용한 인공복원은 맹아를 발달시켜 본인의 영역을 확장하는 전략을 지니고 있다. 단, 입지적 환경이 동일하다는 전제 조건에서 숲에서 재생 기작이 진행되는 자연복원보다는 인공복원이 회복시간과 종다양성이 높은 측면에서는 효과적인 것으로 결론을 지을 수 있다. 식생군락을 분류한 결과 굴참나무-소나무군락, 소나무-신갈나무군락, 곰솔소나무군락으로 3개 군락으로 나누어졌다. 인공복원지에 식재한 굴참나무, 소나무, 곰솔은 복원 이후 지속적으로 해당지역의 식생이 우점종으로 자생하고 있는 것으로 나타났으나, 소나무-신갈나무군락의 경우 참나무과 식물인 신갈나무와 굴참나무, 졸참나무가 교목층과 아교목층에 자연유입되고 있어 향후 신갈나무가 우점하는 활엽수림으로 천이 될 것으로 예상된다. 군락의 종다양도지수는 낙엽활엽수가 우점하는 굴참나무-소나무군락이 가장 높게 나타났으며, 침엽수림인 곰솔소나무군락이 가장 낮게 나타났다. 산불피해지 식생은 조림수종에 영향을 크게 받으며, 21년이 지난 현재 산불 이전 임상으로 회복되는 경향을 나타내었다. 향후, 효과적인 복원을 위한 DB구축 및 모니터링자료 마련을 위해 산불피해지에 대한 지속적인 식생조사를 통한 자료구축이 필요하다.

기온, 강수량 등 기후변화에 따른 식물 멸종이 증가함에 따라 기후변화에 민감한 북방계식물의 중요성이 증대되고 있는 실정이다. 본 연구 대상종의 큰금매화(Trollius chinensis)는 북한 및 북방계 식물로 고산 초지에서 자생하는 미나리아재비과 여러해살이풀이며, 기후변화에 직·간접적인 영향을 받고 있는 실정이다. 이에, 큰금매화의 발아조건을 규명하여 종 복원과 대량증식법 개발을 위한 기초자료를 확보하는 데 목적이 있다. 종자의 형태학적 특성은 원형~계란형(circular~obovate)에 작은 돌기가 겹겹이 있는(Colliculate) 형태였으며, 종피는 진갈색이다. 크기는 길이 1.37±0.741mm, 너비 0.81±0.531mm이었다. 종자의 단면을 확인한 결과, 배는 작은 선형태(Axial-miniature)이었으며, 종자는 91%의 충실도를 보였으며 TZ 테스트에서 모두 배가 전체적으로 붉은색으로 염색되어 양호한 활력을 보였다. 처리구별 발아실험 전 종자 소독은 파종 전 70% 에탄올 처리 후 2%의 NaOCl을 넣어 10분 동안 소독 후 멸균수로 5회 수세하고 멸균수를 제거하여 침지처리에 사용하였다. 발아실험 결과 종자의 최종발아율(FGP)은 15/6℃ GA3 1000mg·L^-1 처리에서 40.0%로 가장 높았다. 평균발아일수(MGT)는 15/6℃ 무처리에서 22.8일로 가장 높았으며, 최종발아일의 평균은 약 9.5일로 확인되었다. 대부분 GA3 처리에서 최종발아율(FGP)이 20% 이상 높게 나타났으며, GA3 500mg·L^-1 보다는 GA3 1000mg·L^-1의 조건에서 3.3~5.5% 최종발아율(FGP)이 향상된 것으로 확인되었다. 한편, 온도 조건 25/15℃ 무처리에서는 발아가 확인되지 않았다.

북한식물은 남한이 아닌, 북한 또는 이북지역에 자생하는 식물이며 DMZ자생식물원은 국내 유일의 북한식물 연구센터로서 한반도의 생물다양성 자료구축, 보전, 활용에 관한 연구를 수행하고 있다. 동아시아의 생태계를 이해하고 통일 이후의 황폐화된 북한의 식생 복원 기반 구축 및 산업화 소재 발굴을 위해 북한식물에 관한 체계적인 자료정리와 북한식물 유전자원(표본, 생체, 종자) 수집전략이 요구된다. 본 연구는 국내·외 수목원 및 관련기관의 북한식물 유전자원에 대한 보유 현황을 파악하기 위하여 수행되었다. 조선식물지 등 북한식물 종에 관한 문헌과 전문가 검토를 거쳐 북한식물 DB를 구축하였다. 국내·외 수목원 DB에 북한식물 학명을 검색하여 각 수목원의 북한식물 유전자원 보유 현황을 확인하였다. 북한식물 480 분류군에 대하여 국내 14개 수목원을 포함한 전 세계 6개 대륙, 42개국, 283곳의 수목원을 탐색한 결과 총 432 분류군에 대한 보유 현황을 파악하였다. 189 분류군에 대한 1,475 점의 표본정보를 확보하였으며, 327 분류군에 대한 3,652 건의 생체 및 종자 보유 여부를 확인하였다. 본 연구를 바탕으로 북한식물 유전자원을 체계적으로 수집하여 향후 한반도 생물다양성의 이해를 증진시키고 북한지역 생태계의 보전 및 복원에 기여할 수 있을 것이라 생각한다.

제주 내 크게 6개 지역에 흩어져 분포하고 있는 곶자왈은 화산활동으로 형성되었으며 제주 산림생물자원의 46%가 분포하여 생물종다양성이 매우 높은 것으로 알려져 있다. 곶자왈은 자갈과 바위로 이루어져 있으며 토양이 적게 발달하여 건조에 직면할 가능성이 크다. 본 연구는 곶자왈에서 서식하는 멸종위기종이자 산림청에서 희귀식물로 지정한 개가시나무(Quercus gilva)와 같은 속이면서 공존하고 있는 종가시나무(Quercus glauca)의 건조 내성에 대한 반응을 알아보고자 실내에서 생리 반응을 연구하였다. 온도(22±2.94℃)와 토양 양분(10%)은 자생지의 값을 기준으로 처리하였으며 수분 처리는 토양을 채운 화분에 물이 화분 밑으로 새어나가기 직전까지 포장용수량 700mL를 공급한 후 27일간 단수하였다. 단수기간에 수분함량의 변화는 토양수분함량측정기(Watch Dog)를 설치하여 데이터를 수집하였다. 항목은 토양수분함량에 따른 광합성률, 증산률, 수분이용효율, 기공전도도, Fv/Fm, Fo, Fm, 엽록소함량을 측정하였다. 토양수분함량은 25, 27일째를 제외한 기간에 개가시나무가 종가시나무보다 높았다. 광합성률은 27일째를 제외한 기간에 개가시나무가 종가시나무보다 높았다. 증산률은 4, 5, 11, 14, 25, 27일째에 개가시나무가 종가시나무보다 낮았다. 수분이용효율은 13일째를 제외한 기간에 개가시나무가 종가시나무보다 높았다. 기공전도도는 3, 9일째에 개가시나무가 종가시나무보다 높았다. Fv/Fm은 22, 27일째를 제외한 기간에 개가시나무가 종가시나무보다 높았다. Fo은 3, 14일째를 제외한 기간에 개가시나무가 종가시나무보다 높았다. Fm과 엽록소함량은 기간에 개가시나무가 종가시나무보다 높았다. 이와 같은 실험 결과로 보았을 때 개가시나무가 종가시나무보다 건조 내성에 강한 것으로 판단된다.

본 연구는 한반도의 중심 생태 축인 백두대간의 최북단이자 산림유전자원보호구역인 향로봉(1296m) 및 칠절봉(1172m), 둥굴봉(1305m)의 관속식물상을 조사하여 생태적 가치를 연구하고 생물 종 다양성 보전을 위해 진행하였다. 향로봉을 중심으로 2021년 6월부터 2022년 8월까지 총 5회 현장 조사를 실시한 결과, 총 70과 181속 237종 12아종 21변종 1품종 등 총 271분류군으로 확인되었다. 산림청 지정 희귀식물은 총 7분류군으로, 멸종위기(CR) 등급은 날개하늘나리, 끈끈이장구채, 봉래꼬리풀로 3분류군, 취약(VU) 등급은 만삼, 금강초롱꽃 등 2분류군, 위기(EN) 등급은 두메닥나무, 국화방망이로 2분류군이 확인되었다. 북방계식물은 껍질용수염, 개시호, 만삼 등 80분류군으로, 전체 분류군 중 28.8%를 차지하는 것으로 확인되었다. 한국특산식물은 한라사초, 할미밀망, 토현삼 등 17분류군이 확인되었다. 외래식물은 서양민들레, 애기수영, 토끼풀 등 11분류군이 확인되어 전체 분류군 중 3.9%를 차지하는 것으로 나타났다. 확인된 식물구계학적 특정식물 중 V급은 날개하늘나리, 솜다리 등 2분류군으로 나타났으며, 그 외 IV급 15분류군, III급 25분류군, II급 38분류군, I급 14분류군이 확인되었다.

우리나라의 많은 자생식물은 약용 및 관상용으로 이용되어 안정적인 공급을 위해서는 적절한 재배 조건에 대한 정보가 필요하다. 본 연구에 사용된 비수리[Lespedeza cuneata (Dum.Cours.) G.Don]와 제비쑥(Artemisia japonica Thunb.)은 각 야관문과 모호라는 이름으로 불리며 약용자원으로서 가치가 높은 식물이나 적정 재배조건에 대한 정보가 부족하다. 따라서 효율적인 재배 조건을 제시하기위해 재배 시 토양, 차광, 추비가 식물의 생육에 미치는 영향을 비교하였다. 실험에 사용된 식물의 종자는 2022년 국립생물자원관에서 분양 받았다. 두 종의 종자를 페트리디시에 파종한 후 15, 20, 25, 30℃(명 또는 암조건)과 25/15℃(16/8h, 명/암) 조건에 파종하여 발아 및 휴면 여부를 확인하였다. 재배 실험은 유리온실에서 원예용상토에 파종한 다음 비수리는 4주, 제비쑥은 6주 동안 생육시킨 균일한 묘를 각 지름 7, 9cm 포트에 이식하여 실험에 사용하였다. 토양실험은 원예상토와 마사토의 비율을 각 1:1, 2:1 및 3:1로 혼합하여 사용하였으며, 차광조건은 무차광, 55, 75%로 설정하였다. 추비 조건은 500 및 1,000ppm 하이포넥스 용액을 재배 6주 후 2주 간격으로 총 3회 엽면시비 하였으며, 원예상토 단용을 모든 실험의 대조구로 사용하였다. 발아실험결과, 비수리는 광조건의 모든 온도에서 발아하였으며, 암조건에서도 유사한 결과를 보였다. 반면 제비쑥은 20℃ 이하의 광조건에서 발아율이 유의적으로 감소하는 경향이었으며, 암조건에서는 모든 온도에서 발아율이 저조하였다. 재배조건 실험 결과, 두 식물 모두 원예상토와 마사토를 3:1로 혼합한 토양이 가장 생육에 적합하였으며, 1,000ppm의 하이포넥스로 추비 처리시 생육이 촉진되었다. 반면 모든 차광조건에서는 식물의 생육이 부진한 모습을 보여, 생육에 부정적인 영향을 주었다.

본 연구는 산림 생물다양성 특정 지역인 풍혈지 25개소를 대상으로 기후변화에 취약한 북방계식물 등의 현지내·외 보전 대책 수립과 풍혈지의 산림유전자원보호지역 지정을 위한 기초자료로 활용하기 위하여 조사를 수행하였다. 조사는 풍혈의 바람이 나오는 핵심지역 10m 를 중심으로 동서남북으로 각각 50m 범위에서 실시하였고, 2016년 4월부터 2021년 11월까지 계절별로 각 1~2회씩 수행하였다. 한국의 25개소 풍혈지의 관속식물상은 125과 486속 947종 23아종 75변종 7품종 총 1,052분류군으로 확인되었다. 조사 면적은 최대 0.09km²로 우리나라 산림면적 62,860km²의 0.00014%에 불과하지만, 우리나라 관속식물의 4,724종 중에서 22.27%가 출현하였다. 이는 풍혈지역이 산림생물다양성의 가치가 매우 높은 지역임을 확인해 볼 수 있다. 특기할만한 식물은 멸종위기야생생물이 산작약, 으름난초 등 6분류군, 희귀식물과 적색목록은 월귤, 개병풍 등 67분류군, 한반도 특산식물과 고유종이 병꽃나무 등 58분류군, 식물구계학적 특정식물은 개느삼 등 총 317분류군이 조사되었다. 북방계식물은 토끼고사리 등 181분류군, 석회암지대 식물은 덕우기름나물 등 32분류군이 확인되었다. 외래식물은 개망초, 달맞이꽃 등 75분류군이 확인되었고, 귀화율 7.13%와 도시화율 12.12%로 산출되었다. 본 연구대상지인 풍혈지 25개소의 식물지리학적 특정식물은 월귤, 흰인가목, 꽃개회나무, 각시괴불나무, 산솜방망이 등으로 파악되었다.

일당귀[Angelica acutiloba (Siebold & Zucc.) Kitagawa]는 산형과(Apiaceae), 당귀속(Angelica)에 속하는 다년생 식물로 일본이 원산지다. 국내에서는 참당귀(A. gigas)와 더불어 뿌리를 약용의 목적으로 재배하며, 잎과 줄기는 쌈채소로 이용하는 작물 중 하나이다. 본 연구의 목적은 일당귀에 대한 GA₃ 처리 및 온도에 따른 발아특성을 분석하여 약용 및 식용으로 활용도가 높은 일당귀의 재배 및 생산에 대한 기초자료로 사용함에 있다. 연구에 사용된 일당귀의 종자는 강원도 태백시에 위치하는 일당귀 재배농가에서 2021년 10월에 채종한 종자를 구입하여 실험에 사용하였고, 종자의 수분흡수율과 다온도 종자발아기를 활용하여 GA₃농도 4조건(50 ppm, 100 ppm, 500 ppm, 1,000 ppm), 온도 6조건(5 ℃, 10 ℃, 15 ℃, 20 ℃, 25 ℃, 30 ℃)에 따른 발아특성을 조사하였다. 연구결과 일당귀 종자 100립의 초기 무게 0.264 g에서 증류수 침지 2시간이 경과 후 약 60 %의 무게가 증가한 0.424 g으로 증가하였고, 이후 5 %내외의 수분흡수율을 보이며 48시간 경과 후 약 120% 증가한 0.587 g을 나타냈으며, 이후 72시간 경과 후 0.582 g으로 측정되어 일당귀 종자의 수분포화도는 약 120%정도 내외로 사료된다. GA₃농도 및 온도에 따른 발아율은 500 ppm의 GA₃농도에서 가장 높은 75.63 %의 발아율을 나타냈으며, 15 ℃와 20 ℃의 온도에서 가장 높은 77.6 %의 발아율을 나타냈다. 하지만 각각의 GA₃농도 및 온도에 따른 발아율은 500 ppm의 GA₃농도, 10 ℃의 온도 처리구에서 가장 높은 89.9 %의 발아율을 나타냈으며, 5 ℃의 온도 처리구에서는 모든 GA₃처리구에서 발아가 진행되지 않았다.

