• 생명과학회지
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• 제26권6호
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• pp.663-672
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• 2016

벌 사상자[Cnidium monnieri (L.) Cusson]는 중국과 한국에 분포하는 일년생 초본으로, 화농성피부염 및 여성의 생식기 질환의 치료에 널리 사용되고 있다. 이 외에도 면역기능개선과 천식 등에 대한 효과는 보고된 바 있으나 아직까지 암과 관련된 연구는 많이 이루어지지 않았다. 이에 따라 본 연구에서는 인간 대장암 세포인 HCT116 세포주에서 벌 사상자 에탄올 추출물(CME)의 apoptosis 및 세포주기정지 유도 효과에 대하여 알아보고자 하였으며, 이러한 효과가 AKT/mTOR/GSK-3β 신호경로의 조절을 통하여 이루어지는지 확인하고자 하였다. MTT assay와 LDH assay 결과, 벌 사상자 에탄올 추출물에 의하여 HCT116 세포의 세포생존율이 감소하였으며, 세포독성효과가 나타났다. 또한 벌 사상자 에탄올 추출물의 농도의존적으로 apoptotic body의 수와 apoptosis 비율이 증가하였으며, G1기에서 세포주기정지 유도 효과가 관찰되었다. 세포의 성장과 증식 및 분열에 관련된 단백질인 Akt는 mTOR, p53, GSK-3β와 같은 신호단백질들의 발현을 조절하는 것으로 보고되었다. 벌 사상자 에탄올 추출물을 처리하였을 때, Akt와 mTOR 단백질의 인산화가 저해되었으며, 이에 따라 하위 신호조절 단백질인 GSK-3β, Bcl-2 family, Caspase-3, PARP의 발현이 조절되었다. 또한 Akt와 GSK-3β, mTOR 저해제 처리를 통하여 CME에 의한 apoptosis 효과가 AKT/mTOR/GSK-3β 신호경로를 통하여 이루어지는 것을 확인하였다. 결론적으로, 본 연구를 통하여HCT116 대장암 세포주에서 벌 사상자 에탄올 추출물이 암세포의 apoptosis 및 세포주기정지 유도에 효과적임을 확인하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제40권2호
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• pp.79-87
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• 2013

본 연구의 목적은 세계적 희귀 및 멸종위기식물인 주걱비름(Sedum tosaense Makino)의 잎절편으로부터 식물체 재분화 조건의 탐색과 광독립배양을 통한 원활한 토양순화 체계을 확립하고자 하였다. 생장조절제인 BA와 NAA를 조합한 MS배지에 주걱비름 기내발아 식물체의 잎절편을 배양하였다. $2.0mg{\cdot}L^{-1}$ BA와 $1.0mg{\cdot}L^{-1}$ NAA를 혼합하여 처리한 배지가 캘러스 형성율이 100%로 가장 높았으며, 캘러스의 무게도 가장 무거웠다. 또한, 캘러스에서 분화된 신초의 수, 신초의 무게, 배양상태의 견고도에서도 $2.0mg{\cdot}L^{-1}$ BA와 $1.0mg{\cdot}L^{-1}$ NAA를 혼합하여 처리한 배지가 가장 우수하였다. 주걱비름의 대량증식을 위해 BA와 NAA를 혼합조합한 MS배지에 액아를 포함하는 마디를 배양하였다. 그 결과, $2.0mg{\cdot}L^{-1}$ BA와 $1.0mg{\cdot}L^{-1}$ NAA 혼합한 배지가 신초의 수 7.9개, 신초무게 66.9 mg으로 신초분화에 가장 효과적이었다. 기내발근을 위해 MS배지에 AC 무첨가배지와 $2.0g{\cdot}L^{-1}$ AC 첨가배지에 배양하였다. 그 결과, 뿌리의 수 85.7개, 뿌리의 길이 4.6cm로 $2.0g{\cdot}L^{-1}$ AC을 첨가한 배지가 더 효과적이었다. 광독립배양에 의한 순화전처리 시 이산화탄소의 영향을 알아보기 위해 1,200 ppm과 350ppm으로 공급하였다. 그 결과, 1,200 ppm의 $CO_2$를 공급해준 처리구가 잎수, 잎폭, 잎두께, 줄기의 길이, 뿌리의 길이, 식물체무게와 엽록소함량이 350 ppm의 $CO_2$를 공급해준 처리구보다 높게 나타났다. 기내에서 재분화된 유식물체의 토양순화는 peat moss와 perlite 혼합배양토에서 생존율이 100%로 가장 높았으며, 가장 양호한 생장을 보였다.

