지구온난화 조건 하에 한국특산식물 섬자리공과 귀화식물 미국자리공의 발아, 식물계절 그리고 잎의 형태학적 변화 를 알아보기 위해 $CO_2$농도(+380~420ppm)와 온도($+3.0^{\circ}C$)를 증가시킨 $CO_2$+온도상승구(EC-ET)와 대조구(AC-AT)에서 실험하였다. 두 종의 발아율은 $CO_2$+온도상승구에서 높았으며 발아개시일 역시 빨랐다. 그리고 섬자리공은 미국자리공에 비해 낮은 발아율 보였다. 섬자리공은 2년 통안 영양생장만 일어난 반면 미국자리공은 2008년과 2009년 한 해에 영양생장과 생식생장을 모두 하였다. 두 종의 식물계절은 $CO_2$농도와 온도가 증가할수록 개업, 꽃대형성, 개화, 열매발달과 성숙시기가 빨라졌으며 잎의 노화 시기는 늦춰졌다. 섬자리공의 잎몸 길이는 $CO_2$농도와 온도에 대한 영향을 받지 않았다. 반면 미국자리공은 $CO_2$+온도상승구에서 높았다. 잎몸 폭 길이는 두 종 모두 $CO_2$+온도상승구에서 높았다. 두 종의 총 잎 수는 구배별 차이가 없었다. 그리고 비엽면적은 섬자리공이 대조구에서 높은 반면 미국자리 $CO_2$+온도상승구에서 높았다. 이상으로 볼 때, 지구온난화가 되면 미국자리공이 섬자리꽁보다 $CO_2$농도와 증가에 대하여 더 민감하게 반응을 할 것으로 판단된다.
포도 및 미국자리공의 세포현탁배양계에서 세포생장 및 색소축적에 미치는 배지내 무기 염농도의 효과를 알아 보았다. 포도의 세포 증식은 control구에서만 정상적인 대수증식기를 보였고, 희석배지에서는 4일째에서 6일째까지 완만한 대수증식기를 나타냈다. Anthocyanin은 모든 처리구에서 배양후 12일째에 최대로 축적이 되었다. 미국자리공에 있어서는 모든 처리구에서 세포증식과 동조적으로 betacyanin이 축적되어, 배양 8일 이후에 최대축척을 나타냈다. 포도의 세포배양에서는 sucrose 87.6mM까지는 세포증식이 증가하였으나 그 이상의 농도에서는 증식이 급격히 떨어졌다. Anthocyanin은 146mM에서 최대로 축적되었으며 그 이상의 농도에서도 다량의 anthocyanin이 축적되었다. 미국자리공에서는 sucrose농도가 높아질수록 세포증식 및 색소축적이 증가하는 경향을 보여, 포도의 배양세포와 대조적 인 결과를 보였다. 이상의 결과로써 포도의 anthocyanin과 미국자리공의 betacyanin이 같은 적색색소이지만, 배양세포내에서의 생성기작 및 그 축적과정이 서로 상이하다는 것을 보여주었다.
Pokeweed antiviral protein II (PAP-II) encoding cDNA was synthesized by reverse-transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) from Phytolacca american a leaf. The PAP-II cDNA fragment of 974bp was subcloned to pBluescript II SK- SmaI site and the inserted PAP-II cDNA fragment was sequenced by dideoxy sequencing method. The number of nucleotides of PAP-II cDNA coding region containing start and stop codon was 933bp. To develop a virus-resistant tobacco plant, PAP-II cDNA fragment was inserted to pKGT101B and the insertion of PAP-II cDNA fragment was confirmed by restriction enzyme analysis and colony PCR.
Poisoning by Phytolacca esculenta commonly occurs by misidentification as other edible plants. The root of Phytolacca esculenta is similar to other roots, such as kudzu, balloon flower, codonopsis lanceolata, and ginseng. The author experienced four cases of Phytolacca esculenta intoxication due to misidentification as a ginseng. We report on these cases with a review of the literature.
분포가 확대되어 가고 있는 미국자공의 서식지 환경요인과 발아특성을 조사하였다. 그 결과 광의 구배에 따른 기온의 차는 없었으나, 지온의 일교차는 상대조도에 따라 아주 다르게 나타났다. 실생 출현은 100%에서 150개체가 출현하였고, 33%에서는 80개체가 출현하였지만 8%에서는 출현하지 않았다. 2002년 채집되어진 종자는 광조건에 관계없이 항온에서 거의 발아하지 않았으나 광조건하의 변온에서는 발아율이 70%, 암조건하의 변온에서는 25%의 발아율이 보였다. 미국자리공의 발아는 광조건보다 지온변화에 보다 직접적으로 영향을 받는 것으로 판단된다.
