한국산 미나리아재비속 미나리아재비(Acris Schur)절에 속하는 미나리아재비(Ranunculus japonicus)와 근연종인 산미나리아재비(R. acris var. nipponicus) 및 바위미나리아재비(R. crucilobus)의 실체와 분류학적 한계를 파악하기위해 속, 종간 규명에 많이 이용하고 있는 핵리보좀(ribosomal) DNA의 internal transcribed spacer 구간의 염기서열을 분석하였다. 본 연구는 6개의 군외군을 포함하여 총 18개의 DNA 재료(accessions)의 정열된 염기서열들을 바탕으로 bootsrap을 포함한 maximum parsimony와 maximum likelihood 분석법에 의한 계통수로 평가하였다. 연구 결과 Acris절에 속하는 미나리아재비, 산미나리아재비 및 바위미나리아재비는 단계통군으로 나타났으며 특히 미나리아재비(R. japonicus)와 산미나리아재비(R. acris var. nipponicus)는 같은 분계조를 형성하였다. 이와 달리 바위미나리아재비는 미나리아재비와 산미나리아재비에서 분지된 결과를 보여, 한라산 해발 1500m이상의 높은 지역에 분포하는 바위미나리아재비는 미나리아재비의 아종(R. japonicus Thunb. subsp. chrysotrichus (Nakai) Y. N. Lee, comb. nud.)으로 처리하기보다는, 독립된 고유종인 R. crucilobus H. L$\acute{e}$v.으로의 처리를 지지하였다.
미나리아재비의 약을 배양하여 미숙화분 유래의 식물체를 획득하는데 있어서 생장조절제의 종류와 농도 및 배양 적기를 구명하기 위해 화분의 발육단계별로 캘러스, 배발생및 식물체 재분화에 미치는 영향을 조사하였다. 캘러스 및 배발생에는 2,4-D 및 kinetin 처리보다 NAA 및 BA처리에서 효과적이었으며 특히 0.5 mg/L NAA와 1.0 mg/L BA 처리구에서 가장 왕성하였다. 화분의 발육과정중 1핵성과 초기2핵성의 pollen mitosis 전후기인 개화 3일전의 약의 발육상태가 캘러스, 배발생 및 식물체 재분화에 적합하였다. 화분유래의 배발생은 영양세포의 계속적인 분열에 의해 이루어졌다.
한국산 미나리아재비과 20속 36종에 대하여 열매 및 종자 형태를 조사하였다. 그 결과, 먼저 열매는 수과(achene)와 장과(berry) 및 골돌과(follicle)로 분류되었고, 수과를 갖는 분류군에서는 과피 표면에 모용(trichome)의 발달유무, 기공(stoma)의 존재여부, 그리고 과피 해부형태에서는 내과피가 한 층의 후벽세포로 뚜렷하게 발달하는 특징이 식별 유용형질로 판단되었다. 그리고 골돌과를 갖는 분류군은 종피의 구성(양주피 vs. 단주피), 종피 표면의 형태, 모용의 발달 유무, 종피 type 등이 분류형질로 유용한 것으로 판단되었다. 조사된 열매 및 종자 형질에 기초하여, 복수초속(Adonis)은 양주피성 배주를 가지므로 단주피성 배주 유집군인 미나리아재비아과(Ranunculoideae)에서 Helleboroideae아과로 분류되어야 할 것 같다. 또한 나도바람꽃속(Enemion)의 나도바람꽃은 단주피성 배주와 종피구조(non-sclereid exotesta) 형질에서 만주바람꽃이나 매발톱꽃, 개구리발톱과는 다른 너도바람꽃속(Eranthis)과 유사하여 Helleboroideae아과로 분류하는 것이 타당할 것으로 생각된다. 연구결과, 매화바람꽃속(Callianthemum)과 유일한 장과 속인 노루삼속(Actaea)의 분류학적 위치에 대하여 좀 더 정확한 연구가 필요할 것으로 생각된다.