• 생명과학회지
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• 제21권2호
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• pp.300-308
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• 2011

톳은 새로운 생리활성 물질을 생산할 수 있는 소재로 각광받고 있으며, mouse calvaria 유래의 MC3T3-E1 세포는 골세포의 세포 활성과 관련된 연구에서 유용하게 이용되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 MC3T3-E1 세포를 이용하여 톳 분획물이 세포 증식에 미치는 영향과 ALP 활성, 조골세포의 골 형성을 위한 필수 인자인 collagen 합성 및 조골세포의 표식인자인 골 석회화 형성능에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 각 분획물의 수율은 aqueous 분획물이 47.4%로 가장 높은 수율을 나타내었으며 다음으로 butanol 분획물, methanol 분획물 순으로 나타났으며, hexane 분획물이 4.7%로 가장 낮은 수율을 나타내어 극성 성분의 함유량이 더 높은 것으로 확인되었다. 톳분획물의 농도(1, 10 50, 100 ${\mu}g$/ml)에 따른 조골세포 성장에 미치는 영향을 MTT assay로 분석한 결과, 모든 분획물에서 대조군과 비교하여 120% 정도의 증식률을 나타내었다. 이는 선행연구자에 의한 대두 에탄올 추출물 실험 결과인 최고 117%의 세포 증식률과 비슷한 조골세포 증식유도 결과임을 확인할 수 있었다. 톳 분획물이 ALP 활성에 미치는 영향을 조사한 결과, 톳 분획물 중 hexane 분획물과 butanol 분획물이 조골세포의 ALP 활성을 증가시켰으며, 특히 butanol 분획물은 120% 이상의 ALP 활성을 증가시켜 조골세포의 분화에 영향을 줄 가능성이 제시 되었다. 톳 분획물이 조골세포의 collagen 합성에 미치는 실험결과에서 모든 분획물에서 유의적인 collagen 합성능력을 나타내었다. 또한 조골세포의 골 석회화 형성에 미치는 영향은 methanol 분획물을 제외한 다른 분획물에서 유의적인 형성능을 보였으며, 특히 butanol 분획물을 100 ${\mu}g$/ml 첨가하였을 때는 281.25%, aqueous 분획물을 100 ${\mu}g$/ml 첨가하였을 때는 240.46%로 높은 골 석회화 형성능을 나타냈다. 따라서 톳 분획물이 조골세포의 증식, ALP 활성, collagen 합성 및 골 석회화 형성을 촉진하여 골 생성에 영향을 줄 수 있는 것이 확인되었으며, 구체적인 기작 연구와 in vivo 연구가 병행된다면 골다공증 예방과 관련된 기능성 식품의 천연소재로 개발이 가능하리라 사료된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제20권5호
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• pp.383-388
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• 2007