본 연구의 목적은 약용과 식용으로서의 활용도가 높은 일당귀[Angelica acutiloba (Siebold & Zucc.) Kitagawa]의 GA₃농도에 따른 생육특성을 확인하고, 최적의 재배기술 개발 및 지속가능한 안정적인 작물생산에 대한 기초자료의 제공에 있다. 연구재료는 강원도 태백시에 위치하는 일당귀 재배농가에서 2021년 10월에 채종한 종자를 구입하였고, 영주시 풍기읍에 위치한 연구온실에서 연구를 수행하였다. 일당귀의 종자를 증류수에 48시간 침지 후 GA₃농도 4조건(50 ppm, 100 ppm, 500 ppm, 1,000 ppm)에 24시간 처리 후 72구 포트에 파종 후 출아율과 생육특성을 조사하였다. 연구결과 일당귀 종자는 16일이 경과한 시점부터 출아를 시작하였고, 500 ppm처리구에서 73.3%로 가장 높은 출아율을 나타냈다. 생육특성조사는 출아 후 40일(1차)과 80일(2차) 경과된 시점에서 총 2회를 수행하였는데 1차 생육조사에서는 주근길이와 직경을 제외한 모든 생육특성에서 처리구별 생육의 차이가 확인되지 않았으나 2차 생육조사에서는 지상부와 지하부의 모든 생육특성에서 처리구별 생육의 차이가 확인되었다. 잎수(6.3개)와 주근길이(4.26 cm)는 500 ppm처리구에서 가장 높은 생육량을 나타냈고, 지상부 높이(21.81 cm), 잎길이(9.0 cm), 잎너비(10.77 cm), 주근직경(5.71 mm)은 1,000 ppm처리구에서 가장 높은 생육량을 나타냈다. 따라서 GA₃ 처리에 따른 일당귀의 생육특성은 생육초기보다 후기로 갈수록 발현량이 높게 나타나는 것으로 판단된다. 또한 저농도의 GA₃처리보다 500-1,000 ppm 사이의 처리농도가 적합한 것으로 판단되며, 추후 일당귀의 유용성분 분석을 통한 이화학적 연구가 추가된다면 최적의 재배기술 확립을 통한 안정적인 작물 생산에 기여할 수 있을 것이라 사료된다.

단자엽식물은 잎의 곡선과 직선의 조화가 아름다워 관상용으로 가치가 높은 식물이다. 이로 인해 자생 단자엽식물의 실내 관상 및 조경용 소재개발 연구가 활성화되고 있으나 재배에 대한 정보는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 국내 자생 단자엽식물인 참김의털[Festuca ovina L. var. coreana (St.-Yves) St.-Yves], 청사초(Carex breviculmis R.Br.), 골풀[Juncus decipiens (Buchenau) Nakai]을 대상으로 몇 가지 재배 조건에 대한 생육 차이를 확인하였다. 국립생물자원관으로부터 분양 받은 세 종의 종자는 휴면 여부와 발아 적온을 확인하기 위해 종자를 페트리디쉬에 파종한 후 15, 20, 25, 30℃(명 또는 암조건) 및 25/15℃(16/8h, 명/암) 조건에 배치하였다. 재배실험은 유리온실에서 수행되었으며, 토양에 파종 후 4주간 육묘한 다음 균일한 생육상태의 묘를 7cm 포트에 이식하여 실험의 재료로 사용하였다. 토양실험은 시판 원예용상토와 마사토를 혼합하여 사용하였으며, 비율을 1:1, 2:1 및 3:1로 조성하였다. 차광 환경은 55, 75% 차광과 무차광 조건으로 달리 하였으며, 추비는 재배 6, 8, 10주차에 500, 1,000ppm의 하이포넥스(NPK 7-10-6) 용액을 엽면시비 하였다. 토양실험을 제외한 모든처리구에서는 원예상토 단용을 사용하였으며, 이식 후 12주간 재배하였다. 발아 실험 결과, 참김의털은 명조건에서 25/15와 15℃를 제외하고 발아율이 10% 이하로 조사되었으며, 암조건에서 온도가 증가할수록 발아율이 감소하였다. 청사초는 모든 온도에서 90%이상 발아하였으며, 암조건의 경우 발아율이 10% 이하로 조사되어 광발아성 종자로 확인되었다. 골풀은 실험이 진행된 30일 동안 모든온도에서 발아하지 않았으나, 재배실험을 위해 토양에 파종된 골풀은 파종 약3주 이후 발아가 관찰되었다. 재배실험 결과, 참김의털과 청사초의 경우 2:1로 혼합한 토양에서 엽수와 분얼수, 생체중 등이 가장 높게 조사되어 관상적 가치가 높았으며, 골풀은 3:1의 혼합토양에서 생육이 가장 우수하였다. 차광은 세 종 모두에게서 생육에 부정적인 영향을 미쳤으며, 청사초와 골풀은 500ppm의 하이포넥스를 시비하였을 때 생육이 촉진되었다.

Ethnobotany is an interdisciplinary science at the intersection of botany and ethnology. Currently, there is a sharply increasing need for the study and conservation of traditional knowledge about plants. The loss of traditional sources, knowledge, and practices in using plants is caused by the growth of technologies in all branches of production, widespread urbanization, and globalization of the economy. This study was been conducted to collect and analyze the Koryoins (Koryo saram) traditional ethnobotanical knowledge, living in Uzbekistan, whose number 174,200 people. They are the descendants of Korean immigrants to the Russian Far East, who ended up in Central Asia as a result of the forced resettlement in 1937. In the processing of collected data, four main categories of uses were defined - Alimentary, Medicinal, Household/Handicraft, and Others. For quantitative data analysis, synthetic indices were used - RFC (Relative Frequency of Citation) and CI (Cultural Importance Index), which are commonly applied to assess the importance of plants. The respondents mentioned 72 plants belonging to 28 botanical families. A significant part of them was cultivar plants. The category that had the largest number of plants mentioned by the respondents was the Alimentary use category (51). According to quantitative indices rates, the most important plants are traditionally used for food. A comparison of ethnobotanical knowledge was made with the collected data of this study and Korean traditional knowledge.

경기도 화성시 일대에서 미기록 침입외래식물인 서양전동싸리(Melilotus dentatus)를 발견하여 보고하고자 한다. 본 종은 아시아, 유럽 원산이며, 주로 경작지와 공원, 정원 등의 인공적인 환경에서 발견된다. 국내에서 발견된 서양전동싸리는 경작지 내 작물의 종자와 함께 국내로 유입된 것으로 추정되며, 농수로를 따라 인근 주변에서 약 15개체의 생육이 확인되었다. 국내 전동싸리속은 모두 외래식물로 현재 4종(M. suaveolens, M. albus, M. indicus, M. officianalis)이 보고되었으며 탁엽 기부가 엽병에 합착되고, 3출 우상복엽이며, 긴 총상화서, 난형 또는 난상타원형 열매를 가지는 공통된 형태적 특징으로 서양전동싸리와 혼동되기 쉽다. 그러나 본 종은 탁엽이 피침형이고, 소엽이 장타원형이며, 거치가 뚜렷하고, 배주가 2개이며, 종자의 색이 녹갈색인 특징으로 국내 근연 종들과 구분된다. 본 연구에서는 서양전동싸리의 실체와 생육환경을 확인하고, 그 결과를 바탕으로 형태학적 기재 및 화상자료를 비롯하여 주변식생 목록과종 식별을 위한 검색표를 제시하고자 한다.

비짜루과 둥굴레속(Asparagaceae: Polygonatum)은 전 세계적으로 약 90여 종이 알려져 있으며, 유럽, 북아메리카, 아시아 등 북반구 온대 지역에 집중적으로 분포한다. 국내 둥굴레속 분류군은 총 16분류군이며, 이중 잎이 호생하고, 난형에서 타원형 모양의 엽질성 포를 가지며, 화피통 내부에 털이 없고, 수술대 표면에 돌기가 나있는 분류군들은 용둥굴레열(series. Bracteata)에 속한다. 그러나 이들은 종간 교잡 또는 주요 기관의 형질 변이가 다양하여 중간형질을 보이는 개체군들에 대한 종 식별에 많은 어려움이 있었다. 경남 창원시에서 채집된 목포용둥굴레(P. cryptanthum) 변이 개체집단는 기존의 목포용둥굴레와 달리 식물체 높이와 화경·소화경이 길며, 포 부착위치의 변이 폭이 넓으며, 포가 타원형이고 밖으로 말리는 습성으로 형태적 차이가 나타났다. 따라서 본 연구에서는 명확한 분류학적 실체를 구명하고자 분자생물학적 계통분석(nrDNA ITS + cpDNA matK, trnK-rps16, rps16, rbcL) 연구를 진행중에 있다.

Water dropwort (Oenanthe stolonifera DC.) is a perennial herbaceous plant that grows wild throughout Korea. As of 2020, 24,819 tons (51.7% of open field, 48.3% of facility) are produced in 1,278 ha (59.9% of open field, 40.1% of facility) nationwide. Water dropwort, which is rich in nutrients such as vitamins and iron, is mainly cultivated by vegetative propagation method using local traditional species, however, seed propagation and breeding of cultivars are insufficient so far. Since securing, propagating and continuous characterization of various genetic resources are required to breed new cultivars, this study was conducted to compare the main characteristics of domestic genetic resources and to improve their utilization. Growth characteristics such as plant height, fresh weight, plant type, and flowering date were investigated for the 89 varieties of genetic resources owned by Jeollabuk-do Agricultural Research and Extension Services after vegetative propagation in the individual pots. Also, the morphological image information of leaves and flowers was constructed. Genetic resources were collected nationwide and originated in 30 regions including Hwaseong, Siheung and Jeju. Their plant types could be classified into straight, intermediate and creeping types according to their morphological characteristics, and at this time, the number of intermediate types accounted for the largest proportion. Flowering was carried out under high-temperature and long-day conditions in summer. According to the flowering date, they could be classified into early, middle and late flowering varieties, and at this time, the middle flowering varieties occupied the largest proportion. As a result of the investigation of vegetative growth characteristics, varieties with long plant height, heavy fresh weight and thick stem thickness were identified. Along with this result, it is thought that classification and selection of genetic resources for various purposes will be possible through additional investigations such as analysis of components and antioxidant activity. Moreover, it is judged that such results can be used as basic data for breeding new water dropwort cultivars in the future.

제주도 서귀포시와 경북 안동시에서 사마풀속(Murdannia Royle)에 속하는 미기록 외래식물인 Murdannia nudiflora (L.) Brenan를 발견하여 보고하고자 한다. Murdannia nudiflora는 열대 아시아 원산으로 아프리카, 아메리카 대륙뿐만 아니라 우리나라와 가까운 일본에도 도입되어 있다. 종소명인 'nudiflora'는 본종의 조락하는 소포엽의 특징을 지칭하는 것으로 추정되며, M. nudiflora는 소포엽 외에 국내 자생하고 있는 사마귀풀[M. keisak (Hassk.) Hand.-Mazz.]과 뿌리, 꽃, 열매 및 종자의 외부형태로 쉽게 구분할 수 있다. M. nudiflora는 사마귀풀과 달리 뿌리줄기가 없고, 말단 혹은 액생하는 화서에 여러 개의 꽃이 피며, 꽃은 수술 2개, 헛수술 2-4개를 가지고, 열매는 자실 당 2개의 종자를 가지며, 종자는 작은 구멍이 있는 망상형 표면을 가진다. M. nudiflora는 닭의장풀과(Commelinaceae)에 속하는 분류군 중에서도 병해충을 유발하여 작물의 생산성을 감소시키는 잡초로 악명이 높으며, 주로 목화, 벼, 참깨 등과 같이 주요 작물이 재배되는 경작지에서 발견되는 것으로 알려져 있다. 본 종의 발견지들은 모두 해당 작물을 재배했던 것으로 추정되는 경작지로 M. nudiflora는 수입된 재배종 종자와 섞여 비의도적으로 도입된 것으로 보인다. 본 연구에서는 M. nudiflora의 화상자료 및 형태적 기재와 함께 국내 근연 분류군과 구별할 수 있는 검색표를 제시하고자 한다.

대한민국의 농업생명자원 중 식물유전자원은 농촌진흥청 국립농업과학원 농업유전자원센터와 지방자치단체, 대학, 연구소 등 전국 79개 관리기관에서 보존하고 있으며 책임기관인 농업유전자원센터에서는 종자 1,599종 246,097자원, 관리기관은 영양체자원 1,476종 26,254자원을 관리하고 있다. 유전자원 관리(수집/증식/등록/평가/분양 등) 업무 중 생산되는 대량의 정보를 관리하기 위해서 농업유전자원 정보를 DB 구축하였다. 구축된 정보는 학명 등 기초정보, 형태·저항성 등 특성 정보, 화상·종자량·활력·분양·증식 등으로 구분하여 데이터베이스화하고, 이 정보를 관리하기 위한 농업유전자원관리시스템(Germplasm Management System, GMS)을 운영하였으나 개선전 프로그램은 설치 후 주기적인 업데이트를 해야하고, 하드웨어 교체시 프로그램을 재설치를 해야하는 번거로움이 존재하였다. 이러한 문제를 해결하기 위해 HTML5 방식으로 개선하였다. 개선 프로그램은 웹 브라우저(크롬, 마이크로소트 엣지 등)에 실행 주소(genebank.rda.go.kr/gms)를 입력만 하면 전국 79개 관리기관에서 자원을 접수하고 평가한 정보를 어디에서든 확인이 가능하다(메뉴사용 및 권한설정은 필요). 개선된 농업유전자원 정보관리시스템은 국가적 차원의 통합관리를 지원하여 농업생명자원을 효율적으로 관리하고 수요자가 원하는 자원에 대한 적절한 정보제공을 함으로써 농업생명자원의 활용 촉진에 기여할 것으로 기대된다.

한국에서 자생하고 있는 Liparis 속의 11분류군 중 Liparis koreana (Nakai) Nakai을 제외하고 대부분은 경기도와 강원도부터 제주도 및 도서지방을 포함한 전국에 분포하고 있다. 최근 국내 Liparis japonica(Miq.) Maxim. 로 알려진 개체군에 대해 학명이 잘못 적용된 결과가 보고되었고, 본 개체군을 포함하여 Liparis makinoana complex에 대한 국내 개체군에 대해 재검토를 하였다. 그 결과 L. makinoana complex은 제주 Type (Type 1)과 내륙의 2 Types (Type 2, 3)으로 3 Types가 확인되었다. Type 1-3은 형태학적으로 유사하지만, 종의 형태학적 형질과 개화기, 그리고 분포지역에서 뚜렷한 차이를 보였다. Type 1은 꽃이 가장 크며, 순판은 넓은 난형이고, 개화기는 5-6월이며, 제주도에서 분포하는 것으로 확인되었다. Type 2는 꽃이 중간크기이며, 순판이 난형이고, 개화기는 6월 중순-7월 중순이며, 중북부지방에 주로 분포한다. 반면에, Type 3는 꽃이 가장 작고, 순판이 좁은 난형이고, 개화기가 6월 초-7월 초이며, 백두대간을 따라 분포하는데, Type 3는 Type 1과 Type 2에 비해 화서가 길다.

Corylopsis Siebold & Zucc. (Hamamelidaceae) is widely used for horticultural plant and comprise ca. 25 species in East Asia (1 species in Korea; 4 species in Japan; 20 species in China). Previous revisions have gone from 7 to more than 30 species, causing confusion in the nursery industry and public gardens. Due to morphological similarity within Corylopsis, molecular research is needed to distinguish it. In this study, the chloroplast genome of C. gotoana and C. pauciflora distributed in Japan was completed by using NGS (Next-Generation Sequencing) technique. The genome size of C. gotoana and C. pauciflora were 159,434 bp (large single-copy (LSC): 88,164 bp; small single-copy (SSC): 18,702 bp; inverted repeat regions (IRs): 26,284 bp) and 159,363 bp (LSC: 88,097 bp; SSC: 18,700 bp; IRs: 26,283 bp), respectively. In addition, we investigated the repeats, SNPs, and indels, and that could be used as DNA markers. Phylogenetic analysis demonstrated that C. pauciflora was sister to C. gotoana and C. spicata. The genus Corylopsis is a monophyletic group and Loropetalum is closely related to Corylopsis. The results of our study will provide the basic data necessary for the analysis of the species identification markers and genetic diversity within the genus Corylopsis in the future.

