본 연구는 유도일장과 강광도 조건에서 화아발달 시기에 간이 엽록소 측정기(SPAD-502 chlorophyll meter)를 이용한 국화잎의 위치별 엽록소 함량변화를 조사하기 위하여 실시하였다. SPAD 값은 수확기에 줄기의 최상부에서부터 매 3엽씩 하부로 내려가면서 서로 다른 일장과 광도조건에서 측정하였다. 10시간의 단일에서 SPAD 값이 가장 높았고, 뒤를 이어 13시간과 16기간 일장 순이었다. 특히 단일조건에서는 화아의 아래로부터 첫 번째인 가장 어린잎에서 가장 높았으며, 줄기의 하부로 내려갈수록 감소하였다. 장일조건에서는 줄기의 상부에서 15-27번째의 잎이 가장 높은 SPAD 값을 나타내었고, 줄기 최상단의 어린잎에서는 최소값을 기록하였다. 이러한 결과는 단일 조건에서는 상부의 잎들이 발달하는 꽃들을 지지하기 위한 중요한 소스(source)가 되는 반면, 영양생장기의 국화는 상부에서 분화 또는 발달하는 어린잎이 여전히 중요한 싱크(sink)의 하나로서 역할하고 있는 것으로 판단된다. SPAD 값은 강광도 조건에서 증가하였고, 광도가 낮아짐에 따라 감소하였다.
생강의 개화특성과 화기구조를 관찰하고 약배양에 의한 캘러스 형성과 식물체 재분화에 미치는 배지내 생장조절물질의 효과에 대하여 검토한 결과는 다음과 같다. 1 화병의 형성은 국내종은 서산종, 도입종은 태국종에서만 출현되었으며 화뢰당 소화형성은 서산종 8개, 태국종이 10개 형성되었으나 종자정성은 이루어지지 않았다. 2. 개화기는 8월 18일에서 8월 25일 사이에 불규칙적으로 나타났고 1일중 개화시각은 오후 4시-5시 사이에 대부분 개화하였다. 3. 꽃은 장주화로서 주두상단에는 섬모가 나 있으며 수술은 연착약, 배낭내 태좌는 증축태좌 형태를 나타냈다. 화분은 원형과 타원형이 혼재되어 있으나 원형이 많았으며, 화분막은 2중 구조였다. 4. 약 유래 캘러스 형성에는 CM배지가 좋았고, 캘러스로부터 기관분화는 MS배지에 BA 2mg/l 를 첨가한 재생배지에 이식 후 40일경부터 부정근이 먼저 출현되고 배양 60일 후에는 줄기와 뿌리가 완전 분화된 정상적인 식물체를 얻을 수 있었다.
The following is a taxonomic list of the specific features of external and internal shape and pattern analysis of Paeonia lactiflora PALL. and P. obovata MAX as the standard of herbal medicine. 1. External shape of original plant P. lactiflora has lancelate and elliptical leaves with no hair on both sides. It bears a flower bud at the shoot apex or leaf axil. On the other hand, P. obovata has obovate leaves with hair on the back side. It has a single flower bud at the shoot apex. 2. Physical characteristics of herbal states P. lactiflora has a bright and smooth external surface whose color is light red brown, light gray on its section and it is not easy to cut. On the other hand, P. obovata has a coarse external surface whose color is dark brown, pinkish on its section and it is easy to cut. 3. Physical characteristics of herbal state in currents Paeonia Radix Alba is brown on the external surface, and whitish on its section. On the other hand, Paeonia Radix Rubra is dark brown on the external surface, and yellowish-white on its section. 4. Internal characteristics Internal shape is correspond to that of Paeonia Radix described in literatures. Only P. lactoflora has a concentrated vascular bundle toward centeral cylinder. On the other hand, P. obovata has a scattered vascular bundle at the cortex. 5. Physicochemical pattern by HPLC Both P. lactoflora and P. obovata showed the same pattern. Paeoniforin, a main component, appears upon 13.68 in retention time (Rt) in both. In addition, both contain a large amount of paeoniflorin. Such results will, in the future, be used as basic source for the additional research, such as biological reactions and genetic discrimination.