본 연구는 셀레늄 함유 녹두 생산을 위해 셀레늄의 효과적인 처리방법과 이행특성 등을 구명하고자 수행하였다. 1. 셀레늄 3.5, 7, 14, $28mg/{\ell}$ 를 개화기에 엽면살포구 1, 2차 수확 종실의 셀레늄 함량은 각각 $0.41{\sim}3.96mg/kg$, $0.27{\sim}2.38mg/kg$로 엽면살포 농도에 비례하여 많았으나 1차 수확 종실이 2차 수확 종실에 비해 $52{\sim}71%$ 많았다. 반면에 무처리구 1, 2차 수확 종실의 셀레늄 함량은 모두 0.02mg/kg로 같아 함량이 매우 적었다. 2. 셀레늄($7mg/{\ell}$) 2회나 3회 엽면살포구 $1{\sim}3$차 수확 종실의 셀레늄 함량은 균일한 반면 1회 엽면살포구는 1차 수확 종실의 셀레늄 함량이 2, 3차 수확종실에 비해 각각 56, 67%많았다. 3. 셀레늄 2.05mg/kg이 함유된 녹두 종실에서 자엽의 셀레늄 함량은 2.99mg/kg으로 종피보다 단위 중량당 38% 많고, 녹두나 물을 생산하였을 경우 셀레늄 함량은 5.51mg/kg인 반면 나물 부산물인 종피는 0.78mg/kg 이었다. 4. 본 연구에 이용된 셀레늄의 엽면살포 농도 및 횟수에 따른 녹두 생육과 수량은 유의차가 없었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제31권4호
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• pp.363-371
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• 2018

헐떡이풀은 우리나라에서 울릉도에서만 분포하는 자생식물로 전통적으로 약용으로 쓰여왔으며, 관상식물로의 활용도 기대되는 자원식물이다. 본 연구는 헐떡이풀 종자의 휴면타파와 발아를 위한 조건을 확립하고 종자휴면 유형을 분류하고자 수행되었다. 실험은 헐떡이풀 종자에 저온층적처리($5^{\circ}C$에서 0, 12주)와 고온층적처리($23^{\circ}C$에서 0, 4, 8, 12주 처리 후에 $5^{\circ}C$에서 8주, 다시 $23^{\circ}C$에서 배양함), $GA_3$ (0, 10, 100, 1000 mg/L)처리를 수행하였다. 이렇게 처리한 종자는 무균배지에 소독하여 파종하고 온도 $23^{\circ}C$, 광도 $40{\mu}mo{\ell}{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ PPFD, 일장16시간 조건의 배양실에서 배양하였다. 헐떡이풀 종자는 자연상태에서 미숙배인 상태로 탈리되며, 종자 내부로의 수분흡수에 대한 물리적인 장벽은 없었다. 그러나 아무 처리 없이 파종하였을 때 30일이 지나도록 전혀 발아하지 않았다. 따라서 헐떡이풀 종자는 형태적 휴면(MD)과 생리적 휴면(PD)을 가지고 있는 것으로 판단하였다. 저온층적처리(0, 12주) 실험의 최종 발아율은 각각 66.7%, 45.6%로 나타났다. 저온처리는 오히려 발아를 약 3주 정도 지연시켰다. 고온층적처리(0, 4, 8, 12주) 실험에서는 최종 발아율이 각각 13.3%, 24.4%, 20.0%, 51.1%로 나타났다. 헐떡이풀 종자의 배는 상대적 고온에서 발달하였다. $GA_3$ 처리는 종자의 휴면을 극복하고 발아를 촉진하였다. $GA_3$ 처리에서의 최종 발아율은 0, 10, 100, 1000 mg/L 처리구에 대하여 각각 33.3%, 45.0%, 42.5%, 72.5%로 나타났다. 위의 결과를 종합하여 헐떡이풀 종자는 non-deep simple 형태생리적 휴면(MPD)을 가지고 있으며, $GA_3$ 처리를 통해 고온을 대체하고 종자의 휴면을 타파할 수 있었다. 이는 한국에 자생하는 헐떡이풀속의 종자휴면에 대해 처음으로 보고한 논문이다.