New or noteworthy medicinal plants were found in Korea, such as 1. Magnolia sieboldii K. KOCH f. dupliflora $C_{HI}$ (Magnoliaceae) 2. Peucedanum insolens $K_{ITAGAWA}$ (Umbelliferae) 3. Panax japonicus C.A. $M_{EYER}$ (Araliaceae) 4. Phytolacca americana L. (Phytolaccaceae) 5. Polygonum ellipticum $M_{IGO}$ (Polygonaceae).
분포가 확대되어 가고 있는 미국자리공의 서식지 환경요인과 실생의 정착과정을 추적하였다. 그 결과 광 구배에 따라 기온의 차는 크지 않았으나 지온의 일교차는 4월을 제외하고 상대조도에 따라 크게 나타났다. 실생 출현은 100%에서는 61개체, 33%에서는 58개체였지만 8%에서는 5개제로 적었을 뿐만 아니라 출현한 실생도 모두 생존하지 못하였다. 생장은 상대조도 100%에서 가장 높았으며, 8%에서 출현한 개체들은 거의 생장하지 못하였고 줄기직경의 경우는 오히려 감소를 하였다. 따라서 미국자리공의 발아는 8%지역에서도 가능하였지만 광량의 부족으로 인하여 지속적인 물질생산을 할 수없어 생존할 수 없는 것으로 판단된다.
공단 주변 지역에 형성되어 있는 초지 군락의 구조, 종 다양성 및 토양 특성을 조사하였다. 조사지역은 상관에 의해 쑥(Artemisia princeps var. orientalis)군락, 미국자리공(Phytolacca americana)군락, 참억새(Miscanthus sinensis)군락으로 구분되었다. 1999년 8월에 조사한 각 식물군락의 지상부 현존량은 쑥군락 5,645g/$m^2$, 미국자리공군락 2,827g/$m^2$, 참억새군락 9,048g/$m^2$으로 다른 지역의 초지에 비해 현저히 높은 것으로 나타났다. 군락의 종 다양성은 쑥군락, 미국자리공군락 그리고 참억새군락이 각각 1.03, 0.54, 0.26으로 매우 낮았다. 초지군락 토양의 pH는 4.4~4.5 범위이었으며, 상층토의 유기물함량은 11.1~15.7%, 전질소 함량은 2.5~3.7 mg/g, 유효인은 52.7~61.2 $\mu$g/g, 황은 357.3~511.4 $\mu$g/g, 가용성 황은 17.8~25.2 $\mu$g/g, 치환성 칼륨, 칼슘, 마그네슘은 각각 15.6~24.6 $\mu$g/g, 25.4~156.2 $\mu$g/g, 4.5~11.1 $\mu$g/g 의 범위이었다. 본 조사지역 초지군락의 구성종은 대부분 토양 부영양화의 지표종이었다.
In order to transform pokeweed antiviral protein cDNA to tobacco plant, total RNA was extracted from Phytolacca americana. PAP-II cDNA was synthesized from purified total RNA via RT-PCR and subcloned to recombinant vector pBluescript II SK-. 10 deletion mutant PAP-II cDNA fragments which were sequentially deleted from N-terminal by 90bp were synthesized from PAP-II cDNA except leading frame by PCR with primers designed in our laboratory. To select non-cytotoxic clone, pAc55M was constructed with yeast expression vector pAc55 and multicloning site(MCS). Sequentially deleted mutant PAP-II cDNAs were cloned on downstream of gall promoter of pAc55M. 6 non-cytotoxic deletion mutant PAP-II cDNA were selected. Selected cDNAs were cloned into plant expression vector pKGT101BH for transformation of these clones to plant through Agrobacterium tumefacience. After cloning, recombinant pKGT101BH carrying deleted mutant PAP-IIcDNA were transformed to Nicotiana tabacum cv. NC567. Transformed tobacco plants cultured on shooting and rooting media were transfered to green-house. About four weeks later, these plants were infected with physically infection using carborandum with PVY-VN strain. After 4 weeks, plants resistant to virus were selected , and seeds of these plants were gathered. Southern blot hybridization showed deleted fragments by 220bp and 420bp, so resistant ability of these plants is due to mutant PAP-II cDNA.
Antiinflammatory action of phytolaccosides B and E isolated from the roots of Phytolacca americana was investigated and compared with that of aescin. Phytolaccoside B, when it was administered intravenously, exerted a potent inhibitory effect on the transudation caused by absorptive sponge pellet implanted s.c. in rats and on carrageenin induced edema in rats. Phytolaccoside E showed a weaker action than Phytolaccoside B did. Hemolytic potency of the saponins was decreased in the order of aescin, phytolaccosides B and E showing a same tendency as in antiinflammatory action. The experimental result suggests that the mode of action of phytolaccosides is the same as that of aescin.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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