벌개미취(Aster koraiensis Nakai)는 국화과에 속하는 우리나라 자생종으로 어린잎은 식용하고, 항비만 및 고지혈증 예방 등의 연구 결과가 보고되어 이용 가치가 높다고 알려져 있다. 또한 주로 조경소재로 이용되고 있으며, 생태복원을 위한 소재식물로 벌개미취를 이용하려는 시도가 이루어지고 있다. DMZ 남방한계선 철책 주변에는 군의 경계작전을 위해 반복적으로 식생을 제거한 지역(불모지)이 형성되어 있어 이를 복원할 필요가 있다. 생태복원에 있어 가장 기본적인 종 선정 방법은 자생종 또는 인접 지역종을 이용하는 것이다. 벌개미취는 DMZ 일원에 자생할 뿐만 아니라, 건조한 환경은 물론 습윤한 지역에서도 생육한다. 본 연구에서는 토성에 따른 벌개미취의 발아 특성과 광조건에 따른 광합성 반응을 조사하여 DMZ 불모지와 유사한 환경에서의 생육이 건전한지 살펴보고자 하였다. 이를 위해 벌개미취의 기내발아 검정(15℃, 12/12h)과 토성(마사토, 상토, 혼합토)에 따른 종자 발아율을 비교하였고, 차광(0, 50, 75 및 95%)처리에 따른 엽면적당 건중량, 엽록소 함량, 광-광합성 반응을 조사하였다. 벌개미취의 발아율은 기내(79%), 마사토(74%), 상토(82%) 그리고 혼합토(77%)로 나타나 각 처리구간 유의한 차이가 나타나지 않았다. 벌개미취의 엽면적당 건중량은 차광수준이 높을수록 감소하였고, 엽록소 a와 b 함량은 차광수준이 높을수록 감소하였으나 a/b는 통계적으로 차이가 없었다. 광-광합성 반응을 통해 산출한 벌개미취의 광포화점과 광합성 최대속도는 차광수준이 높을수록 감소하는 경향이 나타났고, 순양자수율은 증가하는 경향이 나타났다. 벌개미취는 전천광보다 낮은 광도에서 생장 시 광합성 능력이 감소하는 것으로 보이며, 광이 제한되지 않는 불모지 환경에서 생육이 유리할 것으로 생각한다.

A taxonomic revision of Deutzia in Korea was conducted based on critical observations of wild populations and herbarium specimens. Species delimitations were re-evaluated on the basis of morphological characters and distributions resulting in the recognition of five taxa. The texture of leaf, flower disk and capsules, the shape of leaf, inflorescence and capsules are useful diagnostic traits at the specific level. The five taxa are well distinguished from each other. Deutzia grandiflora var. baroniana can be distinguished by its distribution and calyx from Deutzia uniflora, which are morphologically similar. Deutzia paniculata Nakai, a rare and endemic plant, is characterized by having panicle in inflorescences. On the other hand, Deutzia glabrata Kom. is occasionally confused with Deutzia parviflora, but the most distinctive characters include the surface of leaves, the surface and size of capsules. Photographs and a key to five species of Deutzia were provided in addition to distribution.

본 연구는 국내 6곳의 풍혈의 기능과 식물분포를 통하여 풍혈의 보전대책과 관리방안을 위한 기초자료를 확보하기 위해 진행하였다. 조사는 홍천 방내리, 정선 여탄리, 정선 운치리, 연천 동막리, 제천 금수산, 보은 구병산에 위치하는 풍혈 6곳을 선정하였고 풍혈에 기상측정장비를 설치하여 2021년 3월부터 2022년 3월까지 온도와 습도의 미기상요인을 측정하였다. 풍혈이 위치하는 지역의 미기상요인은 기상청 자료를 활용하였고 측정된 풍혈의 미기상요인과 비교 분석하였으며, 관속식물상은 계절별로 진행하여 각 풍혈에 서식하는 희귀식물과 북방계식물, 기후변화 취약식물을 분석하였다. 풍혈 6곳의 미기상요인 분석결과 온도는 보은 구병산 풍혈을 제외한 5곳의 풍혈은 여름철 냉혈의 기능을 나타냈고, 보은 구병산 풍혈은 겨울철 온혈의 기능을 하는 것으로 나타났으며, 습도는 6곳 모두 주변 지역보다 높게 나타났다. 멸종위기종 2급은 백부자, 산작약, 연잎꿩의다리 3분류군, 희귀식물은 산개나리, 월귤 등 23분류군, 북방계식물은 과남풀, 꽃개회나무 등 129분류군, 기후변화취약식물은 검종덩굴, 도깨비부채 등 23분류군으로 확인되었다. 풍혈은 기후변화 취약식물의 피난처로서 역할을 하는 것으로 나타났으나 산림유전자원보호구역으로 지정된 홍천 방내리 풍혈을 제외한 나머지 풍혈은 관리가 미흡하다. 정선 여탄리 풍혈은 인근 도로에서의 외래식물의 유입, 정선 운치리 풍혈은 인근의 양봉장과 관광객 등의 인간활동에 의한 훼손, 연천 동막리 풍혈은 인근 경작지 등의 사유지로 인한 관리의 어려움, 제천 금수산 풍혈은 관광지화로 인한 훼손, 보은 구병산 풍혈은 등산객의 답압으로 인한 훼손이 진행되고 있는 것으로 나타났다. 이에 따라 풍혈과 희귀 및 기후변화 취약식물들의 정기적인 모니터링과 풍혈 주변의 팬스 설치 등의 적극적인 보전방안이 필요하다고 판단된다.

Vulpia octoflora (Walter) Rydb.가 경기도 여주시 강천리 일대에서 발견되었다. 본 종은 북아메리카 원산으로 알려져 있으며, 최근 호주와 일본, 우크라이나에서 침입외래식물로 보고된 바 있다. V. octoflora는 주로 건조한 건조한 모래나 자갈 모래밭에 자라는 잡초성 식물로, 도로변을 따라 개방된 지역이나 인위적 교란 지역에서 빈번하게 발견된다. 학자에 따라 북아메리카 지역에 분포하는 개체들의 지리적 분포와 형태 변이를 근거로 종하분류군으로 세분화하기도 하지만, 형태 변이의 일관성 부족으로 인해 종내 변이로 인식하여 통합하여 처리하는 것이 타당하게 여겨진다. 본 종은 최근에 국내에 보고된 침입외래식물인 들묵새아재비와 유사하나, 소수당 달리는 소화의 수가 더 많고, 호영 정단부의 까락의 길이가 짧은 것으로 명확히 구분된다. 좀들묵새에 대한 생태계 위해성 연구는 진행된 바 없으나, 최초 발견지인 여주시 강천섬 일대는 멸종위기 2등급종인 단양쑥부쟁이의 자생지이기 때문에, 새롭게 유입된 외래식물의 잠재적 생태 교란에 따른 위해성 평가 및 확산 방지를 위한 모니터링이 필요할 것으로 여겨진다. 본 연구에서는 주요 형질에 대한 기재와, 지리적 분포, 도해도, 화상자료와 국내에 분포하는 동속 분류군과의 검색표를 제공하고자 한다.

우리나라에 분포하는 팥꽃나무과(Thymelaeaceae) 산닥나무속(Wikstroemia) 식물은 산닥나무[Wikstroemia trichotoma (Thunb.) Makino], 거문도닥나무[W. ganpi (Siebold & Zucc.) Maxim.] 2종이 분포하고 있다. 산닥나무는 낮은 산지의 그늘진 계곡에서 주로 자생하며, 거문도닥나무는 임연부에서 주로 자생하는 것으로 알려져 있다. 현재 우리나라에 남아있는 자생지는 기후변화, 남획 등을 이유로 과거에 비하여 축소되어 유전자원의 현지 내·외 보전이 적극적으로 권장된다. 따라서 본 연구에서는 삼지닥나무, 산닥나무, 거문도닥나무의 생육환경 특성을 파악하여 보존 및 증식을 위한 기초자료로 활용하는 데 그 목적이 있다. 연구 결과, 확인된 자생지는 3지역 7개소로 산닥나무는 순천지역, 영암지역, 거문도닥나무는 고흥지역에 자생하는 것으로 확인되었다. 산닥나무는 해발고도 72-248 m, 사면 방위는 북사면, 동사면, 경사는 30-55°의 급경사지에서 주로 자생하는 것으로 확인되었으며, 방형구(10×10 m) 내 개체수는 8-20 개체가 확인되었다. 거문도닥나무는 해발고도 65-76 m, 사면방위는 동사면, 경사는 20-60°, 개체수는 15-25 개체가 확인되었다. 군집분석은 지표종 분석을 통해 가장 유의한 2개 군집으로 나뉘었으며, 산닥나무는 소나무 군집(Pinus densiflora Sieblod & Zucc.), 거문도닥나무는 곰솔(Pinus thunbergii Parl.) 군집으로 확인되었다. 군집의 안전성, 다양성을 나타내는 척도인 종다양성, 최대종다양도, 균재도 및 우점도지수는 소나무 군집 1.2303, 1.2788, 0.9621, 0.0389, 곰솔 군집이 1.1821, 1.2359, 0.9552, 0.0448로 확인되었다.

섬괴불나무(Lonicera insularis Nakai)는 인동과(Caprifoliaceae) 인동속(Lonicera) 식물로 우리나라 울릉도에 제한적으로 분포한다. 인동과 식물 중 인동(L. japonica Thunb.), 괴불나무[L. maackii (Rupr.) Maxim] 등 다수의 분류군이 약리효능이 입증되었으며, 맛이 뛰어나 차, 술, 음료 등으로 다양하게 활용되고 있다. 그 중 섬괴불나무는 최근 면역자극 및 항비만 활성 등 다양한 약효가 확인되어 약용자원으로서의 잠재적 가치가 큰 것으로 보고된 바 있다. 따라서 본 연구를 통해 특산식물인 섬괴불나무의 적정 자생지를 명확하게 구명하여 보전생물학적 연구, 재배 및 산업화와 같은 현지 외 보전연구를 위한 기초자료로 활용하고자 한다. 연구 결과, 울릉도에서 확인된 섬괴불나무의 주요 분포지는 4개소로 해안도로 일대에 자생하고 있었다. 입지환경은 해발고도 8-20 m, 사면 방위는 남사면, 경사는 15-30°로 완경사지에서 주로 자생하고 있었다. 방형구(10×10 m) 내 개체수는 5-25 개체로 대부분 군락을 이루고 있는 것으로 확인되었다. 4개 조사구에 대한 군집분석을 실시한 결과, 조사구는 곰솔 군집(Pinus thunbergii Parl.)으로 상층의 발달이 거의 없는 전형적인 해안 식생의 구조로 확인되었다. 관목층은 보리장나무(Elaeagnus glabra Thunb.), 송악[Hedera rhombea (Miq.) Bean], 머루(Vitis coignetiae Pulliat ex Planch.) 등이 경쟁관계에 있었으며, 초본층은 왕호장근[Reynoutria sachalinensis (F.Schmidt) Nakai], 갯메꽃[Calystegia soldanella (L.) R.Br], 해국(Aster spathulifolius Maxim.) 등으로 인하여 섬괴불나무는 피압된 것으로 판단된다. 군집의 안전성, 다양성을 나타내는 척도인 종다양성지수는 1.259, 최대종다양성지수는 1.286, 균재도는 0.979, 우점도는 0.021로 확인되었다.

Freesia has been an important worldwide cut flower because of its fragrance, long vase life and the wide color range of the flower. The conventional propagation methods by seeds and corms have many disadvantages such as shorter inflorescences with fewer numbers of florets, a reduction in cut flower quality and the accumulation of plant viruses in corms by successive cultivation. Therefore, the conventional propagation systems in Freesia needs to be replaced with tissue cultures to overcome the disadvantages. This study explored an efficient multiplication protocol using the combination of plant growth regulators (PGRs) for developed cultivar 'Sunny Gold'. The combination between 6-benzylaminopurin (BA) and α-naphthalene acetic acid (NAA) did not produce new shoots but developed enlarged roots. BA only treatments and the combination between BA and kinetin treatments were effective on shoot multiplication. The highest average number of shoots was 5.3 in the presence of 3 mg/L BA and 0.5 mg/L kinetin. To produce corms and cormlets, proliferated shoots were subcultured on 1/2 Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 90 g/L sucrose, 1 g/L charcoal and 7 g/L plant agar and placed at 4℃ in the dark for 6 months. The small size of corms and comlets were produced. The average number of regenerated comlets was 2.75 per shoot. The results showed that shoot multiplication is more efficient than cormlet regeneration for in vitro freesia proliferation.

Pear (Pyrus spp.) is a typical fruit and grown in the temperate climate regions throughout the world. Development of appropriate methods for in vitro propagation and root induction are important to increase the production rate and plant quality rapidly. This study was conducted to find the most appropriate media conditions for in vitro propagation and rooting of three pear cultivars, 'Barttlett', 'BaeYun No.3' and 'Oharabeni'. In vitro propagation was induced on Murashige and Skoog medium (MS) with 2.0 mg/L N6-benzyladenine (BA) and 0.2 mg/L indole-3-butyric acid (IBA) medium. For root induction of these cultivars, the shoot explants of the propagated plants were cultured on two different media containing 1/2 MS medium containing 0.2 mg/L IBA with 15 g/L Sucrose (Rooting Medium 1, RM1) and 1/4 Linsmaier and Skoog medium (LS) medium containing 1 mg/L IBA and 1 mg/L NAA hormone with 7.5 g/L glucose (Rooting Medium, RM2) and after 2 weeks, the plants on the RM2 medium are transferred on RM1 medium (RM2 condition). After nearly seven weeks, percentage of rooting formation were 22.2% in RM1 and 30% in RM2 conditions for Barttlett and 70% in RM1 and 60% in RM2 conditions for Oharabeni cultivars. No differences in these cultivars were observed between RM1 and RM2 conditions. However, BaeYun No.3 cultivar was observed 0% in RM1 and 72.7% in RM2 conditions. This study will help to propagation and root induction of in vitro plants for various pear cultivars.

서리이끼속(Racomitrium Brid.)은 고깔바위이끼과(Grimmiaceae)에 속하며 전 세계에 약 80여종이 알려져 있다. 이 중 한국산 서리이끼속은 18종이 보고되어 있으며, 그 중 6종은 1900년대 초반 한반도에서 최초 발견되어 신종으로 보고되었다. 서리이끼속 이끼류는 주로 양지바른 바위나 사질토양 등에 서식하고, 건조에 강한 것으로 알려져 있다. 원예·조경 분야에서 실내 벽면 및 옥상 녹화용 자원식물로 서리이끼속은 주로 늦은서리이끼(Racomitrium japonicum)와 모래이끼(Racomitrium canescens)가 활용되고 있다. 국내에서도 자원식물로써 선태류에 대한 관심이 증대함에 따라 자생 선태류에 대한 형태적 특징과 함께 생육환경에 대한 정보 제공 요구 또한 증가하고 있다. 이에, 본 연구는 자원식물로 활용이 가능한 한반도산 서리이끼속의 형태·생태적 특징을 파악하고자 하였으며, 기준표본 원산지가 한반도인 서리이끼속 6종을 우선하여 서식 환경 특징을 파악하고자 한다.

지속가능한 DMZ 일원의 생태복원 추진을 위해 DMZ 생태교란지에서 복원공법 모니터링을 실시하였다. 본 실험은 강원도 인제군, 철원군 및 경기도 연천군의 DMZ 내(450m²)에서 진행되었으며, 흰민들레, 구절초, 매발톱, 질경이, 꿀풀이 공시식물로 사용되었다. 각 대상지의 식생유형별 시공방법에 따른 침입종 억제효과를 알아보기 위해 2022년 4월부터 9월까지 일반식생기반재와 특수식생기반재로 처리된 실험구의 전체 피도, 도입종 피도, 침입종 피도, 초장, 출현종 등을 측정하였다. 전체 피도는 세 곳 모두 일반 기반재보다 특수기반재에서 더 높게 나타났으나 대상지에 따라 침입종 피도가 미치는 영향은 달랐다. 도입종의 피도는 인제, 철원, 연천에서 동일하게 흰민들레가 가장 높은 수치를 보였고, 특수기반재에서 보다 높은 피도를 보였다. 폭염 및 폭우로 6월 이후 흰민들레가 감소하면서 구절초, 매발톱의 피도가 점차 증가하였으며 기반재 간의 큰 차이는 없었으나 일부 지역에서는 구절초 피도가 특수기반재보다 일반기반재에서 더 높게 나타났다. 또한, 모든 지역에서 질경이와 꿀풀의 생장은 미미하였다. 같은 처리를 했음에도 대상지별로 소재식물의 출현 여부, 생장률, 침입종의 피도 등이 다른 것으로 보아 복원지의 환경 여건에 따라 적용해야 하는 종, 시공방법, 주변 완충지역의 범위 등에 차이를 두어야 할 것으로 보인다.