본 연구는 금낭화 배우체의 형성과 배 발달특성에 관한 기초 자료로 활용하기 위해 수행되었다. 시원세포로부터 발달된 소포자 모세포는 화뢰의 길이가 1 mm일 때 감수분열을 하여 4면체형(tetrahedral) 4분자가 형성되었다. 4개의 소포자는 분리되어 각각 웅성배우체로 발달하였다. 대포자 모세포는 화뢰의 길이 $4{\sim}5\;mm$에서 관찰되었다. 대포자의 발달유형은 정상형(polygonum)이었으며, 배낭의 형태는 굽어있는 곡생배주(amphitropous)였다. 3개의 뚜렷한 반족세포는 배낭이 성숙한 후에도 퇴화하지 않고 남아있었다. 개화 전 자웅배우체는 충분히 성숙하였다. 개화 시에 수술과 암술의 길이는 거의 비슷하거나 수술이 0.5 mm 짧아서 자화수정에 적당한 구조를 가지는 것으로 나타냈다. 수정 후 배는 구형, 심장형을 거쳐 자엽배까지 발달하였으며, 종자 산포시 초기 자엽배를 가지고 있음을 알 수 있었다.
생장점배양하여 얻어진 소수의 식물체를 기내 재배양하여 건전 우량마늘을 대량으로 증식시킬 수 있었다. MS 기본배지에 서당 8%, NAA 0.1 mg.L 첨가된 배지에 지엽을 뚫고 나온 직후의 주아 생장점을 5월 중순에 치상하면 shoot의 형성 없이 기내인경이 직접 형성되어 배양 기간 및 노력을 절약할 수 있었다. 또한 총포 내의 미숙주아 및 receptacle을 6월 상순경에 0.1 mg/L NAA+2mg/L BA 혹은 1 mg/L NAA + 10 mg/L BA가 첨가된 MS 기본배지에 배양하면 multiple shoot가 유도되었다. 특히 여러 화기 재료중 receptacle에서 평균 5.8개의 shoot가 분화되어 1개의 총포 내에서 50개 이상 분화되었다. 따라서 총포배양에 의한 식물체 생산은 우량마늘의 대량번식 체계의 한 수단으로 이용할 수 있었다.
자생식물 중 실내분화용, 절화 및 화단용으로서 가치가 높고, 한약으로서 이용 가능한 용담의 기내개화 및 대량증식 체계를 확립하기 위하여 식물체의 부위 및 생장조절제의 효과를 시험한 결과는 다음과 같다. 화뢰의 출현은 0.5mg/l kinetin과 GA_${3}$를 첨가하였을 때 가장 많았으나 그 효과는 kinetine이 더 좋았다. 최적의 GA_${3}$나 kinetin농도일 때 두가지 생장조절제를 혼용하면 오히려 화뢰형성수가 감소되었고, 저농도에서는 상호작용의 효과가 있었다 화뢰가 50% 형성되는데 걸리는 주수(T_50는 0.1mg/l GA_3가 첨가되었을 때 Kinetin의 농도에 관계없이 11-14주이었다. 측지 발생은 GA_${3}$의 효과가 kinetin보다 좋았고, 농도는 모두 1.0mg/l까지 높을 수록 좋았다. 중간정도의 농도(0.5mg/l)에서 두 생장조절제간의 상호작용이 인정되었다. 뿌리의 형성은 GA$_{3}$의 농도가 높을 수록 감소하였다. 꼬투리의 크기가 8mm까지 클수록 발아력이 높았으며, 꼬투리의 크기가 작을 수록 비정상적인 식물체가 많았다. 배지에 GA_${3}$/l 첨가는 발아력을 현저히 증가시켰다.