많은 백합과, 미나리아재비과 식물들의 종자들은 모식물체에서 미숙배를 가지고 탈리되는 것으로 보고되고 있다. 이러한 종자들은 형태적 또는 형태생리적 휴면을 가지고 있다. 따라서 본 연구는 몇 가지 자생 관상용 Helopniopsis, Thalictrum속 식물의 형태적 종자휴면 연구를 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 백합과의 처녀치마와 숙은처녀치마, 미나리아재비과의 금꿩의다리, 자주꿩의다리 및 연잎꿩의다리 종자의 배의 형태와 발아율을 조사하였다. 연구대상 다섯 종 모두 미숙배 종자였다. 백합과의 처녀치마와 숙은처녀치마는 미발달형 배를 가지고 있었다. 미나리아재비과의 꿩의다리 세 종은 모두 미발달형과 직선형의 중간형태로 판단되었다. 연구된 다섯 종 모두 유근이 돌출하기 전에 배가 일정 크기까지 신장하였다. 백합과의 처녀치마와 숙은처녀치마는 30일 동안 각각 22.7%, 40.7% 정도가 발아한 반면, 미나리아재비과의 금꿩의다리, 자주꿩의다리 및 연잎꿩의다리는 각각 12.5%, 3.3% 및 0%가 발아하였다. 따라서 처녀치마와 숙은처녀치마의 종자는 각각 약 78%, 60%정도가 형태생리적 휴면을 보였고, 금꿩의다리, 자주꿩의다리 및 연잎꿩의다리는 각각 약 87%, 96% 및 100%가 형태 생리적 휴면을 보였다. 한 종 내에서도 형태적 휴면과 형태 생리적 휴면을 동시에 가지고 있었다. 따라서 미숙배가 발아 지연의 원인으로 판단되었다. 이 결과들은 추후 한반도 자생식물의 형태학적 종자휴면을 연구하는데 유용한 자료가 될 것이다.
본 연구는 항진균성 천연물 의약품을 개발하기 위한 생물자원의 연구로서 미나리아재비과에 속한 여러 한약재의 항진균활성을 새롭게 검증하고 비교하는 것을 목표로 한다. 한약재에서 진균류 생장을 저해하는 물질을 효과적으로 추출하는 방법을 찾고 추출물들에 포함된 항진균성 유용 물질을 탐색하였다. 위령선, 황련, 백두옹 한약재의 열수 추출 및 유기용매 추출을 진행하여 액체배지에서 항진균활성을 측정하였을 때 클로로포름 분획물에서 효과적인 결과를 얻었다. 또한 단세포성 진균인 Candida albicans, Candida tropi- calis, Candida lusitaniae 그리고 사상성 곰팡이인 Pythium ultimum KACC 40705, Aspergillus fumigatus, Fusarium oxysporum을 대상으로 고체배지에서 disc diffusion 실험으로 진균 성장 저해 실험을 수행하였다. 백두옹 추출물은 Candida spp.에 대해서, 위령선은 사상성 곰팡에 대해서 우수한 항진균활성을 가지고 있다는 것으로 확인했다. 마지막으로 추출물에 존재하는 항진균성 유용물질을 탐색하기 위해 GC-MS 분석을 진행하였다. 연구 결과 미나리아재비과의 한약재에서 항진균활성을 확인할 수 있었으며 위령선에서 thur- berogenone, 황련에서 16-HCDO를 항진균성 후보물질로서 확인하였다. 결론적으로 백두옹, 위령선 및 황련은 다양한 진균류에 대하여 항진균활성을 가지고 있음을 확인하였으며, GC-MS 분석에서 세 한약재 모두 서로 다른 항진균성 후보물질을 가지고 있는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 미나리아재비과 생물자원이 진균류 저항성에 대해 여러 방향으로 진화되었음을 나타낸다.
