유기상토에 툽밥 발효 돈분으로 생산한 분립의 첨가비율을 달리했을 때, 벼의 유식물체 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 저면도포 무처리구에서 추청 벼는 분립 20%까지의 혼합비율, 흑미 벼는 분립 10%까지의 첨가비율에서 유식물체의 생육이 양호하였다. 또한 저면도포 처리구에서는 추청 벼와 흑미벼 모두 분립 5% 혼합비율에서 유식물체의 생육이 양호하였다. 저면도포 처리구가 무처리구에 비하여 낮은 분립 첨가비율에서 유식물체의 생육이 양호하였던 것은 뿌리신장에 의하여 토양표면에 시용된 분립으로부터 생육에 필요한 양분의 공급이 이루어졌기 때문으로 추정된다. 또한 장기간 벼를 육묘할 경우에는 유식물체의 생육이 양호하였던 분립의 적정 혼합비율의 범위가 갖는 상토의 이화학성의 유지가 필요하다고 판단된다. 지렁이 분립의 이화학적 특성으로 볼 때, 유기 경종농업에서 토양시용 또는 상토재의 원료로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
하수오니를 첨기한 토양에서 Orchardgrass 유식물체의 생육과 토양의 이화학적 성질의 변화에 미치는 영향을 조사하였고, 식물체 부위에 집적된 중금속의 농도와 토양 잔류 중금속 농도를 분석하여 유기질 비료자원으로서 하수오니의 이용가능성을 검토하였다. Orchardgrass 유식물체의 생물학적 수량은 하수오니의 혼합비율이 높아짐에 따라서 증가되었고, 하수오니의 혼합비율이 높아짐에 따라서 토양의 이화학적 성질이 크게 개선되었다. Orchardgrass 유식물체는 개체당 경수와 1경중의 증가에 의하여 지상부 건물중이 증가되었고, 지상부 건물중의 증가에 의하여 생물학적 수량이 많아졌다. 식물체내의 전질소량과 생물학적 수량과는 2차곡선적인 증가경향을 나타내어, 하수오니중의 전질소량이 식물체의 생육에 미치는 영향이 컸다. 중금속의 종류에 따라서 식물체내에 집적되는 부위가 달라졌으며, 토양 잔류 중금속중에서 납(Pb)은 하수오니 60% 이상의 혼합비율에서 허용규제치(50ppm) 이상의 높은 농도를 나타내었다.
저선량 방사선 조사한 고추 2품종, 조광고추와 조흥고추의 종자 발아율과 초기생육 및 고추 유식물체의 후속 고선량에 대한 내성 변화를 알아보고자 저선량 0, 4, 8, 20, 50 Gy를 조사하여 재배한 고추 유식물체에 ${\gamma}$선 50 Gy와 100 Gy를 조사한 후 생육상황을 관찰하였다. 저선량 조사한 고추 유식물체의 초기생육 촉진과 후속고선량 내성은 품종에 따라 달랐는데, 조광고추보다 조홍고추 품종에서 뚜렷한 증가효과를 나타냈고 발아율과 초기생육촉진은 4, 8, 20 Gy 조사구에서 효과적이었다. 조홍고추 유식물체의 후속고선량에 대한 내성은 사전 저선량 조사에 의해 크게 증가되었는데 특히 4Gy조사구에서 효과가 가장 뚜렷하였으며 후속고선량에 대해 내성이 증진된 고추 유식물체중의 carotenoid와 단백질 함량 및 CAT활성은 4 Gy와 8 Gy 조사구에서 높았다.
백합 경단 및 인편배양에 있어서 유식물체분화 및 자구형성에 미치는 생장조절제의 효과를 구명하기 위하여 실험을 수행하였다. 백합 경단배양 시 유식물체분화는 NAA 0.1 mg/L 또는 NAA 0.1 mg/L + BA 0.1 mg/L 복합처리구에서 비교적 양호하였으나, 뿌리분화는 생장조절제가 무첨가구가 양호하였다. 인편 조직절편 배양 시 생장조절제 첨가없이도 유식물체분화는 가능하였으나, NAA 0.2 mg/L 처리구에서 가장 양호하였며, BA 단독처리구에서는 양호하지 못하였다. NAA대신 IBA를 처리할 경우에는 분화된 유식물체의 자구 형성을 촉진시켰고, 특히 IBA 0.1 mg/L에서 효과적이었다. NAA 0.2 mg/L를 처리할 때 sucrose 3% 첨가보다 6% 첨가가 자구형성을 촉진시켰다.