속성수로 활용되는 버드나무속 식물들은 생식기관과 영양기관의 성장 시기가 달라 형태적 특성 평가를 위해 수년간의 조사 기간이 요구된다. 따라서 바이오매스 우수 버드나무속 교잡종 육성의 성공 여부를 조기 판별하기 위한 식별 기술이 필요하다. DNA 마커는 식물의 생장단계와 관련 없이 탐색할 수 있으며 환경에 영향을 받지 않는 장점이 있다. 식물의 계통 분류 시 주로 사용되는 엽록체 DNA는 유전자 염기서열의 변이가 비교적 크지 않은 장점이 있으나 대부분의 활엽수에서 모계를 통해 유전되는 특징이 있다. 하지만 종간 교잡종의 식별은 각각의 부모종과 구분할 수 있어야 하므로 본 연구는 엽록체 DNA가 아닌 핵 DNA를 대상으로 분석하였다. 본 연구의 목적은 호랑버들을 암나무로 갯버들을 수나무로 인공교배하여 육성된 종간 교잡종을 식별하는 핵 DNA 마커를 탐색하는 것이다. 이를 위해 버드나무속에서 개발된 총 35개의 nSSR (nuclear Simple Sequence Repeat) 마커를 대상으로 호랑버들과 갯버들, 종간 교잡종의 식별 가능성을 평가하였다. 분석 결과 호랑버들과 갯버들, 종간 교잡종 간 차이를 나타내는 2개의 핵 DNA 마커를 선발하였다. 따라서 선발된 핵 DNA 마커를 활용하여 호랑버들과 갯버들, 종간 교잡종의 조기 식별에 활용이 가능할 것으로 사료된다.

먹넌출은 국내에서 안면도에서만 자생하는 희귀식물로, 항산화, 미백, 항암 효능이 밝혀져 유용식물자원으로의 활용이 기대되나 IUCN(세계자연보전연맹) 기준 취약종(VU)으로 분류되어 생명자원의 현지 내, 현지외 보존 필요성이 크다. 따라서 본 연구는 먹넌출의 종자를 이용한 보존과 증식을 위해 기초자료를 확보하고자 하였다. 이를 위해 열매의 성숙도에 따른 형태적 특성과 활력 차이를 비교하고, 종자의 발아 조건 구명을 위해 휴면 종류와 발아 적온을 조사하였다. 먼저 열매 성숙도에 따른 형태적 특성과 활력 조사 결과, 열매가 부분적으로 성숙한 적색 단계는 완전히 성숙한 흑색 단계와 비교하여 종자 무게와 배길이에서 차이가 거의 나타나지 않았고 충실도가 80%, 충실 종자의 활력이 100%로 나타났다. 따라서 종자 채취 시 열매가 흑색으로 성숙하여 떨어지기 전인 적색 단계에서 채취하여도 종자를 이용한 증식에 문제가 없을 것으로 보인다. 또한 먹넌출 종자는 딱딱한 과피로 덮여있지만 수분 흡수를 가능하게 하는 조직을 가지고 있어 물리적 휴면에 해당하지 않았으나 생리적 휴면을 가지고 있었으며, 휴면 타파에는 GA3 1000ppm 처리가 가장 효과적이었다. 또한 발아 온도는 10℃ 12시간, 20℃ 12시간인 변온 조건에서 가장 높은 발아율을 보였다. 본 결과를 먹넌출 종자 수집과 증식에 참고 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

The pepper mild mottle virus (PMMoV), belonging to the tobamovirus genus, is currently one of the most destructive pathogens in pepper production. Tobamoviruses have been classified in terms of increased pathogenicity as pathotypes P₀, P₁, P_1,2, P_1,2,3 and P_1,2,3,4, based on their ability to infect systemically Capsicum L⁰ , L¹ , L² , L³ and L⁴ resistant plants, respectively. Two hundred eighty pepper germplasms and 5 reference accessions known as resistant L alleles, were analyzed to select the resistance cultivars against PMMoV- P_1,2,3 (CV130614-2) using bioassay and genetic markers. The susceptible accessions showed systemic symptom when inoculated with PMMoV- P_1,2,3. However, accessions including IT223737, were resistant as they developed necrotic local lesions only on inoculated leaves, whereas no symptoms were observed on the upper leaves. Moreover, RT-PCR results for detecting the presence of virus were also negative. Thus, those accessions will be used as a novel source to facilitate introduction the resistant gene into commercial cultivars of pepper.

Commelinaceae (Commelinales), consist of three subfamiles and 40 genera, are distributed in the Old and New world, except Europe. This family is commonly known as dayflower and spiderwort due to their short bloom time and a viscous stem secretion. Although, several morphological and molecular analysis were conducted, the relationships among the genera are still ambiguous. The rapid advances in next-generation sequencing (NGS) enable us to do genomic research widely. Here, we assembled 12 new plastomes of Commelinaceae including Cartonematoideae and compared with previously published data. We identified pseudogened accD and rpoA in Commelinoideae taxa. Phylogenetic analysis inferred from 78 protein-coding genes showed that Rhopalephora scaberrima was nested within Aneilema. Also, there is a need to revise the subtribal relationships in Tradescantieae. This study will contribute to define the genome structures, phylogenetic and biogeographic studies of Commelinaceae.

Corchoropsis Siebold & Zucc. was traditionally included in Tiliaceae, however, several morphological characters and molecular phylogenetic studies supported that it was the member of Dombeyoideae (Malvaceae). It is used as compost, medicinal, and ornamental herbs. Out of total three species, two species and one variety, grow in Korea. Although it is an East Asian endemic genus, plastome data has not been defined. Here, we characterize the plastome sequences of C. tomentosa (160,093 bp) and C. tomentosa var. psilocarpa (160,724 bp). Corchoropsis encodes 78 protein-coding genes, 30 tRNAs, and four rRNAs with a pseudogene inf A. Phylogenetic study revealed that Tilioideae is sister of Dombeyoideae. This study will contribute to define the genome structures, phylogenetic, and evolutionary studies of the genus Corchoropsis.

들깨는 잎은 채소, 종자는 기름과 향신료로 이용하는 특용작물로 국립농업과학원 농업유전자원센터에는 국가등록 3,066자원을 보유하고 있다. 들깨 유전자원의 보존기간과 방법에 따라 종자 활력의 차이가 어떻게 변화했는지 알아보기 위해 농업유전자원센터 보존 중인 들깨 유전자원의 발아율을 조사하였다. 온도는 4도, -18도, 밀폐용기 보관하여 보존한 들깨 종자를 10년 보존 후 발아조사를 수행하였다. 발아환경은 페트리디쉬에 거름종이를 깔아 멸균수로 수분을 공급하고, 종자를 50립씩 2반복 치상 후 20도에서 7일, 14일에 조사하였다. 4도에서 보존한 들깨 577자원은 발아율이 85%이상인 자원이 184자원으로 나타났다. -18도에서 보존한 들깨 725자원은 발아율이 85%이상이 자원이 329자원으로 나타났다. 세계적으로 식물유전자원은행에서 양호한 발아율의 기준으로 85%를 사용하는데, 4도 보존 들깨 유전자원들은 조사한 자원의 32%가 양호하였고, -18도 보존 자원들은 45%가 발아 기준을 만족하였다. 들깨유전자원을 10년 주기로 발아율을 조사한 결과 -18도 보존 종자의 발아율이 4도 보존 종자보다 기준발아율이 13% 우수하였으나 두 처리 모두 85% 기준발아율을 만족하는 자원이 50%이하로 나타났다. 본 연구결과는 들깨유전자원을 4도, -18도에서 장기 보존할 때에 종자 활력 예측 및 활력 모니터링 연구에 도움이 될 것이다.

자두나무(Prunus salicina Lindl.)는 세계에서 5번째로 많이 생산되는 과실로, 한국에서 재배하는 자두나무의 기본종은 중국 양쯔강 유역에서 기원했다. 2016년 과수용 자두나무와는 다른 자두나무가 양구에서 발견되었다. 양구군, 인제군, 고성군 일대의 자두나무 개체군의 유전다양성 및 집단 구조 분석을 통해 본 자두나무 개체군의 유전다양성 및 개체군 구조를 확인하고자 했다. 과수용 재배종을 포함한 시료를 채취하여 GBS 분석을 진행했고 주성분 분석과 STRUCTURE 분석을 통해 개체군간 유전적 구조를 확인했다. 재배종의 유전형이 다른 개체군에서도 나타나는 것으로 보아 유의한 유전적 분화가 일어났다고 보기 힘들었다. 하지만 고성군 고진동계곡 등 DMZ에 인접한 집단이 분계도에서 재배종 개체군과 가장 유전적 거리가 있는 것으로 나타났다. 하지만 본 분석으로는 야생집단으로 발견도니 자두나무의 실체와 기원을 단정짓기에는 부족한 것으로 보이며 외군 추가 및 더 많은 시료를 확보하는 등 추가 조사와 분석이 필요하다.

Lettuce (Lactuca sativa L., Family Asteraceae) is highly ranked in production and economic value and is consumed either fresh or in salad mixes because of its important dietary source of bioactive phytochemicals. The world collection of Lactuca spp. leafy crops, maintained in NAC, includes 2,464 accessions from 71 countries around the world, of which 2,411 belong to L. sativa species, nineteen to L. saligna, and fifteen to L. serriolar. We aimed to investigate the lettuce germplasm with morphological and biochemical analyses and provide new material for breeding. The lettuce crop comprises seven main groups of cultivars (including oilseed lettuce) differing phenotypically. Agricultural characteristcs were investigated including time to bolting, time to flowering, seed color, flower color, leaf attitude, leaf color, leaf anthocyanin coloration, type of incision of margin, depth of incisions of margins, and leaf venation. Screening of the health beneficial metabolites like anthocyanin and bitter sesquiterpene lactones (lactucin and lactucopicrin) was also conducted. The range of anthocyanin and SLs were 0~563.78 mg/100g D.W. and 3.74~3311.66 ug/g D.W., respectively. The investigation of the degree of variation regarding phenotypic traits and biochemical revealed adaptive stable and highly variable use of trait collection.

본 연구는 붉나무의 기능성 성분의 산업화 활용을 위한 고품질의 붉나무 1년생 용기묘 대량생산을 위해 실시되었다. 붉나무 1년생 용기묘의 묘목품질의 향상을 위해 다양한 농도의 시비처리하여 우량묘 생산에 적합한 시비수준을 구명하고자 하였다. 시비실험은 무시비구 포함하여 수용성 복합비료 (N:P:K=20:20:20, v/v)를 1,000mg·L^-1, 2,000mg·L^-1, 3,000mg·L^-1 수준으로 실시하였다. 시비처리는 붉나무 용기묘의 간장과 근원경 생장은 1,000mg·L^-1 시비처리구에서 생장이 가장 좋게 나타났으며 시비수준이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 뿌리형태 특성분석에서도 전체뿌리길이, 투영단면적, 표면적 및 뿌리부피가 간장과 근원경 생장과 동일한 경향을 보이는 것으로 조사되었다. 건물 생산량은 부위별 잎, 줄기, 뿌리 및 전체가 모두 1,000mg·L^-1 시비처리구에서 가장 높았으며, 그 이상의 시비수준에서는 점점 감소하는 경향을 보였다. H/D(Hight/Root collar diameter)율은 전체가 3.82(무시비구) ~ 4.90, T/R(Top/Root)율은 전체가 0.56(1,000mg·L^-1 시비처리구) ~ 0.82로 조사되었다. 시비처리 에 의한 붉나무의 LWR(Leaf dry weight ratio)은 무시비구, SWR(Shoot dry weight ratio)은 3,000mg·L^-1 시비처리구, 그리고 RWR(Root dry weight ratio)은 1,000mg·L^-1 시비처리구에서 유의적 차이를 보이며 높게 나타났다. 묘목품질지수(QI)의 경우 1,000mg·L^-1 시비처리구에서 12.13으로 다른 시비수준들보다 월등히 높았다. 본 실험의 결과를 종합하면, 뿌리발달이 좋은 우량한 붉나무 생산에 적절한 시비수준은 1,000mg·L^-1 정도인 것으로 판단된다.

옥수수(Zea mays L.)의 생육 및 수확량은 온도, 일장, 강수량 등에 의해 영향을 밭는다. 본 연구에서는 남부지역 유휴 논을 이용하여 파종시기를 달리하여 옥수수를 재배하였을 때 생육 특성과 수확량을 분석하여 적정 파종시기를 규명하고자 하였다. 3월 하순에서 6월 중순까지 6차로 구분하여 파종하였을 때 출사일수와 성숙일수는 파종기가 늦어질수록 짧아졌다. 옥수수는 단일 및 고온 조건에 의해 생식생장으로의 전환이 빨라지는데, 본 연구에서도 파종이 늦어짐에 따라 단일과 고온에 의해 출웅과 출사가 촉진되었다. 간장과 착수고는 4월 상순까지는 높으나 파종이 지연됨에 따라 짧아졌다. 옥수수의 수량구성요소 중에 이삭장은 5월 하순까지는 유의적인 차이가 없으나 6월에 파종하였을 때에는 짧아졌으며, 이삭직경과 착립장도 파종이 늦어짐에 따라 가늘어지고 짧아져, 파종이 지연되었을 때 생육이 부진함을 알 수 있다. 이삭의 수확량은 4월 상순까지 파종하였을 때에는 800kg/10a 이상으로 높으나, 파종시기가 늦어짐에 따라 점차 감소하여 6월 중순에는 40% 이상 크게 감소하였다. 이는 수량구성요소 중에 이삭장, 이삭직경과 착립장 등 이삭 발달의 부진한 결과이다. 그리고 이삭을 제거한 지상부의 무게는 5월 하순까지의 파종에서는 유의적인 차이가 없으나 6월에는 큰 폭으로 감소하였는데, 이는 영양생장 기간이 짧아짐에 따른 결과로 보인다. 이상의 결과를 토대로 남부지역 논에서 옥수수를 재배할 때에는 늦어도 5월 중·하순까지는 파종하여야 할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 남부지역 논의 이모작 작부체계로부터 생산한 국산밀의 품질 특성을 살펴보았다. 벼 및 이의 대체작물(검정콩, 참깨, 들깨)과 연계한 작부체계별로 생산된 국산밀의 제분율은 모든 토양에서 70% 이상으로 높았으며, 밀가루의 색상은 전작 작물의 종류에 따라 색도(L^*, a^*, b^*) 값과 백색도 지수가 변화하였다. 특히, 흰색의 정도를 나타내는 L^*값과 백색도는 벼 전작 토양에서 수확한 밀에서 높았다. 그러나 다량 및 미량 영양소 함량은 벼 전작물 토양에서 수확된 밀에서 낮았고 대체 작물을 전작한 토양에서 생산한 밀에서 대체로 높았다. 다량 영양소 중 P와 Mg의 함량과 미량 영양소 중 Zn와 Cu의 함량은 검정콩을 전작한 토양에서 수확한 밀에서 특히 높았다. 국산밀의 회분, 단백질, 아밀로스와 손상전분 함량은 각각 0.45-0.59%, 7.7-9.5%, 22.3-24.0%와 5.0-5.9%이다. 국산밀 중에 조경밀은 단백질 함량이 다른 품종에 비해 높고 질이 우수하여 제빵용으로 이용되고 있는데, 본 연구에서는 작부체계에 관계없이 전체적으로 10% 이하로 낮은 특성을 보였다. 그나마 검정콩을 전작한 토양에서 수확한 밀에서 9.45%이며, 벼를 전작한 토양에서는 8.0% 이하로 극히 낮았다. 또한 SDS-침전가도 검정콩 전작 토양에서 수확한 밀에서 높았으며, 회분 함량은 0.6% 이하로 1등급에 해당되었다. 논토양에서 참깨나 콩, 들깨 등의 벼 대체 작물들의 전작은 토양의 물리화학적 특성을 개선하고 제빵공정에 좀 더 유리한 고품질의 밀을 생산하는 데 이바지할 수 있음을 보여준다. 그러나 검정콩-밀 작부체계의 생육일수(344일)가 벼-밀(331일), 들깨-밀(337일), 참깨-밀(310일) 보다 길어 앞뒤 작물의 작기 연결성에 있어서 여유가 없었으며, 기상환경의 변화에 따라 검정콩의 수확시기가 늦어지게 되면 밀 파종 시기와 겹칠 수 있는 우려가 있다. 차후에 시비 기준을 달리한 조건에서 밀의 생산성 증대와 더불어 최고 품질의 밀을 생산할 수 있는 체계를 확립하고자 한다.

