최근 자연생태계에서 일어나고 있는 자생 민들레류의 감소와 서양민들레의 급속한 증가원을 종자 발아특성을 통해 알아보고자 한다. 각각의 종자는 무처리를 비롯하여 10일, 20일, 30일, 60일간의 저온처리를 실시하였으며 발아조건은 광조건과 암조건으로 실험하였다. 자생민들레의 경우에 광조건하의 무처리 대조구에서 28%의 발아율을 나타내었으나 60일간의 저온처리구에서 90%의 발아율을 나타내었다. 발아세와 평균발아기간도 30일 이상의 저온처리와 광조건하에서 양호한 성적을 나타내었다. 좀민들레의 경우에도 민들레와 거의 유사한 경향을 나타내어 30일 이상의 저온저리와 광조건하의 발아상태가 대조구에 비해 상대적으로 양호하였다. 그러나 서양민들레는 저온무처리구의 광조건에서 발아율 88.8%로 자생 민들레류에 비해 현저히 높게 나타났다. 또한 서양민들레 종자는 저온처리에 의핸 현저한 발아율 향상을 볼 수 없었다. 그러므로 30일 이상의 저온처리에 의해 휴면이 타파되고 발아율이 향상되는 자생 민들레류의 비휴면성인 성양민들에 비해 종 번식에 있어 상대적으로 불리하다는 것을 알 수 있었다.
다양한 환경에서 수집한 국내 민들레속 유전자원 수집종의 엽록체 DNA 영역(trnL-trnF와 rps16-trnK) 염기서열을 이용하여 종내 간 변이 및 배수성을 구명하여 유전자원 육성의 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 민들레속 유전자원의 배수성은 털민들레, 서양민들레, 붉은씨서양민들레가 3배체이고, 흰민들레와 흰노랑민들레는 4배체였다. 염기서열의 길이는 trnLtrnF 영역에서 자생종류인 털민들레, 흰민들레, 흰노랑민들레가 931 bp에서 935 bp, 서양민들레는 910 bp, 붉은씨서양민들레는 975 bp로 종간 차이를 나타내었고, 종 특이적 염기서열 88개, 자생종 및 귀화종 특이적 염기서열 41개가 검출되었다. rps16-trnK 영역은 털민들레 882~883 bp, 흰민들레 875~881 bp, 흰노랑민들레는 878~883 bp 서양민들레 874~876 bp, 붉은씨서양민들레는 847~848 bp로 37개 종특이적 염기서열이 검출되었다. 염기서열의 유사도는 trnL-trnF 영역에서 0.860~1.000 사이로 평균 0.949이며, rps16-trnK 영역의 유사도는 0.919~1.000 사이로 평균 0.967이었다. 염기서열을 바탕으로 유연관계를 분석한 결과, trnL-trnF 영역은 크게 자생종류와 귀화종류로 구분되었으며, 서양민들레와 붉은씨서양민들레는 같은 종간에 유집되었고, 자생종류는 분리되지 않았으며, rps16-trnK 4개 그룹과 유집되지 않은 5개체로 나뉘었다. 흰노랑민들레는 두 영역 모두 흰민들레와 동일 계통군을 형성하였고, 염기서열상 두 종간 뚜렷한 차이가 없었다. 유연관계에서 모두독립적으로 존재한 흰민들레 No. 10 (조계산)과 털민들레 1번(광양)은 민들레 유전자원 육성소재로 활용이 기대된다.
서양민들레는 국화과 식물로서 한국 전역에서 자생하고 있다. 최근에는 서양민들레의 효능으로 인해 최근 약용식물로 재배되고 있다. 그러나 서양민들레는 골프장 잔디밭이나 과수원에서는 잡초로 고려되고 있다. 본 실험은 다른 농도의 식물생장조절물질[gibberellins ($GA_3$); kinetin; salicylic acid (SA); ethephon)] 처리가 서양민들레 종자발아율에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행하였다. 실험결과, $GA_3$ 및 kinetin 처리 모든 농도에서 무처리에 비하여 종자발아율이 약 24.2~41.9% 높았다. Ethephon 0.5 mM의 처리에서는 무처리에 비해 종자발아율이 7.5% 높았으나, 1.0 및 1.5 mM 처리에서는 약 11~22% 가량 낮은 경향이었다. 반면에 SA와 $GA_3$의 혼합처리 경우에는 했을 때 종자발아율은 SA 단독처리보다 더욱 낮았다.