국내산 41종과 79종 식물체 메탄올 추출물 및 일본산 1종 식물체 정유의 솔잎혹파리(Thecodiplosis japonensis Uchida et Inouye) 유충에 대한 살충황성을 여지접촉법과 충제침지법으로 조사한 결과 살추활성은 식물체 종류에 따라 달리 나타났다. 여지접촉법으로 여지당 시료 10mg을 처리하였을 때, 국내산 미나리아재비과의 지범, 부자의 위령선 뿌리 추출물과 일본산 측백나무과의 Thujopsis dolabrata var. hondai 톱밥의 정유가 90%이사의 살충활성을 보였다. 그러나 충제침지법(5,000ppm)을이용한 생물검정에서는 T.dolabrata var. hondai 톱밥의 정유만이 강한 살충활성을 나타내었다. 따라서 T.dolabrata var. Hondai 톱밥의 추출물의 솔잎 혹파리에의한 소나무림의 피해를 줄일 수 있을 것으로 생각된다.
Adonis pseudoamurensis W. T. Wang의 분류학적 실체를 규명하기 위하여 본 종과 그 근연분류군에 대한 주요 검색형질을 비롯한 외부형태학적 형질을 조사하였고, 근연분류군과의 종검색표를 작성하였다. 그 결과, 일본특산종인 A. ramosa Franch.는 잎 이면과 엽병에 성기게 털이 분포하고, 악편의 길이가 화피편의 길이와 거의 같은 것에 비해, A. pseudoamurensis는 잎 이면과 엽병이 무모이고, 악편의 길이가 화피편의 길이보다 짧다. 또한, A. multiflora Nishikawa et Ko. Ito는 엽선이 점첨두이고, 최종열편은 선형이며, 원줄기와 분지된 줄기에 인엽이 분포하나, A. pseudoamurensis는 엽선이 예두이고, 최종열편은 피침형이며, 분지된 줄기에는 인엽이 분포하지 않는 점에서 뚜렷이 구분되었다. 한편, A. pseudoamurensis의 특징은 원기재문과는 달리 경생엽에 엽병이 있고, 암술에 털이 있으며, 본 형질들은 근연분류군들과 공통의 형질이다.
할미밀망은 국내에서 자생하는 미나리아재비과의 낙엽활엽덩굴식물이다. 어린 잎은 식용으로 사용되며 줄기와 뿌리는 약재로 사용된다. 할미밀망 줄기에 대한 항산화 연구는 보고되었으나 잎에 대한 연구는 현재 수행되지 않았다. 본 연구에서는 할미밀망을 70% 에탄올 추출물로 제조하고 항산화 및 항염증 생리 활성을 비교하였다. 항산화 활성을 측정하기 위해 5가지 분석(총 폴리 페놀 함량, 플라보노이드 함량, 환원력, ABTS 및 DPPH 라디칼 소거 활성)이 사용되었으며 모든 분석에서 농도 의존적 효과를 나타냈다. 항염증 활성을 조사하기 위해 RAW 264.7 세포를 사용했다. 할미밀망은 농도(31.25-250 ㎍/mL)에서 세포 독성을 나타내지 않았다. 할미밀망(250 ㎍/mL)은 LPS에 비해 세포의 수지상적 형태 변화를 억제하였고(34.4%), NO (77.4%), IL-6 (85.5%) 및 TNF-α (41.2%)의 발현을 억제함으로써 염증을 낮추는 효과를 나타내었다. 또한 할미밀망(250 ㎍/mL)은 LPS 단독 처리군에 비해 COX-2 (79.8%), iNOS2 (93.9%), IL-6 (87.6%) 및 TNF-α (77.3%)의 유전자 발현을 억제했다. 이러한 결과는 할미밀망이 우수한 항산화 및 항염증 작용을 가지고 있음을 보여준다. 그러므로 할미밀망은 향후 항산화 및 항염증 효과를 가진 천연 생물 유래 소재로 활용될 수 있을 것이다.