$GA_3$에 의한 화아수 증진효과는 산호수 1년생, 생장조절제의 종류 및 농도에 따른 착과, 비대 및 착색 증진효과는 산호수 2년생을 사용하여 본 실험을 수행하였다. 그 결과, 화아수는 $400mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서 가장 많았으며, 이는 대조구보다 약 1.8배 많이 형성되었다. 착과율 증진을 위해 산호수 만개시기에 생장조절제를 처리한 결과, $GA_3$와 auxin처리구의 착과율이 증진되었으며, 이 중 $GA_3$가 더 효과적이었다. $GA_3$에 의한 착과율은 0.5와 $1.0mg{\cdot}L^{-1}$ 처리시 각각 약 70%와 77%로 대조구보다 약 1.8배 증가되었다. 또한 Auxin 중 Dichloprop triethanol amine도 약 7-12%가 향상되었지만, cytokinin과 anti-GA는 효과가 없었다. $GA_3$에 의한 산호수 열매 비대효과를 알아보기 위해 만개 2달 후 열매 지름이 약 2-3mm되었을 때 0.3, 0.6, $1.2mg{\cdot}L^{-1}$를 1달 간격으로 3회 처리한 결과, $0.6mg{\cdot}L^{-1}$에서 약 15% 향상되었다. 그러나, 과피의 안토시아닌 측정에 의한 착색정도는 $GA_3$ 처리농도에 따라 유의한 차이가 없었다. 즉, 산호수에 있어서 $GA_3$는 화아수, 착과, 열매 비대를 증진시키는데 효과적인 것으로 나타났다.
물들메나무(F. chiisanensis Nakai)의 분류학적 실체를 규명하기 위해 국내에 자생하는 4종(種)(쇠물푸레나무, 물푸레나무, 물들메나무, 들메나무)과 근연종으로 판단되는 중국, 일본의 F. platypofa Oliv.의 형태 및 flavonoids분석을 실시하였다. 물들메나무는 화서가 전년지(前年技)에 달리며 꽃잎이 없고 꽃받침이 존재하며, 나아(裸芽)(naked bud)를 가져 화서가 당년지(들에나무제외)에 달리거나 인아(鱗芽)(scaled bud)를 가지는 다른 3종(種)과 뚜렷이 구분되었다. 한편, flavonoids성분에서는 다른 3종(種)에서 flavonols와 C-glycosylflavone, flavanone 성분이 존재한 반면(물푸레나무형) 물들메나무에서는 3종류의 flavonoids 이외의 flavones성분이 확인(물들메나무형)되어 뚜렷한 종의 특성을 보였다. 따라서 물들메나무는 전북 내장산, 덕유산, 충청북도 민주지산, 전라남도 지리산, 백운산 등 전라남북도에 국한하여 분포하는 우리나라 특산종으로서 기존의 들메나무와 물푸레나무의 자연 교잡종이라는 주장보다는 독립종으로 처리하는 것이 타당하다. 특히, 형태적 특정에 의해 물들메나무는 들메나무아속(亞屬)(subgen. Fraxinus) 물들메나무절(節)(sect. Melioides)에 속하지만 중국과 일본의 물들메나무절(節)의 F. platypoda Oliv.는 인아(scaled bud)를 가지며 사과의 날개가 꽃받침까지 내려오며 화학적으로는 물푸레나무형이 확인되어 물들메나무와는 근연관계가 없고 오히려 북미대륙에 분포하는 동일 절(section)의 4종이 물들메나무에 더 가까운 것으로 생각된다.
Hot water extracts of Camellia japonica flower buds were found to have the higher 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity than the other solvent extracts. Five phenolic compounds were isolated and purified from the ethyl acetate soluble-neutral fraction of hot water extracts by Sephadex LH-20 column chromatography and octadecyl silane-high performance liquid chromatography using the guided assay of DPPH radical scavenging. Based on mass spectrometer and nuclear magnetic resonance, the isolated compounds were identified as p-hydroxybenzaldehyde (1), vanillin (2), dehydroxysynapyl alcohol (3), 7S,7'S,8R,8'R-icariol $A_2$ (4), and (-)-epicatechin (5). Four compounds (1-4) except for 5 were newly identified in this plant. Their DPPH radical scavenging activities as 50% scavenging concentration decreased in order to 5 $(20\;{\mu}M)>{\alpha}-tocopherol$$(29\;{\mu}M)>4$$(67\;{\mu}M)>3$$(72\;{\mu}M)>1=2$ ($>250\;{\mu}M$). These results indicate that the antioxidant effect of the hot water extract of C. japonica flower buds may partially due to 5 isolated phenolic compounds.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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