식물에서 화색은 종자를 퍼트리기 위해 꽃가루 매개충과 초식동물을 유인하는데 매우 중요한 도구이다. 사람에게 화색은 다채로운 시각적 다양성으로 큰 심미적 가치를 지님으로써 화훼산업의 발전은 새롭고 다양한 매력을 지닌 화색을 생산하는 방향으로 꾸준히 발전되어 왔다. 카로티노이드 성분은 화색 중에서 적색, 홍색, 황색을 나타내는 천연색소로서 이러한 카로티노이드 생합성 경로는 생명공학 기술을 이용하여 화색을 변화시키려는 대사공학의 주된 대상으로 여겨져 왔다. 본 총설에서는 카로티노이드 생합성 대사관련 유전자 발현 조절에 의한 색소 표현형의 변화를 소개하고자 하며, 최근 카로티노이드의 생합성을 넘어 절단과 축적 조절이 화색 변경을 위한 대표적인 기작으로 보고됨에 따라 다양한 화색만큼이나 다양한 조절 기작에 대한 현재까지의 지식을 총 동원하여 원하는 화색을 지닌 인공적인 꽃(engineered flower)을 생산하기 위한 전략을 종합해서 제시하고자 하였다.
장미의 대표적인 화색인 적색 'Red Corvette', 분홍색 'Nobless'b, 황색 'Golden Metal' 및 백색 'Rose Yumi' 꽃을 재료로 건조방법에 따른 화색의 변화를 조사하고, 4주 및 8주간의 광처리(2,000lux, 16시간, 형광조명) 뒤의 화색 변화를 조사하였다. 모든 종류에서 실리카겔 매트로 압화 하는 처리구가 압화 당시와 광처리 후 화색변화가 가장 적었고, 전기압화기의 사용으로 꽃잎은 갈변화가 촉진되었다. 장미 적색은 한국산 시트지, 분홍색과 황색은 한국산 전기압화기, 장미 백색은 일본산 전기압화기 처리구가 화색의 변화가 가장 심하였다. 압화 당시 화색의 변화가 가장 컸던 것은 적색 장미였고, 그 다음이 분홍색, 황색, 백색 순이었다. 광처리에 의한 화색 변화정도가 가장 심했던 것은 황색 품종이었고, 다른 3종류는 다소 안정적이었다.
The purpose of this study was to investigate the objectification of coloring matter abstraction of the way to natural dye by cathamus flower. Watersoluble carthamin in the dyeing cathamus flower was removed for the fastness of dyeing and only insoluble carthamon was abstracted which came by solvent such as Sodium hydroxide(NaOH) Potassium hydroxide(KOH) Sodium carbonate(Na2CO3)and Potassi-um carbonate(K2CO3) Carthamon made abstract essence from a carthamus flower out of the pH6, pH7, pH9, pH11, solvent and by using a UV/VIS Spectra according to the change of pH. Silk dyes with solution abstract carthamon and it was treated by 5 kinds of mordant. The table of surface-colors was measured by the number of dyeing the color of silk dyed and by the kind of mordant which treated with and the dyeing was evaluated by measuring Color Fastness to Light and Washing.
시클라멘의 꽃 및 꽃눈의 색, 잎의 모양과 무늬 등의 질적 형질에 대한 유전 분석을 위하여 이들의 특성이 다른 계통을 교잡한 후, $F_1$, $F_2$ 및 여교잡 세대에서 분리비를 조사하였다. 화색은 $F_1$이 양친의 중간색을 나타냈고, $F_2$는 자방친 화색: 중간 색($F_1$과 동일): 화분친 화색이 1: 2 : 1로 분리되어 한 쌍의 대립유전자가 불완전우성으로 유전하는 것으로 나타났다. 꽃눈 색은 흰색 ${\times}$ 빨간색 계통의 조합에서 $F_1$이 빨간색으로 나타났고, $F_2$에서 빨간색 3: 흰색 1로 분리되어 한 쌍의 대립유전자가 우성으로 작용하는 것으로 밝혀졌다. 모인 꽃잎 형태는 흐트러진 꽃잎 형태에 대하여 완전우성으로 유전하는 것으로 나타났다. 잎 형질에 있어서는 넓은 은색 무늬 잎이 선형 무늬 잎에 대하여, 그리고 피침형 잎 끝이 타원형 잎 끝에 대하여 각각 우성으로 작용하는 한 쌍의 대립유전자가 관여하는 것으로 나타났다. 이와 같이 시클라멘의 질적형질의 발현에는 한 쌍의 대립 유전자가 작용하며 꽃의 색은 불완전우성으로, 꽃눈의 색, 잎의 형태 및 무늬는 완전우성으로 유전되는 것으로 밝혀졌다.