• 생명과학회지
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• 제34권7호
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• pp.476-484
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• 2024

항암 활성 연구를 위한 최적의 모델로서 2-D culture 모델은 여전히 널리 사용되고 있으나, 종양 환경에 더 잘 근접할 수 있는 3D MTS 모델은 시험관 내 모델 연구와 동물 모델 연구 간의 격차를 해소하기 위한 대안이 될 수 있다. Isoalantolactone은 목향(木香: Elecampane, Inula helenium L.)을 포함한 약용 식물에서 발견되는 sesquiterpene lactone 중의 하나로서 항암 활성을 포함한 다양한 약리학적 활성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 HCC Hep3B 세포에서 유래된 2D 모델에서 관찰된 isoalantolactone의 항암 활성이 3D MTS 모델에서도 재현될 수 있는지를 조사하였다. 우리들의 결과에 의하면 isoalantolactone은 처리 농도 의존적으로 MTSs 형성을 억제하였으며, ROS 생성의 증가를 동반하였다. 특히 isoalantolactone 처리 및 배양 시간이 증가하면서 증식성 세포 영역이 세포사멸이 유발된 세포로 대체되었다. 또한, MTSs에서 isoalantolactone은 DR 관련 단백질들의 발현과 caspase-3의 활성을 증가시켰고, Bax/Bcl-2 발현 비율 및 총 PARP 단백질의 발현은 감소시켰다. 그러나 ROS의 생성을 인위적으로 차단하였을 경우, isoalantolactone에 의한 이러한 변화들이 모두 차단되면서 MTSs 구성 세포들의 세포 생존율을 회복시켰다. 따라서 본 연구의 결과는 isoalantolactone에 의한 Hep3B 세포 유래 MTSs의 세포사멸 유도는 외인성 및 내인성 경로의 활성화를 통하여 이루어지며 이는 ROS 의존적임을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제20권4호
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• pp.607-613
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• 2010

솔잎은 항산화력이 우수한 것으로 알려져 있으며, mouse calvaria 유래의 MC3T3-E1 osteoblastic cell은 골세포의 세포 활성과 관련된 연구에서 유용하게 이용되어왔다. 따라서 본 연구에서는 MC3T3-E1 세포를 이용하여 적송잎 용매별 추출물이 세포 증식에 미치는 영향과 ALP 활성 및 조골세포의 골 형성을 위한 필수 인자인 콜라겐 합성의 영향에 대해 검토하였다. 적송잎 추출물의 농도(1, 10 50, $100\;{\mu}g/ml$)에 따른 조골세포 성장에 미치는 영향을 MTT assay로 분석한 결과, proanthocyanidin의 경우 $50\;{\mu}g/ml$ 이상 첨가한 군에서 대조군보다 급격한 증식률을 나타내었다. 에탄올 추출물을 첨가하였을 때 유의적인 증식률이 나타나지 않은 반면, 적송잎 헥산 추출물 처리군에 있어서는 $10\;{\mu}g/ml$ 농도 이상에서 유의적으로 세포증식이 촉진되었다. 적송잎 추출물이 ALP 활성에 미치는 영향을 조사한 결과, 적송잎 추출물이 조골세포의 ALP의 활성을 증가시켜 조골세포의 분화에 영향을 줄 가능성이 제시 되었다. 또한 적송잎의 열수 및 에탄올 추출물보다 헥산 추출물에서 조골세포의 ALP 활성이 증가하여 적송잎의 ALP 활성에 영향을 주는 성분은 수용성 성분보다 지용성 성분인 것으로 추측되었다. 적송잎 추출물이 조골세포의 콜라겐 합성에 미치는 실험결과에서 헥산 추출물뿐만 아니라 열수 추출물에서도 높은 콜라겐 합성능력을 나타내었다. 따라서 단일성분에 의한 것보다 복합적 성분들의 상승작용에 의해 조골세포의 콜라겐 합성이 촉진된 것으로 추측할 수 있다. 적송잎 추출물이 조골세포의 증식, ALP 활성 및 콜라겐 합성을 촉진하여 골 생성에 영향을 줄 수 있는 것이 확인되었으며, 그에 대한 구체적인 기작 연구를 위하여 향후 분자생물학적인 차원에서의 in vitro 및 in vivo 실험을 통한 구체적인 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제17권3호
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• pp.391-397
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• 2010

