임간인삼의 생육특성을 조사하기 위해서 활엽수, 침엽수, 혼효림 3가지 연구지를 선정하였다. 연구지는 이미 산지인삼이 비슷한 연령으로 분포하는 지역을 선정하였고 대상 연구지의 환경과 생육특성 등을 조사하였다. 세 임분 공동적으로 상층목의 평균 수령이 20~25년이고 평균 DBH는 14~17cm였다. 평균 수고는 약 7.8~8.5 m 정도였다. 하층식생으로는 마, 더덕, 실새풀 등의 초본류가 차지하고 있다. 산지인삼의 생육은 활엽수림에서 생장한 산지인삼이 침엽수나 혼효림의 것보다 약간 좋은 것으로 나타났지만 그 차이가 미세해서 내년도에 연령이 많은 산지인삼을 대상으로 더 자료를 수집할 필요가 있다. 앞으로 이러한 기초자료를 토대로 생리적인 자료를 확보하는 것이 필요하고, 그러기 위해서 광합성능력, 기공의 형태, 증산량 등의 생리적인 자료를 확보해야 한다.
Ginseng seeds were gathered from 3,4,5 and 6 years of age and were classified into four qroups (below 4mm, 4∼5mm, 5∼6mm and above 6mm in across sieve). They were sown in seedling bed and some characters were investigated in each qroup of seed size. 1. The distribution of seed size of below 4mm, 4-5mm, 5-6mm and 6mm were 23.7%, 60.8%, 12.4% and 4.5%, respectively. 2. The ratio of seed coat dehiscence was not affected by seed size but emergence ratio and emerging vigor were superior in large seed. 3. The large seed showed superiority in stem length, stem diameter, leat and also in root length, root diameter and root weight. but diseased root was not affected by seed size. The effect of age(seed harvest) was not significant on all those characters.
한국의 인삼(Panax ginseng)은 다양한 생리학적, 약리학적 활성을 지닌 것으로 입증되어 왔다. 인삼 잘록병은 Rhizoctonia solani와 Pythium sp.과 같은 식물 병원균에 의해 발생하며 인삼 종자에 치명적이다. 잘록병은 일반적으로 화학농약을 이용하여 방제하고 있다. 또한 생물학적 방제는 인삼 잘록병을 방제하는데 효과적이며 환경친화적인 방법으로 알려져 있다. 본 연구진은 인삼 잘록병 방제를 위한 생물 방제제로서 잠재성을 지닌 토양 세균을 탐색하였으며, 그 결과 항균물질 guanidylfungin과 methylguanidylfungin을 생산하는 방선균 A3265 균주를 선발하였다. 본 연구는 방선균 A3265 균주의 인삼 잘록병 방제 활성을 포장에서 조사한 것이다. 그 결과 인삼종자를 방선균 A3265 균주의 배양액에 침지한 후 파종하였을 때 잘록병의 발병률이 유의적으로 감소함을 확인하였다. 이는 방선균 A3265 균주가 잘록병 방제에 효과적으로 활용될 수 있음을 나타낸다.
Background: The patatin-related phospholipase AIII family (pPLAIIIs) genes alter cell elongation and cell wall composition in Arabidopsis and rice plant, suggesting diverse commercial purposes of the economically important medicinal ginseng plant. Herein, we show the functional characterization of a ginseng pPLAIII gene for the first time and discuss its potential applications. Methods: pPLAIIIs were identified from ginseng expressed sequence tag clones and further confirmed by search against ginseng database and polymerase chain reaction. A clone showing the highest homology with pPLAIIIβ was shown to be overexpressed in Arabidopsis using Agrobacterium. Quantitative polymerase chain reaction was performed to analyze ginseng pPLAIIIβ expression. Phenotypes were observed using a low-vacuum scanning electron microscope. Lignin was stained using phloroglucinol and quantified using acetyl bromide. Results: The PgpPLAIIIβ transcripts were observed in all organs of 2-year-old ginseng. Overexpression of ginseng pPLAIIIβ (PgpPLAIIIβ-OE) in Arabidopsis resulted in small and stunted plants. It shortened the trichomes and decreased trichome number, indicating defects in cell polarity. Furthermore, OE lines exhibited enlarged seeds with less number per silique. The YUCCA9 gene was downregulated in the OE lines, which is reported to be associated with lignification. Accordingly, lignin was stained less in the OE lines, and the expression of two transcription factors related to lignin biosynthesis was also decreased significantly. Conclusion: Overexpression of pPLAIIIβ retarded cell elongation in all the tested organs except seeds, which were longer and thicker than those of the controls. Shorter root length is related to auxinresponsive genes, and its stunted phenotype showed decreased lignin content.