동강할미꽃은 미나리아재비과의 다년생 초본식물로 우리나라에서는 석회암지대에서만 발견되는 희귀식물이다. 희귀성과 화훼자원으로 가치가 높아 최근 남획과 생육지 교란이 심각하다. 동강할미꽃의 보전과 자원 개발을 위해 세 가지 목적으로 연구를 수행하였다. 첫째, 밝혀지지 않은 새로운 분포지를 조사하며, 둘째, 기존 생육지의 입지환경과 식생을 분석하며, 셋째 동강할미꽃 미소생육지 별 형태와 개체군의 특징을 비교하는 것이다. 삼척시, 정선군, 평창군 및 영월군에서 동강할미꽃이 자생하는 것을 재확인하였고, 충청북도 단양군에서 새로운 분포지를 발견하였다. 이로써 남한에서 지리적 분포지는 강원도에서 확대되어 충북까지, 우리나라 석회암분포지와 거의 정확하게 일치함으로써 이 종이 호석회성 식물일 가능성을 제시한다. 분포하는 미소생육지의 87%가 바위틈이었다. 바위틈에서는 능선이나 사면에 비해 개체수는 적었으나, 유의하게 크기가 크고 꽃 수도 많으며 개화율이 높았다. 개체수가 적은 것은 바위지역에 잠재적 미소생육지 자체가 적기 때문일 것이다. 바위틈은 빛 조건이 좋고, 배수도 용이하며, 다른 종과의 경쟁도 피할 수 있으므로, 이 종이 안정적으로 정착하고 생장하는 적지로 판단된다. 호석회성 식물 여부, 입지조건에 따른 발아와 정착에 대한 포장 실험 및 분포지와 미분포지의 교차이식실험 등의 연구가 더 필요하다. 또한 분포지가 석회암지역에 국한되므로 종 보전을 위해 개체군 보전의 위협요인과 유전적 다양성에 대한 연구도 필요하다.
국내에 아직 많이 이용되지 않는 식물 중 실외 정원의 화분에서 봄부터 가을까지 잘 견뎌낼 수 있는 자생식물을 조사하기 위해 2007년부터 2009년까지 한국 30여 지역을 탐사하였다. 일반적인 화분(직경 27.5 cm ${\times}$ 높이 27.5 cm) 과 걸이용 화분(직경 27.5 cm ${\times}$ 높이 13 cm)에 식물을 채취하여 심거나 파종하여 충남 성환(북위 36''56' 동경 127''09')의 정원에서 재배하여 생육이 좋은 것으로 파악된 자생식물은 일반적인 화분용으로는 13과 29속 38종(초본식물 37종류, 목본식물 1종류)이었으며, 걸이용 화분용으로는 28과 43속 46종(초본식물 29종류, 목본식물 17종류)이었다. 이 중 이용 가능성이 가장 높을 것으로 기대되는 식물은, 일반적인 화분에는 박주가리과의 박주가리, 도라지과의 염아자, 국화과의 인진쑥 사자발쑥 물쑥, 사초과의 가는그늘사초, 화본과의 수크령 강아지풀, 꿀풀과의 배초향 긴병꽃풀 꽃향유 산박하 들깨풀, 콩과의 털갈퀴나물, 후추과의 후추등, 장미과의 분홍찔레의 16종이었고, 걸이용 화분용으로는 박주가리과의 박주가리, 국화과의 좀씀바귀, 메꽃과의 메꽃 둥근잎유홍초, 마과의 마, 꿀풀과의 긴병꽃풀 백리향, 콩과의 제주달구지풀 털갈퀴나물, 방기과의 새모래덩굴, 후추과의 후추등, 미나리아재비과의 긴잎으아리, 장미과의 분홍찔레, 양지꽃, 꼭두서니과의 계요등, 꼭두서니, 포도과의 담쟁이 덩굴 18종이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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