뇌조직에서 고혈당으로 인한 산화적 스트레스에 대한 민들레의 유해 활성산소 생성과 제거효소계에 미치는 영향을 알아보고자 streptozotocin으로 당뇨를 유발한 Wistar계 횐쥐에게 민들레의 잎과 뿌리의 분말과 열수추출물을 각각 4주간 급여하였다. 실험결과 유해 활성산소 생성효소계인 시토크롬 P450 함량, aminopyrine N-demethylase, aniline hydroxylase 및 xanthine oxidase 활성은 당뇨를 유발한 대조군에 비하여 서양민들레 잎과 뿌리 급여군 모두 감소되었다. Superoxide dismutase, catalase와 glutathione peroxidase 활성 역시 서양민들레의 분말과 열수추출물 급여시 대조군에 비하여 유의적인 감소를 나타내었으며 민들레의 부위에 따른 차이는 관찰되지 않았다. 반면 뇌조직 중의 glutathione S-transferase 활성과 GSH 함량은 대조군에 비 하여 서양민들레 급여시 유의적으로 증가되었으며, 과산화지질 함량은 당뇨 대조군에 비하여 서양민들레 급여군 모두 유의적인 감소를 보였다. 이상의 결과에서 서양민들레의 잎과 뿌리의 급여는 당뇨로 인한 횐쥐의 뇌조직 중 유리기 생성과 지질과산화로 인한 합병증 예방에 효과적일 것으로 사료된다.
RAPD를 이용하여 국내에 생육하는 4종의 자생 민들레와 2종의 귀화 민들레 종간의 유전적인 유연관계를 분석하였다 Primer Screening을 통해 선발된 30개의 Primer를 이용하여 RAPD를 행한 결과, Polymorphic band 수는 141개로 나타나 민들레 종간의 유전적인 차이 분석이 가능하였다. Primer OPC12, OPD16, OPK16, OPK17, OPK20, OPSI에서는 각 종마다. 특정 밴드가 있는 것으로 조사되었다. 특히 OPS8에서는 564bp에서 귀화종인 서양민들레 종에서만 특이 밴드가 나타났다. RAPD분석결과 자생종과 귀화종 민들레들은 명확히 2군으로 구분되었다. 1군에는 서양민들레. 붉은씨서양민들레 등의 귀화종 그룹이었으며, II군은 민들레, 산민들레, 좀민들레, 횐민들레 등의 자생종 민들레 그룹으로 나뉘어졌다. Bootstrap 방법으로 6종의 유연관계를 분석한 결과도 비유사계수를 통한 방법으로 분석한 결과와 매우 유사하였다 우리 나라에서 자생하는 민들레속 6종의 주요형질을 조사한 결과 I군에 속하는 민들레류는 II군에 속한 종들에 비해 개화일수가 길고, 외총포편의 방향이 다르며 털의 유무 또한 다른 특징이 있었다. ll군에 속하는 횐민들레는 다른 민들레종과는 화색에서 확연한 차이를 보였으며 자생종들 속에서도 잎의 방향과 발아의 생리적 특성 등 유전적으로 여러 다른 점이 복합적으로 작용함으로서 II군내에서도 유전적 거리가 가장 먼 것으로 나타났다.
서양민들레의 시설생산을 위해 배지조성 및 차광정도를 달리한 환경조건에 대한 생육특성과 그에 따른 생리활성 변이를 검토하고자 온실과 실험실 시험을 수행하였다. 서양민들레 시설생산을 위한 적정한 배지조합은 coco peat와 perlite를 각각 70 : 30과 50 : 50으로 혼합한 배지가 coco peat와 perlite 각각의 단독배지보다 생육 및 수량에 있어서 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 차광정도에 따른 서양민들레의 초장, 근장, 엽수, 근직경, 엽면적, 엽록소 함량 및 생체중은 무차광이 50%와 70%차광보다 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 총 페놀 함량과 총 플라보노이드 함량은 지하부보다는 지상부에서 높게 나타났다. 총 페놀 함량은 무차광에서 차광보다 높게 검출되었고, 총 플라보노이드 함량은 50%차광에서 가장 높았고 그 다음이 무차광과 70%차광 순으로 높았다. 한편, DPPH 라디컬 소거능과 아질산염 측정을 통한 항산화성은 추출물 농도가 증가할수록 높은 활성을 보였고 지하부보다는 지상부에서, 차광보다는 무차광에서 높은 활성을 보였다.
전남 순천지역 들판에서 채취한 수종의 국화과 식물의 항산화 능력을살펴보았다. Rancimat와 TBA 방법을 이용하여 국화과 식물 중 항산화 효과가 높게 나타난 서양민들레, 조뱅이, 쑥을 선발하였다. 유지 산화안정도에 대한 실험에서 BHT와 ascorbic acid가 각각 3.86과 2.43 AI(Antioxidative Index)를 나타냈고 한련초 잎이 1.51 AI를 나타냈다. 이것은 서양민들레 잎이 유지산화안정도에 높은 항산화 효과를 나타냄을 의미한다. 한편 건조된 분쇄물과 메탄올 추출물을 이용한 장기간의 산화 억제에 대한 TBA실험에서 저장 4주 째에 BHT, ascorbic acid가 각각 0.05와 0.09 TBARS치를 나타낸 반면, 서양민들레 잎은 0.12의 수치를 나타내 대조구 1.01 TBARS치 보다 월등히 낮은 수치를 보여 우수한 항산화 효과를 보였다. 이상의 결과로 서양민들레, 조뱅이, 쑥 등의 국화과 식물에서 비교적 높은 항산화 활성을 확인할 수 있었다. 특히 이 식물체들은 기존의 인공 항산화제에 대한 하나의 대체수단으로서 식물유래 천연 항산화제로의 개발 가능성 을 시사해 주었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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