마는 전 세계적으로 오랜 기간 동안 식용 및 약용으로 사용되어 온 중요한 생물자원이다. 본 연구에서는 2009년 경북 안동지역에서 재배된 D. batatas (경북1호 및 4호), D. alata L.(경북5호 및 6호), D. bulbifera (둥근마) 및 D. nipponica (부채마)로부터 메탄올 추출물을 조제하고, 이들의 항산화, 항혈전, 항균 활성을 평가하였다. 먼저 수분함량의 경우 마의 종류에 따라 54.7%∼83.2%로 다양하게 나타났으며 D. batatas>D. alata L.>D. nipponica>D. bulbifera 순으로 나타났으며, 메탄올 추출효율은 0.59%∼1.59%로 D. alata L.>D. batatas>D. nipponica>D. bulbifera 순으로 나타났다. 다양한 마들의 평균 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 총당의 경우 각각 49.82, 9.79 및 173.81 mg/g이었으며, 총 폴리페놀은 둥근 대마(경북6호)에서(87.05 mg/g), 총 플라보노이드는 둥근 대마(12.67 mg/g) 및 둥근마(13.99 mg/g)에서, 총당은 장마(경북4호, 281.96 mg/g)에서 가장 높게 나타났다. DPPH radical 소거능 평가결과, 대부분의 마 시료가 371∼486 $\mu$g/mL의 IC50를 나타내었으나, 둥근 대마의 경우 142.30 $\mu$g/mL의 IC50를 나타내어 우수한 항산화력을 확인하였다. 또한 둥근 대마는 1.5 mg/mL 농도에서 7.35배 증가된 thrombin time을 보여 강력한 트롬빈 저해활성을 나타내었다. 한편 항균력의 경우 부채마에서 우수하였으며, B. subtilis, S. aureus, P. vulgaris 및 S. typhimurium에 대한 양호한 항세균 활성을 나타내었다. 본 연구결과는 국내에서 주로 재배되고 있는 D. batatas (경북1호 및 4호) 이외의 다양한 마의 유용성을 제시하고 있다.

• 동국한의학연구소논문집
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• 제7권2호
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• pp.121-140
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• 1999

한약재(韓藥材) 중 폐렴(肺炎)의 치료효과가 기대되는 청열화담(淸熱化痰), 지해평천약(止咳平喘藥)을 중심으로 23종(種)의 약재(藥材)를 사용하여 폐렴(肺炎)을 유발하는 K.pnemoniae, S. pyogenes 및 S. pneumoniae 세균의 생육을 억제하는 약재(藥材)를 탐색하고, 탐색된 약재(藥材)의 추출물에 대한 세균의 최소생육억제농도(最小生育抑制濃度)를 측정하였다. 한약재(韓藥材)의 수용성(水溶性) 추출물 중 황련(黃連), 호황련(胡黃蓮), 패장(敗醬), 황금(黃芩)이 K. pneumoniae에서, 황련(黃連)이 S. pyogenes에 대해서 생육억제 효과가 있었으며, S. pneumoniae에 대한 비교저지환(比較沮止環)의 직경(直徑)은 황련(黃連), 오매(烏梅), 오미자(五味子), 황금(黃芩)쪽이 우수하였으나 황련(黃連) 추출물 사용시 병원균 모두에서 생육저지환(生育沮止環)의 크기가 가장 크게 나타났으며 대조군(對照群)으로 사용된 대장균(大腸菌)과 고초균(枯草菌)에서도 어느 정도의 항세균(抗細菌) 효과를 볼 수 있었다. 에탄올 추출물에서는 패장(敗醬), 황금(黃芩), 오미자(五味子), 오매(烏梅)가 K. pneumoniae 세균의 생육을 억제하였으며. S. pyogenes 세균은 황련(黃連), 황금(黃芩), S. pneumoniae 세균은 황련(黃連), 오미자(五味子), 오해(烏海), 마두령(馬兜鈴), 황금(黃芩)에 의하여 생육이 억제되어 황련(黃連)은 수용성(水溶性) 및 에탄올 용해성(溶解性) 추출물에서 모두 우수한 항세균(抗細菌) 효과를 보여주고 있다. 각 세균에 대한 최소생육저지농도(最小生育沮止濃度)(MIC)는 K. pneumoniae 세균일 경우 황련(黃連) 및 황금(黃芩)의 수용성(水溶性) 추출물과 오매(烏梅) 및 패장(敗醬)의 에탄올 용해성(溶解性) 추출물이 유의성을 보였으며, S. pyogenes 세균은 황련(黃連)의 수용성(受容性) 및 에탄올 용해성(溶解性) 추출물과 오매(烏梅)의 에탄올 용해성(溶解性) 추출물, S. pneumoniae 세균은 황련(黃連)과 오매(烏梅)의 수용성(水溶性) 및 에탄올 용해성(溶解性) 추출물에서 유의성이 나타났다. 이상의 결과를 통하여 황련(黃連), 오미자(五味子), 오매(烏梅), 황금(黃芩), 호황련(胡黃連), 패장(敗醬)의 수용성(水溶性) 및 에탄올 용해성(溶解性) 추출물이 폐렴(肺炎) 유발균(誘發菌) K. pneumoniae, S. pyogenes. S.pneumoniae에 대(對)하여 우수한 생육억제(生育抑制) 작용(作用)을 나타냄을 알 수 있었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제8권2호
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• pp.201-207
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• 1995