This study was conducted to investigate the effects of sowing density, number of seeds sown per hole, and thinning treatment on growth characteristics and disease occurrence in Panax ginseng under direct sowing cultivation in a blue plastic greenhouse. Seedling were grown from 2 or 3 seeds sown, and the healthiest was only retained, while the rest were thinned out at the foliation stage. $NO_3$-N, $P_2O_5$, and organic matter content differed significantly between growth conditions in the plastic greenhouse and in conventional shade in the soil. Disease also tended to be higher in the conventional shade than in the plastic greenhouse. Plant height and stem length showed an increasing trend with increasing sowing density and number of seeds sown per hole. However, these measures noticeably decreased when thinning treatment was conducted. Growth of the subterranean part of ginseng was not markedly influenced by sowing density, the number of seeds sown per hole, or thinning treatment. Root weight, which is an important factor in yield, was significantly affected by the number of seeds sown and thinning treatment. Interestingly, root weight tended to be higher in the thinning treatment plot than the untreated control plot. Damping-off and root rot increased noticeably as the number of seeds sown increased. Disease also tended to be substantially higher in the thinning treatment plot than the untreated control. However, physiological disorder of the plants did not vary with sowing density, the number of seeds sown, or thinning treatment.
본 실험은 개갑된 인삼종자를 안전하게 장기보존하고, 또한 이를 효율적으로 발아시키기 위하여 인삼종자의 건조 저항성 및 동결보존을 위한 적정 수분함량을 분석하고, 배 발육과 발아에 관여하는 온도와 호르몬의 상호작용 효과에 대하여 조사하였으며, 이에 대한 결과는 다음과 같다. 1. 30일 후의 초기 발아율은 $GA_3$와 BA 등 생장조절제 처리 후 $5^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$에서 발아시킬 경우에만 $50\%$ 이상으로 높아졌다. 70일 후의 발아율은 생장조절제의 처리와 상관없이 $5^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$에서 모두 $90\%$ 이상으로 높게 나타났고, $15^{\circ}C$에서도 생장조절제 처리구에서는 일부 발아하였다. 2. 개갑 인삼 종자를 무균상 송풍구와 종자건조실에서 건조시킬 경우 각각 12시간(종실 수분함량 $10.6\%$) 및 3일($6.1\%$) 까지는 내과피와 종실간에 수분함량에 차이를 보이면서 급속히 건조되다가 이후 서서히 건조되었다. 3. 무균상에서 0${\~}$l8시간 동안 건조된 종자(수분함량 $57.9{\~}8.7\%$)는 $95\%$ 이상이 발아하였으나, 30시간 건조된 종자($7.2\%$)는 발아율이 $85\%$로 감소하였다. 건조된 인삼종자를 액체질소에 저장 후 발아율을 조사한 바, 12${\~}$30시간 건조($10.6{\~}7.2\%$)된 종자는 $90\%$ 이상이 발아하였다. 4. 건조실에서 건조된 인삼종자는 0${\~}$2일 동안 건조($57.9{\~}9.0\%$)하였을 때 $90\%$이상이 발아하였으나, 6일 건조($3.8\%$)된 종자는 발아율이 $30\%$ 이하로 대폭 감소하였다. 동결보존 후의 발아율은 2일 건조 종자($9.0\%$)만이 $90.5\%$의 높은 발아율을 보였다. 5. 최적수분함량에서 두 건조방법간에 동결보존 전후의 발아율에 유의한 차이가 없었으며, 건조 장해를 받지 않으면서도 동시에 동결장해를 회피할 수 있는 적정 수분함량범위는 $8{\~}l0\%$였다.
Background: Protopanaxatriol (PPT) is an aglycone of ginsenosides, which has high medicinal values. Production of PPT from natural ginseng plants requires artificial deglycosylation procedures of ginsenosides via enzymatic or physicochemical treatments. Metabolic engineering could be an efficient technology for production of ginsenoside sapogenin. For PPT biosynthesis in Panax ginseng, damarenediol-II synthase (PgDDS) and two cytochrome P450 enzymes (CYP716A47 and CYP716A53v2) are essentially required. Methods: Transgenic tobacco co-overexpressing P. ginseng PgDDS, CYP716A47, and CYP716A53v2 was constructed via Agrobacterium-mediated transformation. Results: Expression of the three introduced genes in transgenic tobacco lines was confirmed by Reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). Analysis of liquid chromatography showed three new peaks, dammarenediol-II (DD), protopanaxadiol (PPD), and PPT, in leaves of transgenic tobacco. Transgenic tobacco (line 6) contained $2.8{\mu}g/g$ dry weight (DW), $7.3{\mu}g/g$ DW, and $11.6{\mu}g/g$ DW of PPT, PPD, and DD in leaves, respectively. Production of PPT was achieved via cell suspension culture and was highly affected by auxin treatment. The content of PPT in cell suspension was increased 37.25-fold compared with that of leaves of the transgenic tobacco. Transgenic tobacco was not able to set seeds because of microspore degeneration in anthers. Transmission electron microscopy analysis revealed that cells of phloem tissue situated in the center of the anther showed an abnormally condensed nuclei and degenerated mitochondria. Conclusion: We successfully achieved the production of PPT in transgenic tobacco. The possible factors deriving male sterility in transgenic tobacco are discussed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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