잇꽃(Carthamus tinctorius L.)은 국화과에 속하는 두해살이 초본 식물로 한자명은 홍화(紅花), 영명으로는 Safflower를 사용하고 있다. 우리나라의 잇꽃 재배는 2010년 39ha 수준이 재배되다가 2014년에는 76ha까지 확대되었으나, 점차 감소하는 추세를 보이고 있으며 2020년에는 52ha가 재배되고 있는 것으로 보고되었다. 잇꽃은 종자를 약용으로 이용하거나 꽃잎을 건조하여 천연 염색제 및 향신료로 이용하고 있으나, 일본 산형(山形)현에서는 잇꽃의 경관적 가치를 이용해 홍화 축제를 개최함으로써 소득작목으로 자리매김하고 있다. 본 연구는 지리산을 중심으로 한 준고랭지 지역에서 잇꽃의 경관적 가치의 활용 가능성을 검토하고자, 국립농업유전자원센터로부터 총포에 가시가 없는 무가시형 유전자원(IT323225, IT333473, IT333482)을 분양받아 가시가 있는 재배종과 파종시기별로 개화 특성 등을 비교하였다. 표고 500m 준고랭지의 비가림 하우스에서 3월 하순부터 6월 상순까지 파종시별로 출현율을 검토한 결과, IT 323225 자원은 관행의 3월 하순 파종에서도 40.5%의 낮은 출현율을 보였다. 3월 하순 파종에서 재배종은 6월 22일경에 개화기에 도달하였으나, 무가시형 유전자원들은 7월 2일~5일경에 개화기에 도달하여 만생종의 특성을 보였다. 파종시기를 늦춰 5월 하순에 피종하는 경우 무가시형 자원들은 7월 27일~29일경에 개화기에 도달하였으며, 개화기 전후의 개화 지속기간은 8~10일이 소요되어 3월 하순에 파종하여 7월 상순에 개화하는 경우보다 2~4일이 단축되는 경향이었다. IT333473 자원의 개화기 초장은 5월 하순 파종하는 경우 관행의 3월 하순 파종보다 43.6%가 즐어든 71.1cm를 보였고, 분지수는 41.6% 감소한 8.0개/주 수준을 보였다. 식물체당 착화수 또한 파종시기를 늦춤에 따라 감소하는 경향이었으나 화당 종자수는 IT323225 자원은 5월 중순과 하순 파종시에 증가하는 양상이었고 IT333473 자원과 IT333482 자원은 재배종과 같이 감소하였다. 하계 휴양지로 각광받고 있는 지리산권에서 무가시형 잇꽃 자원의 경관적 가치 활용 가능성을 검토한 결과, 파종시기를 5월 하순으로 늦추는 경우 성수기인 7월 하순과 8월 상순에 개화가 가능하였다. 또한 식물체의 초장이 71.1~83.6cm 수준으로 단축되어 경관 조성에 유리한 특성을 보였다.

천마(天麻, Gastrodia elata Blume)는 난초과(蘭草科, Orchidaceae)에 속하는 식물로 잎과 뿌리가 없어 탄소동화능력이 없으며, 뽕나무버섯균과 공생하는 기생식물이다. 주요 함유된 성분은 gastrodin, 4-hydroxylbenzyl alcohol, vanillin, vanillyl alcohol, ergothioneine 등이 있고, 주로 진정(鎭靜), 진경(鎭痙), 통락(通絡)의 효능이 있으며, 두통, 반신불수, 언어장애, 현훈(眩暈), 고혈압 등에 사용되고 있다. 천마는 노지 재배에 따른 안정생산 문제가 지속적으로 발생하고 있다. 혹한, 폭우 등 기상환경에 따른 연차간 수량성 차가 673~1,175kg/10a로 크고, 정식 후 원목·종균·자마의 공생관계 형성이 늦어져 자마 생존율이 70% 이하로 낮으며, 18개월 장기 재배 시 생육 환경이 불량해져 썩음병이 많이 발생하고 있다. 본 연구는 비가림시설, 종균 선(先) 접종 배양목 및 20g 이상의 자마를 사용하여 재배기간을 18개월에서 12개월로 6개월을 단축하고자 수행하였다. 본 실험은 종균 선접종 배양목 생산을 위해 ^①원목의 종균 접종 시기는 4월 하순, 6월 상순, 7월 중순으로 40일 간격으로 처리하였고, 이렇게 생산된 배양목을 활용하여 정식은 이듬해 4월 상순, 수확은 그 이듬해 3월 하순으로 설정하였다. 또한, 종균 선접종 배양목을 활용한 ^②천마의 정식 시기는 3월 상순, 4월 상순, 5월 상순으로 30일 간격으로 처리하였고, 수확 시기는 이듬해 2월 하순, 3월 하순, 4월 하순으로 설정하여 천마의 생육상황 및 생산성을 조사하였다. ^①원목의 종균 접종시기를 검정한 결과, 자마 생존율은 4월 하순과 6월 상순 처리가 무처리에 비해 15%가 높았고, 천마 수량은 무처리 대비 4월 하순과 6월 상순 처리구에서 각각 2.07배, 1.64배 높았다. ^②천마의 정식 시기를 검정한 결과, 천마의 유효적산온도는 2,400℃로 3월 상순 처리구는 2,446℃로 충족하였고, 4월 중순 처리구는 2,375℃로 거의 충족하였으나, 5월 상순 처리구는 2,178℃로 222℃가 부족하였다. 자마 생존율은 3월 상순 처리 시 95%로 가장 높았고, 정식 시기가 늦어질수록 자마 생존율이 낮아지는 경향을 보였으며, 수량성은 5월 상순 처리 대비 3월 상순이 3.56배, 4월 상순이 3.43배 높았다. 따라서, 자마 생존율, 유효적산온도, 천마 수량성 등의 결과에 따라 원목의 적정 종균 접종 시기는 4월 하순과 6월 상순 사이고, 천마의 적정 정식 시기는 3월 상순과 4월 상순 사이며, 비가림시설, 종균 선접종 배양목 및 우량자마를 활용하면 재배기간을 노지 대비 6개월 이상 단축할 수 있을 것으로 판단되었다.

유채(Brassica napus L.)는 가을에 파종하여 이듬해에 초여름에 수확하는 겨울작물로 종실 수량이 많고 종자의 조지방 함량이 높아 주로 기름을 생산하기 위해서 재배되고 있다. 우리나라에서 유채는 경관을 목적으로 주로 재배되며 면적은 약 5,000ha 정도 재배되고 있다. 최근에는 유채유 생산을 목적으로 전남 등 남부지방에서 재배면적이 증가하고 있다. 유채유의 대량 생산을 위해서는 재배과정의 생력기계화에 유리한 논 재배가 주로 이루어지고 있다. 따라서 유채의 육종은 논 재배 적응성이 뛰어나며, 벼와의 작부가 가능하며 봄 파종 재배가 가능한 조숙품종의 육성이 필요하며, 식용유로 이용이 가능한 지방산 조성이 우수한 품종의 육성도 필요하다. 본 연구는 농촌진흥청 농업유전자원센터에서 보유하고 있는 유채 유전자원 350점을 대상으로 작물학적 생육특성을 평가하였고 종자를 수확한 후 지방산 조성을 분석하였다. 생육특성은 경장 등 12항목을 유채 유전자원 특성조사 및 관리요령(RDA, 2011)을 기준으로 조사하였다. 가을에 파종하여 재배할 때 개화소요일수는 파종 후 137일부터 210일까지 소요되었으며, 봄 파종 재배 시에는 파종 후 65일부터 150일까지 개화가 진행되었고 개화가 되지 않은 계통이 67계통이었다. 경장은 85 ~ 211cm, 수장은 28 ~ 79cm, 분지수는 5 ~ 21개, 수당 협수는 29 ~ 106개, 협당 종자수는 18 ~ 35개 및 협장은 2.7 ~ 8.8cm로 다양하였다. 유채 유전자원의 지방산 중 올레산과 에루스산 함량은 각각 9.7 ~ 70.4% 및 0 ~ 54.7% 범위였다. 공시계료 중 IT 279089 등 3자원은 개화기가 빨라 조생종 육성에, IT279125 등 3자원은 올레산 함량이 68%이상으로 양질 지방산 품종 육성재료로 활용할 예정이다.

백리향(Thymus quinquecostatus)은 꿀풀과의 낙엽반관목으로 국내에서 자생하는 허브 식물 중 하나이다. 백리향은 특유의 좋은 향기 및 항산화, 항염증, 항균, 미백 등의 효능을 가지는 각종 폴리페놀 성분을 함유하고 있어 의약품이나 기능성 식품, 화장품의 천연 소재 원료로 활용되고 있다. 국내에서 백리향은 재배 환경에 맞추어 주로 고산지대의 노지에서 재배되고 있다. 노지 재배는 지역, 시기, 기후 등의 외부환경에 영향을 받아서 백리향의 유효성분, 품질 및 생산성을 안정적으로 유지하기 어렵다는 한계를 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 스마트팜 시스템을 활용하여 백리향의 유효 성분 등을 안정적으로 얻기 위한 생장조건을 탐색하기 위해 4종의 Light Emitting Diode(LED) 광원과 4종의 토양 조성에 따라서 백리향의 생육조건을 수행하였다. LED는 white, purple, RGB1, RGB2를 사용하였으며, 토양은 상토:펄라이트 비율(상토, 5:1, 3:1, 1:1)로 조성하여 백리향 묘목을 이식한 뒤 생장과 개화시기를 분석하였다. 재배환경은 백리향 재배지의 기상 데이터를 참고하여 동일하게 설정하였으며, 총 8주 동안 생육상태를 관찰하였다. 연구 결과 백리향 재배 4주차에 일부 개체에서 봉오리가 올라오며 개화를 시작하였으며, 8주차에는 대부분의 조건에서 개화를 관찰할 수 있었다. 백리향의 지상부 면적을 비교한 결과 가장 우수한 생장을 보이는 조건은 토양은 3(상토):1(펄라이트) 비율로 분석되었다. 따라서 이번 연구 결과를 바탕으로 백리향 재배에 스마트팜 농업 기술을 활용한다면 기존 노지 재배 한계를 보완하여 안정적이고 지속적인 백리향을 생산할 수 있을것으로 기대된다.

영농형 태양광발전은 태양의 일사량을 전기발전과 영농에 공유하는(solar-sharing) 방식이다. 본 연구는 신재생에너지의 활용의 극대화를 위하여 추적식 영농형 태양광발전시스템을 구축하고 시설하부에서 일정 기간 재배중인 작물의 하부 환경과 생육을 조사하여 영농형태양광 하부작물개발을 위한 기초자료를 확보하고자 하였다. 구축한 추적식 영농형 태양광발전시스템은 4열 6단의 24장 모듈(8m × 6m)을 가지며, 발전시설 중심축 기둥 간 중심간격 14m로 단일지주식 스크루 공법으로 순천대학교 부속농장 답작포(순천시 죽평리)에 설치하여 하부 환경과 하부작물의 생육을 조사하였다. 태양광발전시설 하부작물의 생육을 조사하기 위하여 순천 농협육묘장에서 벼(신동진)를 육묘하여 2022년 6월 16일 이앙하였다. 태양광발전시스템 하부 지역을 4방위 방향에 따라 강음영(중심축으로부터 1~3m), 중음영(5m), 약음영(7~9m) 구역으로 설정하여 생육을 조사한 결과, 방위에 따른 초장은 남쪽에서 음영간 차이가 상대적으로 낮게 나타났으며, 1번기 태양광 발전시설에 의하여 음영이 중첩된 2번기 시설의 동쪽에서 대조구 대비 초장이 상대적으로 낮은 경향을 나타내었다. 음영강도에 따른 초장은 대체로 강음영구에서 낮게 나타났으며, 약음영구로 갈수록 높게 나타났다. 엽수는 방위에 따라서, 그리고 음영의 강도에 따른 차이가 초장에 비하여 작게 나타났다. 출수기의 경우 방위별로는 남쪽에서 음영별 차이가 작게 나타났으며, 음영강도에 따라서 차이를 보였다. 또한 태양광시설 하부에 데이터수집장치(Model 1650, Spctrum Technonogies, USA)를 설치하여 음영에 따른 토양전도도, 토양함수량, 토양온도, par light 등 생육환경을 조사, 비교하였다.

Sorghum (Sorghum bicolor) is increasingly important as a biomass crop worldwide. Its genetic diversity provides a large range of biochemical composition suitable for various uses as bioplastics. Phenolic compounds are the main compounds of lignocellulosic residues, which can be used as a source of active components for their use in active packaging materials. In this research, we investigated the total phenolic content (TPC) and the total flavonoid content (TFC) among 60 mutant lines (early heading, high biomass and dwarfness) and their original cultivars. Sixty sorghum mutant lines were developed by treatment with gamma-ray or proton irradiation in 14 sorghum cultivars. The levels of TPC and TFC of 14 original cultivars were ranging from 3.27 to 11.54 mg/100 g and 2.39 to 6.74 mg/100 g, respectively. The TPCs of the mutant lines were ranging from 1.92 to 13.10 mg/100 g with average content of 6.35 mg/100 g. The TFCs of the mutant lines were ranging from 1.72 to 8.30 mg/100 g with average content of 4.20 mg/100 g. Three mutant lines derived from gamma-ray showed significant lower TPC and TFC than those of the original cultivar. While, five mutant lines showed significant higher TPC and TFC. These findings will be useful for the selection of sorghum genotypes with improved phenolic compounds.

Under the COVID-19 pandemic, interest in immune enhancement and anti-obesity is increasing. Thus, in this study, we investigated whether Kadsura japonica fruits (KJF) exhibits immunostimulatory activity and anti-obesity activity. KJF increased the production of immunostimulatory factors and phagocytosis in RAW264.7 cells. Inhibition of TLR2 and TLR4 blocked KJF-mediated production of immunostimulatory factors in RAW264.7 cells. In addition, the inhibition of MAPK and PI3K/AKT signaling pathway reduced KJF-mediated production of immunostimulatory factors, and the activation of MAPK and PI3K/AKT signaling pathway by KJF suppressed the inhibition of TLR2/4. KJF attenuated the lipid accumulation and the protein expression such as CEBPα, PPARγ, perilipin-1, adiponectin, and FABP4 related to the lipid accumulation in 3T3-L1 cells. In addition, KJF inhibited excessive proliferation of 3T3-L1 cells and protein expressions such as β-catenin and cyclin D1 related to cell growth. These findings indicate that KJF may have immunostimulatory activity and anti-obesity activity.

In this study, we investigated the effect of Solanum nigrum aerial parts (SNAP) on macrophage activation and macrophage autophagy in RAW264.7 cells. SNAP increased the production of immunostimulatory factors and phagocytosis in RAW264.7 cells. TLR4 inhibition blocked SNAP-mediated production of immunostimulatory factors. In addition, the JNK inhibition reduced the SNAP-mediated production of immunostimulatory factors, and the SNAP-mediated JNK activation was blocked by the TLR4 inhibition. SNAP activated macrophage autophagy. TLR4 inhibition blocked SNAP-mediated macrophage autophagy and inhibition of p38 and JNK attenuated SNAP-mediated macrophage autophagy. These findings indicate that SNAP may induce TLR4/JNK-mediated macrophage activation and TLR4/p38 and JNK-mediated macrophage autophagy.