마늘 생장점 배양을 통한 효율적인 우량종구 증식방법을 확립하기 위하여 기내배양시 유식물체 분화 및 기내인경 비대에 미치는 영향을 조사하였다. 유식물체 분화는 sucrose 및 질소 공급형태에 따라서 차이가 없었으나, 유식물체의 생장은 NO$_3$-N 공급시 저조하고, NH$_4$-N 및 NH$_4$+ NO$_3$ 공급형태에서 양호하였으며 특히 2차 계대배양시 질소형태를 바꾸워 공급할 경우 더욱 촉진되었다. 기내인경 비대는 NH$_4$-N를 공급하였을 때와 고농도의 Sucrose을 첨가하였을 때 촉진되었으며, 특히 유식물체에 저온처리를 하면 그 효과가 더 상승되었다. 기내배양에서 마늘의 생장에 이용되는 질소형태는 NH$_4$-N 이며, NO$_3$-N을 공급하면 흡수가 거의 되지 않고, $K^{+}$흡수도 저조하였다. Ethylene의 발생은 질소 공급 형태와 관계없이 8% sucrose 고농도에서 더 많이 발생되었다.
가시오갈피 유식물체의 함유성분을 밝히고, 분리된 화합물들을 대상으로 DPPH를 이용한 항산화활성을 측정하여 대체 약용자원으로서의 사용 가능성을 검토하기 위하여 가시오갈피 유식물체를 MeOH로 추출, 농축하고 Hexane, EtOAc 및 BuOH순으로 분획하여 얻은 각각의 분획을 대상으로 성분연구에 착수하였다. 각종 column chromatography를 이용하여 성분을 분리한 결과 EtOAc분획으로부터 1종의 화합물을 분리하였고, BuOH 분획으로부터 1종의 화합물을 분리하였다. 이들 화합물에 대하여 UV, IR, Mass, $^1H-NMR$ 및 $^{13}C-NMR$ spectrum과 문헌치를 대조하여 그 구조를 동정한 결과그 구조는 각각 Chlorogenic acld (1)과 1,4-di-O-caffeoyl-quinic acid (2)이였다. DPPH (1,1-diphenyl-2-picry-hydrazyl) free radical scavenging activity를 이용하여 측정한 항산화활성의 $RC_{50}$ value는 각각 1.2 및 $0.4\;{\mu}g/ml$였다. 이상의 결과로부터 가시오갈피 유식물체 (Eleutherococcus senticosus Max.)는 천연 항산화제로서의 개발가능성이 높다고 사료된다.
L. longifilorum Georgia $\times$ L. elegans Kakutanohikari 잡종 배로부터 유식물체를 분화시키고, 이때 유도된 캘러스의 증식과 이 캘러스로부터 유식물체 분화과정을 조직학적으로 관찰하였다. 잡종 배는 배양한 60개 절편 중 48개 절편에서 86개체의 배주가 발아되었으며, 1 mg/L NAA가 캘러스로부터 식물체의 재분화에 가장 효과적이었으며, 재분화를 억제한 캘러스만을 증식시키기 위해서는 0.1 mg/L NAA + 1 mg/L BA가 가장 양호하였다. 또한 Pyridoxin-HCI을 첨가하지 않은 경우에는 유식물체의 재분화가 거의 보이지 않았으며 50 mg/L의 Pyridoxin-HCI을 첨가한 배지에서 유식물체의 재분화가 가장 효과적이었다. 배에서 발생된 캘러스의 원형성층 지역으로부터 체세포배가 형성되었으며, NAA가 전형성층 부분에서 배발생적 세포 또는 전배 발생의 증식을 자극하는 것으로 생각되었다.
40종류 이상의 식물의 유식물체, 채소 그리고 가공식품의 글루타치온과 그의 산화형 글루타치온(GSSG)함량을 측정하였다. 유식물체를 이용한 실험에서 총글루타치온 함량은, 100 g(생체중)당 $0-120{\mu}mol$의 범위였으며, 같은 과, 종 및 품종에 있어서도 현저한 차이를 나타내었다. 특히, 시판되고 있는 곡물과 채소를 이용한 실험에서는 콩과의 팥과 강낭콩에서 높은 글루타치온 함량을 나타내었다. 콩을 이용한 가공식품(고추장, 된장, 간장 등)에서는 글루타치온 함량이 거의 검출되지 않았다. 식품에 있어서 고농도의 글루타치온은 식품의 높은 부가가치가 되리라 생각된다.
Agrobacterium rhizogenes ATCC15834에 의해 형질전환된 지황 (Rehmannia glutinosa)의 모상근으로부터 유식물체를 재분화 시키기 위한 최적 조건을 탐색하였다. 모상근 절편으로부터 유식물체의 재분화는 0.5 mg/l BA가 첨가된 SH배지 (3% sucrose, pH 5.8)에서 배양 5주 후 이루어졌다. 이와 같은 유식물체는 식물생장조절물질이 포함되지 않은 기본배지로 옮겼을 때 발근이 이루어졌다. 형질전환된 모상근 유래 식물체는 잎으로부터 직접 재분화된 식물체와 비교했을 때 잎이 오므라드는 경향을 보였고 줄기는 절간이 짧았으며, 뿌리는 가늘고 수량이 많은 특징을 보였다. 생체량 비교에서 형질전환식물체는 식물 하나의 무게가 1.28 g (생중량)으로 대조구인 잎 유래 재분화식물체 (0.53 g)에 비해 높았으며, 지표물질인 catalpol의 함량에 있어서도 차이를 보여주었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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