'Moulin Rouge' 품종은 경남농업기술원 화훼연구소에서 복색 홑꽃인 'Delmont'를 모본, 분홍색 홑꽃인 'Anjela'을 부본으로 인공교배를 실시하여 2002년에서 2006년에 걸쳐서 파종과 계통선발을 통해 육성하였다. 2004년부터 2006년까지 3회에 걸쳐 봄 촉성 및 가을 억제재배 특성을 검정하였다. 'Moulin Rouge' 품종의 자연개화기는 10월24일이며, 일장조절에 의해 주년재배가 가능하다. 꽃 크기가 5.3 cm인 중륜으로 꽃 하나의 꽃잎 수는 22.9개 이였으며, 착화수는 12.2개 이였다. 화색은 복색(황색/오렌지색)이며, 녹색의 화심을 가졌다. 봄의 단일상태에서 'Moulin Rouge' 품종의 개화소요일수는 55일이며, 가을 절화수명은 21.7일로 나타났다.
본 연구는 나라꽃 무궁화의 아름다움을 나타내는 화색에 미치는 요인 중 토양산도와 무궁화의 화색특성과 생장과의 관계를 조사 연구함으로써 가장 이상적인 색깔을 갖추는 pH 범위를 파악하여 무궁화 화색육종 계획의 기초를 마련하고자 하였다. 토양산도별 생육특성을 조사하고 분석한 결과 홍화랑과 영광 품종은 pH 7에서 엽수가 183.73개와 135.87개로 가장 높게 나타났으며 pH가 증가함에 따라 증가하였다. 토양산도별 4품종의 화색변화를 조사하고 분석한 결과 홍화랑 품종은 pH가 높아짐에 따라 L값은 $17.05{\sim}12.26$로 점점 낮아졌으며 a값은 $16.37{\sim}20.91$로 점점 높게 나타났다.
화색은 화훼 육종의 주요한 목표형질이다. 최근 유전공학 기술의 발달로 기존의 전통육종에서는 볼 수 없었던 파란장미와 파란카네이션과 같은 새로운 화색 개발이 성공적으로 보고되었다. 플라보노이드 생합성에 관해 축적된 지식기반 연구 결과를 바탕으로 새롭고 독특한 형질의 화색을 도입하는 것이 가능하게 된 것이다. 이러한 화색변경은 플라보노이드 대사경로의 조절, 즉 내재유전자의 발현조절 및 새로운 플라보노이드 합성 또는 특정 플라보노이드 합성을 위한 외래유전자의 추가도입과 플라보노이드 대사 전체를 조절하는 전사인자의 도입을 통해서 이루어져 왔다. 그러나 보다 실증적으로 이러한 플라보노이드 대사를 조절하기 위해서는 작물별 내재 플라보노이드의 조절 기작에 대한 이해를 바탕으로 목표로 하는 플라보노이드 합성을 위해 보다 정교한 대사흐름의 조절이 요구된다. 본 총설에서는 화훼작물의 화색변경 성공 예들을 자세히 소개하고 그 요인 분석을 통해 향후 더 성공적인 화색변경의 전략을 수립하는데 도움이 되고자 한다.
도라지는 초롱꽃과(Campanulaceae)에 속하는 여러해살이풀로 뛰어난 많은 약리 효능을 가지고 있어 예로부터 약재로 활용하였다. 또한 anthocyanin은 식물의 꽃이나 과실 등에 포함되는 보라색 또는 파란색을 띄는 천연색소로 강력한 항산화제로 알려져 있다. 본 연구는, 도라지꽃 추출물의 피부과학적 기능성과 꽃에 포함된 청자색 계열의 anthocyanin이 천연 색소로서 화장품 소재로의 활용 가치를 확인하고자 하였다. 우선, 도라지꽃에 50% 에탄올과 80% 에탄올을 가하여 25, 60과 80 ℃,에서 4 h 환류추출하였고 각 처리군의 pH는 유사하였다. Anthocyanin 함량과 색도(E*ab)를 바탕으로 도라지의 천연색과 가장 유사한 발색을 나타내는 50% 에탄올 60 ℃ 추출조건을 선정하였고, 농축, 동결건조하여 시료를 제조하였다. 도라지꽃 추출물의 기능성 성분인 총 폴리페놀, 총 플라보노이드와 총 anthocyanin 함량은 23 ㎍/mL, 16 ㎍/mL과 0.17 ㎍/mL였다. 도라지꽃 추출물은 lipopolysaccharide (LPS)로 자극한 RAW 264.7 세포의 NO, IL-6 등의 염증 매개물질의 생성을 억제하는 항염증 효능 뿐만 아니라 TNF-a에 의한 각질형성 세포의 손상 조건에서 상처 치유에 의한 피부 재생 효능을 보였다. 이렇듯 항염증과 재생에 효능을 보이는 천연색소인 도라지꽃 추출물의 주를 이루고 있는 색소는 anthocyanin계이다. 일반적으로 anthocyanin계 색소는 pH, 온도 등에 불안정하다고 알려져 색소안정화제 3 종 (EDTA, maltodextrin, citric acid)을 첨가하였을 때 anthocyanin 함량과 색도를 조사하였다. 5% maltodextrin 첨가된 도라지꽃 추출물에서 50 일까지 색도 값의 안정성을 확인하였고 이를 바탕으로 천연색소인 도라지꽃 추출물의 화장품 원료로서의 응용 가능성을 평가하고자 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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