Paeonia lactiflora (P. lactiflora) is a medicinal plant widely used for treating inflammatory diseases. However, P. lactiflora has been recently reported to increase the production of proinflammatory mediators and activates phagocytosis in macrophages. Thus, in this study, we tried to verify the macrophage activation of Paeoniae Radix Alba (PRR, also known as red peony root) and elucidate its mechanism of action. PRR upregulated the production of proinflammatory mediators and activated phagocytosis in RAW264.7 cells. However, these effects were reversed by inhibition of TLR2/4. In addition, the inhibition of p38, JNK, and ERK1/2 reduced the PRR-mediated production of proinflammatory mediators, and the SPL-mediated activation of p38, JNK, and ERK1/2 was blocked by the TLR4 inhibition. These findings indicate that PRR may activate macrophages through TLR4-dependent activation of p38, JNK, and ERK1/2. These indicate that PRR has immunostimulatory activity. Thus, it is believed that PRR can be used as a functional food agent that enhances the immune system.

Pueraria flos and Adzuki Beans contains several bioactive compounds, such as saponin, oleanolic acid, and flavone. Pueraria flos and Adzuki Beans has traditionally been used to treat disorders of antioxidant activity, diabetes and liver detoxication, and it has antinociceptive and anti-inflammatory properties. However, complex saponin were validity of the anti-inflammatory activity has not been scientifically investigated. In this study, to determine anti-inflammatory activity of complex saponin separated from Pueraria flos and Adzuki Beans mixture extract on nitric oxide and prostaglandinE₂ assay. The anti-inflammatory activities of complex saponin separated from Pueraria flos and Adzuki Beans mixture extract were evaluated for inhibitory activities against lipopolysacchride induced nitric oxide and prostaglandinE₂ production protein expressions in RAW264.7 cell lines. The complex saponin separated from Pueraria flos and Adzuki Beans mixture extract inhibitory activity for both tests with protein high depressions(%) values showed in the ranges of 50~100 ㎍/ml. Overall, prostaglandinE₂ tests had a higher inhibitory effect on inflammation than nitricoxide tests. Theseis result suggest a potential role of complex saponin separated from Pueraria flos and Adzuki Beans mixture extract as source of anti-inflammation agent.

작약은 염증성 질환을 치료하기 위해 사용되어 온 전통 약용식물이다. 최근 작약은 대식세포에서 면역조절인자의 분비를 증가시키고 포식작용을 증가시킨다고 보고되었다. 그리하여 본 연구에서 추출조건별 작약의 대식세포 활성화 유도를 비교하였다. 온도조건 별 작약추출물은 4℃에서 60℃까지는 면역조절인자의 분비를 증가시켰지만, 80℃에서는 면역조절인자의 분비가 다소 감소하였다. 60℃에서 시간별 추출조건에서는 1시간에 24시간까지 면역조절인자의 분비가 유사하였다. 따라서 본 연구결과를 종합해 볼 때, 작약은 60℃에서 1시간 추출하는 것이 대식세포 활성화를 위한 최적 조건이라고 판단된다.

Under the COVID-19 pandemic, interest in immune enhancement is increasing. Although the immune-enhancing activity of plants of the genus Hibiscus has been reported, there is no study on the immune-enhancing activity of H. syriacus. Thus, in this study, we investigated the immune-enhancing activity of Hibiscus syriacus leaves (HSL) in mouse macrophages, RAW264.7 cells, and immunosuppressed mice. HSL increased the production of immunostimulatory factors such as nitric oxide (NO), inducible nitric oxide synthase (iNOS), interleukin-1β (IL-1β), and tumor necrosis factor-α (TNF-α) and activated the phagocytosis in RAW264.7 cells. The HSL-mediated production of immunostimulatory factors was dependent on toll-like receptor 4 (TLR4), p38, and c-Jun N-terminal kinase (JNK) in RAW264.7 cells. In the immunosuppressed mouse model, HSL increased the spleen index, the levels of the cytokines, and the numbers of lymphocytes, neutrophils, and monocytes. Taken together, HSL may be considered to have immune-enhancing activity and be expected to be used as a potential immune-enhancing agent.

Hovenia dulcis, one of the traditional medicinal plants, is currently being used as a functional ingredient for the development of health functional foods that protects the liver from alcohol damage in Korea. A variety of pharmacological effects of Hovenia dulcis have been reported so far, but studies on immune-enhancing activity are insufficient. Thus, in this study, we report that Hovenia dulcis branches (HDB) induce the activation of macrophages. HDB increased the production of immunostimulatory factors and phagocytosis in RAW264.7 cells. TLR4 inhibition blocked HDB-mediated production of immunostimulatory factors. In addition, the JNK inhibition reduced the HDB-mediated production of immunostimulatory factors, and the HDB-mediated JNK activation was blocked by the TLR4 inhibition. HDB increased the level of LC3-II and p62/SQSTM1. TLR4 inhibition blocked HDB-mediated increase in the level of LC3-II and p62/SQSTM1. These findings indicate that HDB may induce TLR4/JNK-dependent macrophage activation and TLR4-dependent macrophage autophagy.

최근 밀(Triticum aestivum L.) 소비량이 꾸준히 증가하고 있어 국내 밀 자급률 증대를 위한 노력이 필요하다. 그러나 우리나라는 작물을 재배할 수 있는 농경지가 한정되어 있어 벼 수확 후 휴경 논을 이용하여 겨울철에 밀을 재배하거나, 하계 소득 작물과 연계하여 겨울철에 밀을 생산할 수 있는 방안을 모색할 필요가 있다. 본 연구에서는 남부지역 평야지 논을 이용하여 밭작물 중심 다모작 작부체계를 제시함과 동시에 밀을 재배하여 생육 특성과 수확량 변화를 살펴보았다. 단위면적당 수수 및 종실 수량은 작부이력에 밭작물이 포함된 다년 다모작 작형(들깨-IRG-참깨-밀, 콩-IRG-참깨-밀)이 다년 벼-밀 이모작이나 벼-IRG-참깨-밀 다모작에 비해 많았으며, 특히 들깨와 콩이 포함된 작부체계에서 많았다. 밀 품종 간 비교에서는 금강밀이 조경밀에 비해 출수기와 성숙기가 2~3일 빨랐지만 종실 수량은 100 kg/10a 이상 적어, 동일한 환경조건에서 조경밀이 금강밀에 비해 곡물 생산성 측면에서 유리할 것으로 보인다. 더군다나 조경밀은 조숙 다수성 경질밀로 전국에 재배가 가능하고, 단백질 함량이 높고 강력분의 특성을 보여 제빵용으로 많이 활용되고 있다. 본 연구에서 조경밀은 단백질이 10% 이하로 낮고 아밀로스는 28.4%로 높은데 반해, 금강밀은 단백질이 11.0%로 높고 아밀로스는 26.6%로 낮아 제과·제빵에 있어서, 금강밀이 좀 더 유용할 것으로 보인다. 밀가루의 Falling number는 조경밀과 금강밀 모두 350초 이상으로 높아 수발아로 인해 전분의 분해가 일어나지 않은 건전한 상태의 곡립임을 알 수 있다. 그리고 gluten 함량도 조경밀과 금강밀 모두 유사하게 높았으며, gluten 지수는 금강밀이 좀 더 높았다. 이상의 결과를 토대로 밀 수확량을 증가시키기 위해서는 기존의 벼-밀 이모작 보다 들깨-IRG-참깨-밀이나 콩-IRG-참깨-밀 등의 다년 다모작 작형이 좀 더 유리할 것으로 보인다.

Kadsura heteroclita (Roxb.) Craib and Eichhornia crassipes (Mart.) Solms. have been known to give effects on pimple. Jatropha gossypiifolia L., Anisomeles indica (L.) Kuntze, Kadsura heteroclita (Roxb.) Craib extracts have been used for cough cold for a long time. To test whether Jatropha, Anisomeles, Kadsura and Eichhornia have anti-oxidant acitivity, we performed DPPH assay. Jatropha showed 91.98% anti-oxidant activity and Anisomeles, Eichhornia and Kasuda showed 47.91%, 47.35% and 32.00% anti-oxidant activity, respectively, compared to Ascorbic acid control. To further determine whether these extracts have any cytotoxic effects, we used MTT assay with these extracts in Raw264.7 cells. Jatropha showed 45.10% survival rate and Anisomeles, Eichhornia and Kasuda showed 76.78%, 86.24% and 82.88% survival rate, respectively, compared to negative control. Taken together, these results suggest that Jatropha showed higher anti-oxidant activity than other plant extracts, however it has cytotoxic effect. Therefore, we consider Anisomeles, Eichhornia and Kasuda extracts might be a good candidate to develop as a therapeutic agent with higher anti-oxidant acitivity and lower cytotoxic effects among the tested plant extracts.

Dillenia turbinata Finet & Gagnep. has been known to be used for couch cold, Clerodendrum japonicum (Thunb.) Sweet for pimple, Garcinia tinctoria (DC.) Dunn for oedema. and Garcinia cowa Roxb. for detoxification for a long time. To determine whether these plants have anti-inflammatory effects, we performed nitric oxide (NO) assay. Raw264.7 cells were stimulated with LPS and treated with methanol extracts of these plants. Garcinia cowa Roxb. did not relatively show anti-inflammatory effect, compared to Redcharm extract control as previously used. However, Dillenia, Clerodendrum and Garcinia tinctoria demonstrated significantly higher anti-inflammatory effects in NO assay. We then tested whether these extracts have cytotoxic effect with MTT assay in Raw264.7 cells. Dillenia, Clerodendrum, Garcinia tinctoria and Garcinia cowa Roxb. showed almost similar cell survival rate. This implies that all these plants have almost no significant cytotoxic effects. Taken together, these results suggest that Dillenia, Clerodendrum, and Garcinia tinctoria, but not Garcinia cowa Roxb. are a good anti-inflammatory agent to be developed for medical applications.

The fruit of the Crataegus pinnatifida bunge has been known to have a role as a digestive stimulant, and is used for postpartum abdominal pain and women's menstrual pain. It is used for coronary artery disease, angina pectoris, hypertension and hyperlipidemia. Ascorbic acid, hydroquinone, retinoids, alpha-hydroxy acids, kojic acid, azelaic acid have been used for cosmetic whitening and medical depigmentation. To determine whether Crataegus pinnatifida bunge fruit also has whitening and depigmentation effect, tyrosinase inhibition assay was performed with American Crataegus pinnatifida Bunge ethanol extracts, Korean Crataegus pinnatifida Bunge (Cra) ethanol extracts and Arbutin as a positive control as previously described by Korean FDA guideline. Korean Cra fruit ethanol extracts were 1.87 fold more inhibitory function to tyrosinase activity than American Cra in the experimental condition that inhibitory function to tyrosinase activity of Korean Cra Arbutin is 81.8% when compared to that of the standard control Arbutin as 100%. These results suggest that ethanol extracts of Crataegus pinnatifida bunge have significant whitening effects and may provide the basis for development of cosmetic whitening agent and medical depigmentation applications.

Natural products decursin and decursinol angelate were recently reported as benign fungicides for controlling rice blast. Inspired by the structural similarity of the cumarin compounds and gained hint from the skeletal motifs, we designed and prepared synthetic compounds to increase the natural product efficacy and evaluated their antifungal activities against various plant disease pathogens in vitro. Synthetically prepared compound 4 and 5 indeed suppressed the mycelial growth of B. cinerea, F. oxysporum, P. italicum, and R. quercus-mongolicae. Additionally, compound 5 effectively prevents the growth of C. coccodes and C. parasitica. Furthermore, both 4 and 5 possess better inhibitory activities on spore germination of F. oxysporum and M. oryzae than the natural product decursin. These results suggest that the effect of the lead compound for plant disease protection can be improved by tuning the structure of the original natural product and decursinol chloroacrylates 4 and 5 are candidates for the control of F. oxysporum and M. oryzae.

Artemisia fukudo is a biennial plant and has been reported to have anticancer, anti-melanogenesis, and anti-inflammatory effects. However, it is difficult to produce biomass from A. fukudo, so it is not used as a material for cosmetics or pharmaceuticals. In vitro culture can stably produce biomass throughout the year. In this study, the culture system for producing the highest biomass and bioactive substances was compared. Ex vitro plants were collected in Pyoseon-eup, Jeju island in May 2021, and in vitro culture was harvested after culturing for 8 weeks (plantlet) and 4 weeks (adventitious roots), respectively. After harvest, total polyphenol content (TPC), total flavonoid content (TFC), and DPPH scavenging activity were analyzed. In biomass production, adventitious roots (FW: 5.1 g·100 ml^-1, DW: 0.6 g·100 ml^-1) were about 4 times higher than that of plantlets (FW: 1.8 g·200 ml^-1, DW: 0.3 g·200 ml^-1). Both TPC and TFC were highest in ex vitro plants (9.2 ㎍·mL^-1, 31.6 ㎍·mL^-1), and were 3.0 times and 1.8 times higher than those of plantlets (3.0 ㎍·mL^-1, 17.8 ㎍·mL^-1), respectively. The IC₅₀ value of DPPH scavenging activity was also the best in ex vitro plants (69.8 ㎍·mL^-1), followed by root root (184.4 ㎍·mL^-1) and plants (325.3 ㎍·mL^-1) in that order. Through additional elicitor treatment, scale-up, and advanced compounds analysis such as HPLC, it can be used as an industrial material.

Hovenia dulcis is a herbal plant, which belongs to the Rhamnaceae family and is a native of Japan, China and Korea. Its fruit stalk is called 'Jiguja' in Korea. It has been traditionally used as a medicinal plant in East Asia. It was reported to have detoxification effects on alcohol poisoning, and antioxidant, antidiabetic etc. Sample of 5 g was extracted with 50 mL of 70% EtOH. The supernatant was filtered by 0.45 ㎛ membrane filter before analysis. The UPLC system was performed on Waters alliance UPLC HSS T3 column (2.1 × 100 mm, 1.7 ㎛) with a UV detector. The gradient system was a binary eluent of 0.1% formic acid in water(A) and 0.1% formic acid in acetonitrile(B) with gradient conditions as follows: Initial, 10% B; 1 min, 10% B; 4 min, 20% B; 10 min, 25% B; 12 min, 30% B; 14 min, 90% B; 17 min, 90% B; flow rate of 0.2 mL/min. The samples were injected by 2 µL and were detected at UV 355 nm. As a result of analysis, chromatographic patterns appeared in two cases: samples analyzed for ampelopsin and myricetin, and samples analyzed for taxifolin and quercetin. Among the four compounds, the largest regional difference was found to be taxifolin.

Schisandra chinensis is a fruit which is called Omija in South Korea. The Korean word Omija means "five flavors" (sweet, spicy, sour, bitter, and salty). The aim of his study was to investigate the correlation between growth characteristics and lignans (gomisin A, gomisin N, schisandrin) contents of Schisandra chinensis. The method for determining lignans was validated by measuring the linearity, limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), precision and accuracy using UPLC-UV. Growth characteristics of S. chinensis such as number of fruits per fruit bunch, length of fruit bunch, width of fruit bunch, fresh weight of fruit bunch, length of fruit, width of fruit, fresh weight of fruit, fresh weight of 30 fruits, and sugar contents of fruit were measured. From the results of correlation analysis, it was found that the contents of lignans showed a significantly negative correlation with fresh weight and sugar contents of fruit. These results will be used to study for quality control of S. chinensis fruit.

