우리나라 4개 도(경기, 충북, 경북, 전북)의 9개 지역에서 19종의 콩과식물 주변으로부터 65곳 토양 표본을 채취, 내생균근균을 분리동정하여 생태학적 분석을 하였다. 그 결과 4속 21종이 발견되었고, Glomus속이 47.6%로서 출현빈도가 가장 높았고 Gigaspora속은4.8%로서 다른 속에 비해 빈도가 아주 낮았다. 콩과식물 주변 토양에서 가장 보편적으로 발견되는 내생균근균의 종은 Acaulospora laeuis와 Glomus laminated spores cf. macrocarpus var. macrocarpus.였다. 19종 콩과식물 중 Cassia mimosoides var. nomame와 Kummerowia striata의 두 식물 주변토양에서 내생균근균의 종수가 가장 많이 관찰되었다. 분리된 내생균근균의 포자수는 토양(건조하지 않은 토양임) 10g당 $0.3{\sin}10$개로 나타났다. 생태적으로 교란된 지역과 자연생태의 식생에서 채집한 콩과식물 주변토양의 내생균근균의 종 다양성을 비교한 결과 교란된 지역이 높은 것으로 나타났다.
Red clover, ladino clover, white clover, alfalfa, 차풀 그리고 갈키나물등 6종의 콩과식물에서 잎과 줄기의 Esterase Isozyme를 추출하여 starch gel 전기영동법으로 분리한 후 염색하여 종간 차이점을 고찰하였다. 공시된 식물의 Esterase Isozyme의 band수, 염색강도, 이동속도는 종간에 차이가 있었다. 그러나 동일종에 있어서는 alfalfa를 제외하고는 잎과 줄기사이에 band의 수는 차이가 없었으며 차풀과 갈키나물에서는 전혀 나타나지 않았다.(Fig. 2). Esterase Isozyme의 염색강도와 이동속도는 Est 1 이 가장 강하고 빨랐다.
내생균근 균이 포함된 토양을 이용하여 4종류의 식물인 수수, 돌콩, 차풀 및 참깨를 재배하여, arbucular mycorrhizae의 감염도 및 포자 증식을 조사 하였다. 감염율의 변화는 계속하여 50일까지 증가하고 있는 반면에 포자생성은 30일 이후에 증가율이 감소하는 것이 관찰되었다. 이로써, AM 감염도는 포자생성과 상관관계를 갖지 않은 것으로 나타났다. 또한, 다양한 지역의 토양을 포트배양하여 포자의 증식을 조사하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다. 다양한 토양을 이용하여 포트배양한 결과 많은 양의 새로운 포자를 얻을 수 있었으며, 82개 토양 중 43개 토양에서 포자의 증식이 관찰되었으며 4속 15종의 포자가 동정되었다. 포트배양한 토양의 pH를 조사한 결과 pH에 따라 포자의 생성이 일정한 경향을 보였으며, 대체로 낮은 pH에서 많은 포자 증식을 관찰하였다.
서양등골나물의 잎 추출액을 미국자리공을 비롯한 5종의 식물에 처리하여 종자발아와 유식물생장을 조사하였고, total phenolic compounds와 중금속 이온을 서양등골나물의 분포에 따라 잎과 토양에서 분석하였다. 서양등골나물의 잎 추출액에 의한 미국자리공의 초기생장은 10%와 25%농도에서 촉진되었고, 토양 추출액의 total phenolic compounds는 잎 추출액의 total phenolic compound 보다 낮았다. 토양의 total phenolic compounds는 대조구와 10%, 25% 농도로 처리된 토양에서 유의한 차이가 없었으며 자연상태에서 잎 추출액 25%가 threshold 농도임을 확인하였다. 서양등골나물의 total phenolic compounds는 신갈나무림 임상에서 1.66 mg/1, 임연에서는 1.09 mg/l로 조사되었으므로 상부식생에 따른 total phenolic compounds는 유의한 차이를 보였으나, 각 토양에서는 상부식생에 따라 total phenolic compounds간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 서양등골나 물의 잎 추출액 처리시 애기수영과 강아지풀의 발아율은 50% 이상의 농도에서 현저히 억제되었으나, 차풀의 발아율은 추출액의 농도에 따라 차이가 없었다. 유묘와 유근생장은 귀화종 그룹보다 자생종 그룹이 2배 이상 억제되었으며, 특히 서양등골나물의 추출액 농도 10%와 25%가 처리된 서양등골나물의 종자발아와 건중량은 대조구보다 촉진되었다. 서양등골나물의 phenolic compounds를 HPLC로 분석한 결과 caffeic acid (460.9 mg/1), benzoic acid (109.7 mg/l), protocatechuic acid (7.3 mg/l), ρ-hydroquinone (6.0 mg/l), cinnamic acid (2.7 mg/l), hydroquinone (0.23 mg/1) 순으로 분석되었다. 분석된 서양등골나물의 phenolic compounds 각각에 대한 미국자리공의 발아율은 caffeic acid (460.9 mg/l)치 농도가 높을지라도 이것이 낮은 cinnamic acid와 protocatechuic acid에서 현저한 억제현상을 보였다. 서양등골나물 임상의 토양보다 서양등골나물이 분포하지 않는 토양의 중금속 함량이 전반적으로 높았다. 특히 Al, Fe 및 Mn의 함량이 높았으며 이들 중금속은 total phenolic compound 함량이 높은 잎에 대부분이 축적되었다.
다양한 생리적 인자를 사용하여 참느릅나무 등 총 26 종의 식물체를 대상으로 내건성을 검정하였다. 새, 도깨비가지, 긴담배풀은 수분 중단 8 일 후부터 시들었다. 매듭풀, 비수리와 참느릅나무는 수분 중단 9-10 일 후부터 80% 이상이 시들었다. 매듭풀은 수분 중단 10 일후부터, 비수리와 참느릅나무는 수분중단 11 일후부터 90% 이상이 시들었다. 수분 공급을 중단하는 처리를 통하여 새, 도깨비가지, 참느릅나무, 매듭풀, 비수리와 참느릅나무는 내건성 식물종으로 확인할 수 있었다. 그 가운데 차풀의 증산률은 0.042ml/㎠·4hr 로 가장 높은 반면에, 비수리와 참느릅나무는 각각 0.005 와 0.010ml/㎠·4hr 의 낮은 값을 나타내었다. 생리적 인자들의 테스트에서, 잎 면적와 증산률은 식물종마다 다르게 나타났다. 참느릅나무의 단위 증산률은 다른 식물종들과 비교하여 낮은 값을 가졌다. 새, 매듭풀, 비수리와 참느릅나무는 높은 상대수분함량을 가졌으며, 낮은 상대수분손실량을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 내건성 식물은 비수리와 참느릅나무로 최종 확인되었고, 생리적 인자를 이용한 내건성 식물을 선발 시스템이 가능함을 보여 주었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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