최근 소득수준의 향상으로 한방(漢方)의 생약재로서 뿐만아니라 식용(食用)으로서의 마의 소비량이 급격히 증대되고 있다. 본시험(本試驗)은 정상(正常)마와 분기(分岐)마에서 분리한두부(頭部)를 종근(種根)으로 이용하고 시비방법(施肥方法) (질소멸양(窒素滅量), 측조시비(側條施肥), 관행시비(慣行施肥))를 장(長)마를 재배할시 생육(生育) 괴근(塊根)에 관련된 형질(形質), 수량(收量) 및 상품성(商品性)에 미치는 영향을 구명(究明)하여 장(長)마 재배와 상품성(商品性) 제고(提高)에 대한 정보를 제공하고자 실시되었던바 그 결과를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 출현율(出現率), 만장(蔓長), 덩굴의 분지수(分枝數) 및 경수(莖數)는 두부(頭部) 종류간에 차이가 없었으나 출현일(出現日)은 정상(正常)마 두부(頭部)에서 빠른 경향을 보였다. 시비방법(施肥方法)간에는 정상(正常)마 두부(頭部)를 이용한 관행시비구(慣行施肥區)의 출현율(出現率), 만장(蔓長)및 경수(莖數)가 가장 양호하거나 많았던 반면, 분기(分岐)마 두부(頭部)의 실소감양구(室素減量區)에서 가장 저조하였다. 2. 괴근장(塊根長), 괴근직경(塊根直徑), 개체당(個體當) 및 단보당(段步當) 생체수양(生體收量)은 분기(分岐)마 두부(頭部)보다는 정상(正常)마 두부(頭部)에서 크고 많았으나, 괴근직경(塊根直徑)을 제외한 괴근(塊根)과 관련된 제형질(諸形質)과 수량(收量)은 양공시두부(兩供試頭部) 모두 실소감양구(室素減量區)에서 가장 적었다. 3. 괴근(塊根)의 크기는 분기(分岐)마 두부(頭部)에 비하여 정상(正常)마 두부(頭部)에서 증가되었고 이러한 증가는 개체당(個體當) 분기괴근수(分岐塊根數) 및 분기괴근수(分岐塊根數)의 비율(比率)이 가장 낮아 상품화율(商品化率)이 가장 좋은 측조시비구(側條施肥區)에서 현저하였다. 4. 개체당(個體當) 또는 경제적(經濟的) 수량(收量)은 양공시두부(兩供試頭部) 모두 괴근장(塊根長)과 정(正)의 상관(相關)이, 분기수(分岐數)와는 부(負)의 상관(相關)이있었다.