Ganghwaljetongyeum (GHJTY) is a complex herbal decoction comprising 18 plants; it is used to treat arthritis. In order to develop a new anti-arthritic herbal medication, we selected 5 out of 18 GHJTY plants by using bioinformatics analysis. The new medication, called ChondroT, comprised water extracts of Osterici Radix, Lonicerae Folium, Angelicae Gigantis Radix, Clematidis Radix, and Phellodendri Cortex. This study was designed to investigate its chondroprotective and anti-inflammatory effects to develop an anti-arthritic herb medicine. ChondroT was validated using a convenient and accurate high-performance liquid chromatography. photodiode array (HPLC-PDA) detection method for simultaneous determination of its seven reference components. The concentrations of the seven marker constituents were in the range of 0.81-5.46 mg/g. The chondroprotective effects were evaluated based on SW1353 chondrocytes and matrix metalloproteinase 1 (MMP1) expression. In addition, the anti-inflammatory effects of ChondroT were studied by Western blotting of pro-inflammatory enzymes and by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) of inflammatory mediators in lipopolysaccharides (LPS)-induced RAW264.7 cells. ChondroT enhanced the growth of SW1353 chondrocytes and also significantly inhibited IL-1β-induced MMP-1 expression. However, ChondroT did not show any effects on the growth of HeLa and RAW264.7 cells. The expression of cyclooxygenase-2 (COX-2) and inducible nitric oxide synthase (iNOS) was induced by LPS in RAW264.7 cells, which was significantly decreased by pre-treatment with ChondroT. In addition, ChondroT reduced the activation of NF-κB and production of inflammatory mediators, such as IL-1β, IL-6, PGE2, and nitric oxide (NO) in LPS-induced RAW264.7 cells. These results show that ChondroT exerted a chondroprotective effect and demonstrated multi-target mechanisms related to inflammation and arthritis. In addition, the suppressive effect was greater than that exhibited by GHJTY, suggesting that ChondroT, a new complex herbal medication, has therapeutic potential for the treatment of arthritis.

Dendropanax morbiferus H. Lev has been reported to have some pharmacologic activities and also interested in functional cosmetics. We found that the water extract of D. morbiferus leaves significantly inhibited tyrosinase activity and melanin formation in α-melanocyte stimulating hormone (MSH)-induced B16-F10 cells. D. morbiferus reduced melanogenesis-related protein levels, such as microphthalmia? associated transcription factor (MITF), TRP-1, and TRP-2, without any cytotoxicity. Two active ingredients of D. morbiferus, (10E)-9,16-dihydroxyoctadeca-10,17-dien-12,14-diynoate (DMW-1) and (10E)-(?)-10,17-octadecadiene-12,14-diyne-1,9,16-triol (DMW-2) were identified by testing the anti-melanogenic effects and then by liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC/MS/MS) analysis. DMW-1 and DMW-2 significantly inhibited melanogenesis by the suppression of protein kinase A (PKA)/cyclic AMP (cAMP)-responsive binding protein (CREB) and p38 MAPK phosphorylation. DMW-1 showed a better inhibitory effect than DMW-2 in α-MSH-induced B16-F10 cells. D. morbiferus and its active component DMW-1 inhibited melanogenesis through the downregulation of cAMP, p-PKA/CREB, p-p38, MITF, TRP-1, TRP-2, and tyrosinase. These results indicate that D. morbiferus and DMW-1 may be useful ingredients for cosmetics and therapeutic agents for skin hyperpigmentation disorders.

Unripen mandarin in Jeju Island is known to contain functional ingredients including various flavonoids. This Study was carried out to identify the components of Unripen mandarin extracts and Secondary metabolism by enzyme treatment on Unripen mandarin. We extracted Unripen mandarin using optimal extraction method and selected the most optimal enzyme among commercial enzymes for a Secondary metabolism. As a result, flavonoid components such as Hesperidine and Narirutin, which are known to be contained a lot in unripen mandarin, could be analyzed. However In this extraction method there were no other flavonoid components such as Nobiletin, Tangeretin known to contain in unripen mandarin. However as a result of secondary metabolism a new functional component called Prunin which was not known to be contained in unripen mandarin, was detected as a secondary metabolic product due to enzyme treatment. Through this, it can be confirmed that it would be possible to develop high-value-added products by enzyme treatment on unripen mandarin.

The cone of Red Pine (Pinus densiflora), which has been used as a drug in traditional medicine. Its ethyl acetate fraction was reported to exert antioxidant, anti-melanogenesis, and anti-inflammation activites. Apoptosis of hepatic stellate cells (LX-2) is regarding as a potential strategy for alleviation of hepatic fibrosis. We conducted to investigated whether the treatment of cone has a potential to control of some factors related in apoptosis and autophagy in cell signaling pathways. We suggest that the cone induced apoptosis through confirming the expression levels of genes (cPARP, Bcl-XL, Bax, p53, and caspase-3) in LX-2 cells. Also, the cone may regulate autophagy (LC3, p62, Beclin-1, and ATG12). Remarkably, the treatment of cone may affect to formation of autophagosomes in the immunofluorescence image in live cells. These findings suggest that the ethyl acetate fraction from the cone of Red Pine (P. densiflora) may have potential as an alternative therapeutic agent for the alleviation and prevention of liver fibrosis.

Scrophularia koraiensis Nakai is widely used to remedy fever, edema, and neuritis. S. koraiensis has harpagoside and angoroside C, these compounds have been reported to alleviate inflammation, rheumatic diseases, and analgesic stimulation. We evaluated the anti-inflammatory effects of the ethanol extract of S. koraiensis (SKE) in lipopolysaccharides (LPS)-induced macrophages. At cellular levels, SKE decreased the production of nitric oxide (NO), the expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS), and cytokines (IL-1b, TNF-a, and IL-6) under the LPS stimulation. SKE inhibited the phosphorylation of nuclear transcription factor-kappa B (NF-κB) p65 and its inhibitor (IκB-α). In addition, SKE suppressed the phosphorylation of extracellular signal-regulated kinase (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK), and p38 in the mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway. In conclusion, SKE could be considered a potential resource for attenuating inflammation response and it may be utilized in the material for cosmetics, food additives, and tea.

Pine (Pinaceae family such as Pinus densiflora, P. rigida, and P.taeda) has been used as traditional medicine, its various parts (pine needle, bark, sap) have been used for hemostasis, bruises, and burns. These species were reported that have phenolics and flavonoids. We evaluated the anti-inflammation effects of PRT in lipopolysaccharide (LPS)-induced macrophages. These results showed that the ethyl acetate fraction of cone from Pinus rigida x P.taeda (ECRT) stabilized free radicals by reducing reactive oxygen species (ROS) and decreasing the production of nitric oxide (NO). ECRT decreased the expressions of nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase (COX-2). In addition, ECRT significantly suppressed mRNA levels of inflammation-related factors such as cytokines, iNOS, and COX-2. As a result, ECRT was related to alleviating various pro-inflammatory mediators through IκB/NF-κB signaling pathways, including p65 translocation to the nucleus.

Astilboides tabularis (A. tabularis) has been thought to be material for functional food and could help to prevent diabetes for centuries. A. tabularis has been reported to contain phytochemicals (catechin, chlorogenic acid, and rutin), which have antioxidant and anti-inflammatory effects. We focused on anti-inflammatory effects of ethyl acetate fraction of A. tabularis (EAT) through NF-κB signaling pathway. Phytochemicals of EAT were analyzed by total flavonoid and phenolics assay, its content was 219.2 ± 2.01 and 524.7 ± 0.80 mg/g respectively. EAT significantly reduced the expression of iNOS and COX-2, which caused the production of nitric oxide (NO). EAT suppressed mRNA levels of iNOS, COX-2, and cytokines (IL-6, IL-1β, and TNF-α). EAT suppressed the expression of p-p65 through the inhibition of phosphorylation of IkB-a, and the result of immunofluorescence showed that inhibited the translocation of p65 from the cytoplasm to the nucleus.

Scrophularia koraiensis Nakai (S. koraiensis) has used its roots as traditional herbal medicine. Some research is reported to be effective in allergic inflammation and osteoporosis. In a present study, we conducted to investigate the bioactivity of the ethanol extract of S. koraiensis (ESK) on the inhibition of melanogenesis and the apoptosis of melanocytes. We analyzed Harpagoside of ESK by using LCMS and HPLC-PDA and investigated the regulation of ESK on reactive oxygen species. Also, the expressions of melanin synthesis-related factors and apoptosis-related factors were confirmed. As a result, the quantification results of quercetin and rutin in ESK were 77.2 and 7.4 mg/g. IC₅₀ on DPPH and ABTS radical scavenging activity is 33.1 and 9.5 ug/mL. ESK attenuated not only the expression of tyrosinase, TYRP-1, TYRP-2, and MITF in melanogenesis. It is thought that ESK may be effective in the inhibition of melanogenesis through MAPK cell signaling pathway in melanocytes. These study results suggest that ESK has the ability to inhibit melanin production and induce apoptosis.

본 연구는 의성작약(Paeonia lactiflora)의 가공공정별 생리활성과 성분 변화를 확인하였으며 이에 따라 최적의 가공공볍을 찾아 추후 제품생산에 자료를 제공하고자 한다. 본 연구에 사용된 작약은 의성에서 생산되는 의성작약(Paeonia lactiflora)을 사용하였으며 가공방법으로는 거피를 제거한 것과 제거하지 않은 것을 절단하여 건조 후 사용하였다. 추출 샘플로는 가공한 작약을 술에 담가 볶은 것(주초)과 볶은 것(초), 건조 한 것 세 가지로 나누어 추출하였다. 추출방법으로는 온도별 열수추출과 농도별 알코올추출을 진행하였다. 온도별 열수추출은 100g의 작약과 500ml의 정제수를 60℃, 80℃, 100℃에 3h 추출하였고 농도별 알코올추출은 100g의 작약과 각각 500ml의 10%, 30%, 50%, 70%, 90% 에탄올을 상온에 6d 추출하였다. 추출을 통해 얻은 샘플로 항산화활성과 주요성분함량을 조사하였다. 항산화활성은 1g/kg의 농도로 DPPH assay 실험을 활용하였다. 실험 결과 열수추출물의 경우 60℃에서 추출한 초가 가장 좋은 활성을 가지고 있었고, 에탄올추출에서는 90% 에탄올에서 추출한 초가 가장 활성이 높았다. 주요성분 분석으로는 Paeoniflorin과 Albiflorin의 함량을 조사하였는데 2g/kg로 샘플을 희석한 뒤 HPLC(Water 2695, Water 5996PDA, 칼럼-Xbridge C18)이용하여 분석한 결과 Paeoniflorin은 90% 에탄올에서 추출한 주초가 가장 많았고, Albiflorin은 90% 에탄올에서 추출한 초가 가장 많았다. 본 실험의 결과 항산화활성과 주요성분의 최적 조건은 90% 에탄올에서 추출한 초인 것을 확인하였으며, 추후 다양한 가공방법을 활용하여 생리활성검증과 주요성분 분석을 진행 할 예정이다.

This study aims to confirm the possibility of using the invasive alien plants in Jeju as a functional biomaterial. To achieve this purpose, 70% ethanol extract and solvent fractions were prepared for five invasive alien plants (Hypochaeris radicata, Rumex acetosella, Humulus japonicus Siebold & Zucc., Solanum viarum, Lactuca scariolar) and their antioxidant, antibacterial anti-inflammatory and anti-obesity effects were investigated. The DPPH radical scavenging activity of ethanol extract from invasive alien plants was shown in the order of Rumex acetosella > Hypochaeris radicata > Humulus japonicus. Antimicrobial activity of ethanol extract against food poisoning bacteria (4 species) and oral cavity-induced microorganisms (6 species) was measured. As a result, the extract of Humulus japonicus showed high antibacterial effects against food poisoning bacteria (E. coli, V. parahaemolyticus) and oral microbes (L. casei, S. epidermidis, E. faecalis). In LPS-induced RAW 264.7 cells, the anti-inflammatory effect of ethanol extract from invasive alien plants was investigated. As a result, the NO production inhibition activity was highest in the Rumex acetosella and the Humulus japonicus Siebold & Zucc. ethanol extract, and the NO production inhibition activity was concentration-dependent. In addition, the Rumex acetosella and the Humulus japonicus Siebold & Zucc. ethanol extract showed a concentration-dependent inhibitory effect on cytokine (IL-6) production. These extracts also showed inhibitory activity of COX-2, an inflammatory protein. This suggests that NO production inhibition activity by the extract of invasive alien plants is the result of inhibition of iNOS and COX-2 expression. Currently, organic solvent fractions of crude extract are manufactured and the investigation of active ingredients is continuing along with evaluation of biological activity such as anti-inflammatory. These results are expected to be a major data for the study on the separation and utilization of active ingredients with antioxidant, antibacterial and anti-inflammatory effects using foreign plant crude extract and solvent fractions, and are highly likely to be applied to the development of functional food and cosmetics materials.

도라지(Platycodon grandiflorum)는 초롱꽃과 도라지속에 속하는 여러해살이풀로 7~8월에 보라색이나 흰색의 꽃을 피우고, 뿌리는 다육질로 원주형 또는 분지형이다. 잎은 거의 엽병이 없는 대생이며, 종자는 난형으로 3개의 모서리가 있다. 항염증 성분인 플라티코딘이 들어있어 편도염을 비롯한 후두염, 폐렴 등에 효과가 있어 우리나라 약용작물 재배면적의 상위를 차지하고 있는 주요 작물이다. 최근, 백수오, 감초 등 심근성 약용작물은 뿌리의 수확 비용 절감을 위해 용기재배가 도입되고 있다. 본 연구는 도라지 용기재배에 적합한 용기의 규격과 고온 경감을 위한 용기 재료 선발을 위해 수행하였다. 도라지 용기재배에 적합한 용기의 규격 선발은 기본 용기로 플라스틱 플륨관을 사용하였고, 높이는 40cm로 고정하여 직경을 10, 20, 30cm로 처리하였다. 2019년 4월 하순에 도라지 종자를 파종하여 용기 규격별로 각각 1주(10cm), 4주(20cm), 8주(30cm)를 남겨 두고 솎음 다음, 2020년 10월 하순에 수확하였다. 도라지의 생육 및 수량성을 조사한 결과, 용기의 직경이 증가함에 따라 근장, 근경, 근중 등 지하부 생육이 우수한 경향이었다. 또한, 10a당 수량은 노지재배 749kg에 비해 직경 10cm 778kg, 20cm 849kg, 30cm 1,156kg로 직경 30cm가 가장 우수하였다. 직경이 증가할수록 수량성이 증가하였으나 직경 30cm 이상의 용기는 수확 시 노동력이 증가하고, 배양토 비용이 증가하여 사용하지 않았다. 고온 경감을 위한 용기 재료 선발은 흰색과 검정색 플라스틱 플륨관을 높이 40cm × 직경 30cm 규격으로 절단하여 2020년 4월에 도라지 종자를 파종하였고, 2021년 10월 하순에 수확하였다. 이 중 검정색 용기는 무처리(대조), 유공, 반유공, 흰색부직포, 반사필름 처리를 하였다. 도라지의 수량성을 조사한 결과, 검정색 용기 중 유공처리가 무처리 대비 수량이 21%(1,080 → 1,304kg/10a) 증가하였다. 위의 결과로 도라지는 직경 30cm의 검정색 유공 용기가 용기재배에 적합한 것으로 판단되었다.

Excessive endogenous endotoxin, especially lipopolysaccharide (LPS) reflux from gastrointestinal (GI) tract to the liver tissue is one of the most serious reasons of severe and acute liver injury which is mainly mediated by Kupffer cell activations. However, there is no clear molecular clues to explain the exact pathophysiological mechanism and effective drugs available till nowadays. We aimed to comprehend the pathophysiological features of LPS-induced liver injury and evaluate the efficacies of potential therapeutic drug, Ga-mi-Yuk-Mi-Jihwang-Tang (GYM), which is composed of herbal plants. GYM remarkably caused to normalize hepatic inflammation and oxidations against LPS-induced liver injury by evidence of serum liver enzymes, histopathological analysis, both hepatic protein and gene expression levels of pro-inflammatory cytokines, nitric oxide levels, and hepatic tissue levels of reactive oxygen species (ROS) levels, malondialdehyde (MDA), and 4-hydroxyneoneal, respectively. To assess molecular events in the hepatic tissue, we further found hepatic Sirtuin6 (Sirt6) levels were considerably depleted by LPS injection with aberrant alterations of Nrf2/HO-1 signaling pathways, whereas administration with GYM notably exerted to normalize these abnormalities. Our results exhibited that GYM would be one of target drug to diminish hepatic inflammation as well as oxidative stress by regulation of hepatic Sirt6 levels.

