인삼재배가 가능한 임간의 기후적 특성과 임간재배지내에서의 병해충 발생상황 및 생육상황을 관행재배지와 비교해본 결과는 다음과 같다. 가. 임간재배지의 온도는 관행재배지보다 $1^{\circ}C$ 정도 낮고 습도는 2% 정도 높았으며 토양온도는 $1.9^{\circ}C$ 낮고 토양수분도 11.8%가 낮았다. 임간재배지의 풍속은 관행재배지보다 3배 정도 늦었으며 결로시간은 3.3시간 긴 것으로 나타났다. 특히 일사량은 현저히 부족하였고 강우량도 약간 부족한 것으로 나타났으나 큰 차이는 없었다. 나. 2003년이 2004년과 2005년보다 병해의 발생이 많았고 임간재배지에서의 병해발생이 관행재배지보다 심하였다. 때문에 8월 중순경에 지상부가 거의 다 고사되었다. 임간재배지의 주요 병해충으로는 탄저병, 점무늬병 및 뿌리썩음병이었고, 관행재배지는 위의 병해와 잿빛곰팡이병의 발생이 주를 이루는 것으로 나타났다. 해충으로는 잎별레와 나방류가 가해하는 것으로 조사되었다. 3년근의 생육상황을 비교한 결과 임간재배지에서 자란 인삼의 생육상황이 전반적으로 50% 이상 불량하였고 특히 근중은 87.2% 정도 가벼운 것으로 나타났다.
이번 연구에서 인삼의 약 배양을 통한 배 형성과 식물체의 재분화가 확인되었다. 인삼의 약 배양에서 캘러스 유도에 적합한 기본 배지는 MS 배지였고 sucrose 농도는 3%였으며, 배 형성에 적합한 호르몬 농도는 2,4-D 1.0 mg/L 또는 3.0 mg/L이었다. 저온 전처리에 의한 인삼 약 배양의 캘러스 유도와 배 형성의 효율성 차이는 확인할 수 없었다. 인삼의 품종별 약 배양의 효율성을 검정한 결과, 청선 품종의 배 형성률이 가장 우수하였으며 선운 품종은 배 형성이 관찰되지 않았다. 약 배양으로 유도된 캘러스의 배수성을 검정한 결과, 반수체 캘러스가 확인되었지만 이 캘러스에서 배는 형성되지 않았다. 약 배양 유래의 배를 발아배지에 치상하였을 때 정상적으로 식물체가 재분화 하였으며, 이 식물체의 배수성을 검정한 결과, 모두 2배체로 확인되었다. 추후 DNA 마커를 이용한 약 배양 유래 식물체의 동형접합성의 확인이 필요하다고 판단된다. 인삼 약 배양을 통하여 동형접합성 식물체를 생산할 수 있다면 인삼 육종 효율성을 증진시키는데 크게 기여할 수 있을 것이다.
토양에서 재배되고 있는 묘삼의 뿌리 표피조직에는 근모가 많이 발생하였으나, 배지내에서 생육한 인삼 재분화식물체의 뿌리세포는 표피조직에 근모가 거의 발생하지 않았다. Phytagel이 적게 첨가된 배지에서 자란 유식물체의 뿌리에는 근모가 거의 발생하지 않았으며 근중, 근경, 지근발달 등의 뿌리 발육상태도 미약하였으나, phytagel의 농도가 증가함에 따라 근모의 발달, 근중, 근경, 세근발달 등의 뿌리발육이 양호해지는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 phytagel이 적은 배지에서 자란 유식물에서는 통도조직의 발달이 미약하였으나 phytagel이 높은 배지에서 자란 유식물에서는 통도조직의 발달이 아주 양호하였다.
본 연구는 이미 확립되어 있는 고려인삼의 체세포배발생을 통한 식물체 재분화와 Agrobacterium을 매개로 한 형질전환 시스템을 이용하여 항곰팡이성 인삼을 개발하고자 염기성인 강낭콩 키틴가수분해효소 유전자를 인삼으로 도입하였다. CaMV 35S promoter-강낭콩 키틴가수분해효소 유전자와 선발표지로서의 neomycin phosphotransferase II (NPT II) 유전자를 가진 pChi/748 binary 벡터를 pGA748로부터 제조하여 이를 도입한 A. tumefacience LBA4404와 인삼 접합배의 자엽절편을 1 mg/L 24-D, 0.1 mg/L kinetin이 첨가된 MS 액체배지에서 48시간 동안 공동배양한 후 동일배지에 100 mg/L kanamycine 500 mg/L carbenicillin을 첨가한 고체 배지에 옮겨 배양하였다. 배양 한달 후부터 절편의 절단면 부근으로부터 캘러스가 유도되기 시작하였으며 이어서 수많은 체세포배가 형성되었다. 이들 체세포배를 BA와 GA3가 각각 1 mg/L 첨가된 배지로 옮겨서 5주 경과되었을 때 식물체로 전환되었다. 재분화된 개체 중 선발된 8개의 식물체로부터 PCR과 이 산물의 Southern분석 결과 6개의 재분화 개체에서 강낭콩 키틴가수분해효소 유전자가 도입되었음을 확인하였다.
인삼재배지 180지점으로부터 토양을 채취하여 토양산도, 유기물함량 및 유효인산함량을 측정한 결과 재배년수별 유의한 차이는 나타나지 않았다. 채취한 토양의 메탄올추출액으로 상추종자 발아실험을 실시한 결과 $5{\sim}6$년 재배지의 토양에서 종자발아나 유묘생장을 강하게 억제하는 토양추출액을 선발하였다. 선발된 토양 추출액중 발아와 유묘생장을 억제하였던 추출액은 인삼배양세포의 활력을 최대 90%까지 억제하였으나 전해물질의 누출은 증가하지 않았다. 토양추출액으로 세가지 종류의 항산화 효소 활성을 측정한 결과 superoxide dismutase는 거의 영향을 받지 않았으나, 상추유묘의 생체중억제형 토양추출액을 처리한 인삼배양세포의 peroxidase의 활성이 현저하게 억제되었고, catalase의 활성은 발아억제형 및 생체중억제형 토양추출액 모두에서 유의한 억제를 보였다.
인삼줄기버섯파리(ginseng stem fungus gnat, Phytosciara procera, Diptera)는 인삼재배지의 고죽과 지하부 뿌리에서 5월초까지 유충으로 월동하다가 용화 후 5월말부터 우화성충이 발생하기 시작한다. 따라서 인삼줄기버섯파리의 최초 방제시기는 5월말에서 6월초가 가장 적당한 시기이며, 아울러 이 시기에는 화경절단이 이루어지는 시기이기도 하다. 이후에 발생하는 인삼줄기버섯파리 성충을 방제하기 위해서는 한 달 간격으로 두 세 차례 방제활동이 이루어져야 한다. 인삼포장에서 고죽을 제거함으로 월동한 인삼줄기버섯파리 유충의 생존과 제 1세대 성충의 밀도는 감소시킬 수 있었으나, 이후 다음에 나타나는 제 2세대부터의 개체군 밀도는 고죽제거여부와는 큰 상관성이 없는 것으로 나타났다. 고삼추출물을 주성분으로 한 친환경유기농자재 3종이 인삼줄기버섯파리 유충에 대해 높은 살충활성을 나타내었으며, 이 중 고삼추출물과 파라핀유가 주요성분인 친환경유기농자재 1종은 인삼줄기버섯파리 성충의 산란기피효과와 알의 부화를 억제하는 살란효과 도 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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