The Food and Agriculture Organization (FAO) has been estimating the potential of insects as human food and animal feed for convincing food security since 2010. On account of this reason, Tenebrio molitor larvae have been gaining considerable attention as an alternative protein source for various foods. However, consumers do not prefer them because of their disgusting appearance. Therefore, it is necessary to develop a method that improve their appearance as to lead to T. molitor larvae consumption. In this study, T. molitor larvae which is prepared for optimally sampling conditions (shade drying, 30 min boiling after hot air drying, 30 min steaming after hot air drying), were cultured with Cordyceps militaris mycelia, and measured growth and density of mycelial. Also analyzed the cordycepin and adenosine content compared with commercial C. militaris. As a result, T. molitor larvae cultivated with C. militaris mycelia showed the highest cordycepin content (13.75 mg/g) was observed in optimal sampling conditions (shade drying). Therefore, we report that the methods which T. molitor larvae cultivated with C. militaris mycelia not only improve their appearance but also increase cordycepin content, which can be contributed to lead T. molitor larvae consumption.

표고는 단백질, 무기질, 비타민과 같은 영양소가 골고루 함유되어 있고 독특한 맛과 향기를 가지고 있어 식용으로 널리 이용되고 있다. 이들 성분 중 단백질 및 아미노산은 생체기능 및 대사에 관여하는 영양소이며 풍미와도 밀접한 관계를 가지고 있다. 본 연구에서는 국내산표고균주와 수입표고균주의 조단백질과 아미노산 함량을 조사하였으며, 국내산표고균주 4종과 수입표고균주 4종의 함량을 비교하였다. 국내산표고균주의 조단백질 함량은 25.36~34.11%, 수입표고균주는 18.91~28.70%로 나타났으며, 아미노산은 16종류의 아미노산이 분석되었다. 국내산표고균주와 수입표고균주의 구성아미노산 함량은 각각 8,318.66~17,672.59mg%와 9,828.10~16,944.87mg%였다. 국내산표고균주와 수입표고균주의 유리아미노산 함량은 각각 466.78~899.82mg%와 407.12~669.34mg%로 나타났다. 국내산표고균주와 수입표고 균주의 필수아미노산 함량은 각각 27.92~37.67%, 33.74~61.59%로 확인되었다. 수입표고균주의 필수아미노산이 국내산표고균주에 비하여 높은 비율을 나타내었으나, 표고의 아미노산 함량이 차이가 있어 수입산표고균주의 필수아미노산 함량이 국내산보다 높다고 보기는 어렵다. 이러한 결과는 표고의 산업화에 유용한 정보를 제공하고 표고의 영양학적 지표 자료로 활용될 수 있을 것으로 보여지며, 추후 더 많은 시료를 수집하고 분석항목을 다양화한 연구를 지속적으로 진행할 예정이다.

표고(Lentinula edodes (Berk.))는 담자균강 주름버섯목 느타리과 잣버섯속에 속하는 식용버섯으로 봄에서 가을에 걸쳐 주로 재배하며, 예부터 식용 및 약용으로 널리 이용되어져 왔다. 우리나라를 비롯하여 일본, 중국 등의 동남아시아 지역뿐만 아니라 최근에는 미국, 캐나다 및 네덜란드 등의 서구 나라에서도 관심이 높으며, 전 세계적으로 중요한 식용 버섯으로써 주목을 받고 있다. 표고는 혈중 콜레스테롤 수준의 감소, 항당뇨, 혈압조절, 면역증강, 간 보호 및 비만 억제 등의 다양한 생리활성이 밝혀져 있어 현대인의 식생활에서 수요가 더욱 증가되고 있는 추세에 있다. 버섯의 생육은 크게 균사의 생장과 자실체의 생육으로 구분되는데, 표고 균사의 배양 기간이 86~123일 정도 소요되며, 자실체의 생육 기간은 10~20일 정도로, 균사의 배양 기간이 훨씬 긴 것으로 나타났다. 버섯의 생육 단계에서 영양, 생식, 생장은 모두 수분으로부터 비롯되며, 생육 조건, 조도, 환기 정도 등에 따라 버섯의 품질은 상당한 차이를 보일 수 있다. 일반적으로 봄에 수확한 표고는 대가 짧고 단단하며 감칠맛이 풍부하며, 가을에 수확한 표고는 대가 길고 육질이 부드럽고 비교적 강수량이 높아 수분함량이 높은 것으로 알려져 있다. 이러한 현상은 표고의 수확 시기에 따라 기후, 온도, 강수량 등의 차이가 이화학적 특성에 큰 영향을 미치는 것으로 생각되어, 본 연구에서는 봄과 가을에 각각 표고를 수확하여 이화학적 특성 및 기능성성분을 비교하였다. 분석결과 가을에 수확한 표고가 봄에 수확한 표고에 비해 수분, β-glucan, ergosterol 그리고 ergothioneine 함량이 유의적으로 높게 나타나, 소재 개발 시에 경제적 경쟁력을 고려했을 때 가을에 수확한 표고 활용이 유리할 것으로 고려된다.

Carex pumila Thunb. is a plant native to East Asia, Australia, and New Zealand. However, its effect on skin melanogenesis has not been investigated. In the present study, we evaluated its anti-melanogenic properties using B16F10 melanoma cells and zebrafish larvae in the presence or absence of α-melanocyte stimulating hormone (α-MSH). In this study we revealed that concentrations below 50 µg/mL did not induce any cytotoxicity in B16F10 melanoma cells and cardiotoxicity in zebrafish larvae. However, 50 µg/mL treatment significantly inhibited α-MSH-induced extracellular (from 181.24% α 0.62% to 105.15% α 0.31%) and intracellular melanin contents (from 119.8% α 1.2% to 53.4% α 1.7%) as well as intracellular tyrosinase activity (from 143.9% α 4.2% to 103.7% α 1.4%) in B16F10 melanoma cells. At 25 µg/mL and 50 µg/mL concentrations, it could significantly inhibit α-MSH induced hyperpigmentation in zebrafish larvae (from 100% α 2.3% to 60.7% α 1.3% and 47.5% α 1.9% respectively). Additionally, the extract suppressed α-MSH-induced cAMP-CREB-MITF signaling pathway and consequently inhibited tyrosinase expression in B16F10 melanoma cells. In conclusion, our results indicate that this plant extract could suppress the cAMP-CREB-MITF axis which consequently inhibits tyrosinase mediated melanogenesis.

The coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic may be stressful for people. Public health actions, such as social distancing, can make people feel isolated and lonely and can increase stress and anxiety. As a result, there is a growing interest towards various materials to relieve stress. Thus, the present study aimed to investigate the anti-stress effects of ethanol extract of Ziziphus jujuba in PC12 cells treated with corticosterone and its underling mechanisms. Furthermore, the viability of the cells, the apoptosis of the cells, the level of phosphorylation of extracellular signal-regulated kinases (p-ERKs) expression were measured by MTT assay, LDH assay, Hoechst staining assay and western blotting. Our results showed that the extract of Ziziphus jujuba reversed corticosterone-induced damage in PC12 cells, which increased cell viability, decreased LDH release, and attenuated corticosterone-induced apoptosis as compared with the corticosterone-treated group. Therefore, these data suggest that the extract of Ziziphus jujuba could be a good candidate for development as a functional food supplement in the improve the anti-stress effect.

장내세균의 구성과 각종 질환의 상관관계에 대한 연구가 활발히 수행되고 있다. 대장관련 질환 뿐 아니라, 당뇨, 비만 등 대사성 질환, 심지어 정신질환에까지 장내세균 구성의 영향이 미치는 것으로 밝혀졌다. 이에 다양한 천연 소재를 활용하여 각종 동물질환모델에서 생리활성을 검토할 때, 장내세균의 구성을 분석하여 그 상관관계를 밝힐 필요가 있다. 장내세균의 구성에 따라 질환의 양상이 달라질 수 있으며, 치료에 영향을 줄 수 있다. 동물실험을 수행할 때에도 실험동물 간 장내세균의 구성이 다르면 질환의 유도 또는 천연소재에 의한 치료 패턴이 달라질 수 있음을 가정하여 본 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 EtOH와 LPS를 이용하여 간장해 동물모델을 구축하고, 장내세균 구성을 T-RFLP법으로 분석하여 그 상관관계를 검토하였고, tracheloside 등의 천연물을 투여함으로써 성분의 대사 패턴을 확인하였다. 이 결과는 천연소재의 간장해 개선 연구를 수행하기 위한 기초 결과로 활용될 수 있다.

마자인(麻子仁)은 뽕나무과에 속하는 대마(Cannabis sativa L.)의 종자로써, 治血虛津虧, 腸燥便秘하며, 中風汗出, 逐水, 利小便, 破積血, 復血脈, 乳婦産後餘疾, 長髮 등에 사용한다고 기록되어 있다. 마자인 종자의 외피에는 환각성분인 Tetrahydrocannabinol (THC) 및 뇌전증과 다발성경화증 등 희귀, 난치성 질환의 치료제로 사용되는 Cannabidiol (CBD) 성분이 함유되어 있다. 따라서 외피를 제거한 마자인은 햄프씨드(Hemp Seed)로써 식품으로 이용되지만, 외피를 제거하지 않은 마자인은 의약품으로써 사용이 되고 있다. 마자인은 윤조탕, 자윤환, 마자인환 등 다양한 한의학 처방에 사용되지만, 외피에 함유되어있는 THC 및 CBD의 함유량 및 안전성에 대한 연구는 밝혀지지 않았다. 이에 마자인 함유처방의 안전성을 입증하는 실험방법을 설계하였다. 우선 의약품으로 유통되는 마자인의 외피에 THC 및 CBD 성분이 있는지를 확인하기 위해 마자인을 다양한 용매별 (물, 헥산 등)로 추출한 후 LC/MS를 이용해 성분 유무를 확인한다. 또한, 마자인 함유 처방 (마자인환, 자윤환, 윤조탕 등)을 복용하였을 경우 혈중에 THC 및 CBD 성분이 있는지를 확인하는 방법으로 실험동물에 마자인 함유 /처방을 투여한 후 혈액을 채취한다. 마찬가지로 성분 유무를 측정하는 방법은 LC/MS를 이용해 확인한다.

현재, ‘마약류 관리에 관한 법률’에 의해 규제되고 있는 대마는 “대마초와 그 수지 및 이를 원료로 제조된 제품 일체”에 대한 판매 및 유통이 엄격히 금지되어있다. 예외로, “대마초의 종자·뿌리 및 성숙한 대마초의 줄기와 그 제품”은 규정예외 되어있지만, 이를 식품 및 화장품 등의 산업재료로 활용하기 위해서는 대마의 새싹 및 근경부의 생산량과 안전성이 확보되어야만 한다. 그러므로, 본 연구에서는 동일 생육조건하에 LED광원에 따른 대마(Cannabis sativa L.)의 생육 및 생산량 차이를 확인하였다. 또한, LED광원 별 새싹대마의 독성을 확인하기 위해 대식세포인 RAW 264.7에 추출물을 처리하여 세포독성을 평가하였다. 실험결과, 청색광 처리 새싹대마가 생체 중 12.8 g로 가장 높았다 (적색광 10.8 g, 차광 8.8 g). 광원 별 세포독성은 모든 광원별 새싹대마 추출물에서 0.1 ~ 1 mg/ml까지 농도에서 독성이 없음을 확인하였다. 결과적으로, 빛을 처리한 조건의 새싹대마가 차광된 조건의 새싹대마보다 생산량이 증대되었으며, 광원별 새싹대마에서 세포독성이 없음을 확인하였다. 그러므로, 본 연구를 통해 대마 새싹이 식품 및 산업적 소재로서의 경쟁성과 안전성을 가지고 인체에 유익한 소재로 활용될 수 있는 가능성을 보였다.

최근 전 세계적으로 대마를 활용한 산업화가 활발하게 이루어지고 있다. 우리나라도 2019년부터 의료목적에 한하여 대마 의약품이 허용되었으나, 현행법 상 관련 의약품의 국내 생산은 불가능하기 때문에 전량 수입에 의존하고 있다. 현재, 대마와 관련하여 식의약소재로 산업화가 가능한 부분은 껍질(포엽과 외종피)이 완전히 제거된 종자 뿐이다. 결국, 대마의 사용이 합법화 되고 있는 미국, 캐나다에 비해 식의약산업에 있어서의 활용 범위가 좁다. 이에 본 연구에서는 대마 종자를 이용하여 일정 기간 싹을 틔워 식품으로 활용할 수 있는 과학적 근거를 마련하고자 하였다. 사전 연구를 통해 재배조건에 따른 성분의 변화, 세포독성 등이 검토되었고, 이를 기반으로 새싹대마의 대량생산연구 및 안전성·독성 검토, 생리활성 연구를 계획·수행하고 있다. 다양한 대마 소재를 발굴하고, 이를 산업화할 수 있는 첫걸음으로서 의의를 가진다.

대마(Cannabis sativa)는 카나비노이드(cannabinoids) 계열의 성분으로 인한 약리효능 뿐만 아니라 섬유, 식품 등의 분야에서도 식물소재로 활용도가 높은 것으로 알려져 있다. 최근 의료용 대마의 경우 규제완화가 예정됨에 따라 관련 산업분야에서도 안정적 원료 소재 생산에 대한 연구가 요구되고 있다. 대마는 실생번식이 가능한 종이나, 의료용 등 소재의 안정적 공급을 위해서는 균일한 cannabidiol(CBD) 성분의 확보가 가능한 영양증식 방법이 대안으로 사용될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 영양증식 방법 중 조직배양 기술을 이용한 대마 품종별(Cherry Blossom, Queen Dream과 Hot Blonde) 증식법 구명을 위하여 식물생장조절제의 종류 및 농도에 따른 기내생육특성을 조사하였다. 세 품종 모두 1 mg l^-1 thidiazuron (TDZ) 단독처리 시 신초(> 2cm)가 가장 많이 유도되었다. 단 Queen Dream 품종은 0.5 mg l^-1 와 TDZ 0.2 mg l^-1 NAA 혼용처리구에서 많은 수의 신초가 유도되었으나 상대적으로 신초의 길이(< 2cm)는 짧은 것으로 확인할 수 있었다. 발생된 신초는 MS 기본배지에서 발근을 유도한 후 토양에 순화하여 정상적인 식물체로 발달되었다. 이와 같은 식물생장조절제 처리를 포함한 식물조직배양 방법은 유용 개체·품종의 증식 및 의료·산업용 원료 소재의 안정적 생산에 활용될 수 있다.

식물 내에는 배당체 형태의 생리활성 물질들이 다량 존재하고 있으며, 비배당체로 전환하였을 경우 생리활성이나 투과성이 증대된다는 연구들이 보고되어 있다. 따라서 본 연구에서는 고활성 β-glucosidase 활성을 갖는 균주를 선별함으로써 식물 내의 비배당체 활성 성분을 증대시키는 데 활용하고자 한다. 균주는 전남지역 제조된 막걸리부터 분리하였다. 분리된 균주는 성장 속도 등 산업적으로 활용될 수 있는 가치를 평가하여 11종 22점의 균주를 분리하고, 16S rRNA분석을 통해 균주를 동정하였다. 동정된 균주를 이용하여 β-glucosidase의 활성을 평가하여 고활성 균주를 1종을 선별하였다. 선별된 균주는 다른 균주에 비하여 상대적 활성이 57% ~ 99%정도 활성이 높았으며, 공시 균주와 비교하였을 때도 상대 활성이 높은 았다. 선별된 균주의 특성을 규명하기 위하여 glycerol, L-arbinose를 비롯한 49가지의 탄수화물의 대사 활성을 확인해본 결과 25가지의 탄수화물 대사 활성을 가지고 있는 것을 알수 있었다. 또한 Lipase, β-glucosidase 19가지의 다양한 효소활성을 확인해본 결과 8종의 효소활성이 있음을 확인할 수 있었다.