초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 멸종위기야생생물 II급으로 지정된 한국 자생 정향풀(Amsonia elliptica (Thunb.) Roem. & Schult.)의 종자 휴면 기작 및 발아특성에 대하여 체계적으로 접근하고 더불어 다양한 생리활성능 평가를 통해 생물다양성 유지와 생물산업 소재로의 활용을 위한 지속적 수급기반을 마련하고자 하였음. 결과적으로 정향풀종자에 대한 기존 종자 휴면 분류의 오류를 수정하였으며 효율적인 종자 프라이밍 조건 구명과 함께 항산화, 항염증 및 미백활성에 대한 기능적인 효과를 증명하였음.

□

□ 연구개요
본 연구에서는 멸종위기야생생물 II급으로 지정된 한국 자생 정향풀(Amsonia elliptica (Thunb.) Roem. & Schult.)의 종자 휴면 기작 및 발아특성에 대하여 체계적으로 접근하고 더불어 다양한 생리활성능 평가를 통해 생물다양성 유지와 생물산업 소재로의 활용을 위한 지속적 수급기반을 마련하고자 하였음. 결과적으로 정향풀종자에 대한 기존 종자 휴면 분류의 오류를 수정하였으며 효율적인 종자 프라이밍 조건 구명과 함께 항산화, 항염증 및 미백활성에 대한 기능적인 효과를 증명하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
1차년도 연구 목표는 종자의 특성 평가로서 종자수집, 기초형질 조사와 종자 휴면 특성 평가 및 휴면 유형의 대분류를 목표로 함. 주요 연구결과로서 수집한 종자를 대상으로 내, 외부 종자 형질 조사 및 부위별 파상처리에 따른 기계적 휴면 범주로 확인, 온도별 stratification과 GAs처리에 따른 최종적으로 생리적 휴면으로 기존에 보고된 휴면 유형을 재수정하였음. 이에 1차년도 목표를 100% 달성하고, 휴면의 요인 분석과 학술발표 1건 발표를 통해 2차년도 연구 성과 목표를 조기 달성하였음.
2차년도 연구 목표는 종자 휴면기작 구명으로서 기존 2차년도 목표에서 추가 연구계획을 수립하였음. 4개월에 걸쳐 수집한 종자의 기초형질 및 발달의 조직학적 관찰을 통해 종자 성숙 중 건조과정에서 특정 층 구조 형성과 이로 인한 배 성장 잠재력 및 발아 억제의 요인을 구명하였음. 최종적으로 종자 휴면 유형을 생리적 휴면의 세부 유형 중 intermediate physiological dormancy로 분류하고, GA₄₊₇를 적용한 변형된 종자 drum-priming 조건을 확립하여 효율적인 휴면 타파 기술을 개발함. 이에 2차년도 목표를 100% 달성하고, 국제 공동 SCIE 논문 게재(Frontiers in Plant Science, IF 5.6, Q1, 상대국: 미국) 1편과 특허 출원 1건을 통해 3차년도 연구 성과 목표를 조기 달성하였음. 또한 본 연구를 통해 농학석사 학위자 1명을 배출함으로써 우수 연구인력을 양성하였음.
3차년도 연구 목표는 휴면타파 및 발아품질 향상으로서 종자 성숙 기간별 호르몬 정량 분석을 수행하여 ABA와 salicylic acid(SA)의 함량 감소 및 Jasmonic acid(JA) 의 함량 증가를 확인하였으며, 극소량으로 유의적인 차이를 보이지 않은 GA 함량을 토대로 GA 적용 종자 프라이밍의 당위성을 증명하였음. 또한 종자 휴면 타파와 EBM 활성의 높은 상관관계를 확인하였으며, 전년도 개발된 종자 drum-priming 기술의 저장성에 대한 데이터를 확보함으로써 기술의 실증을 완료하였음. 이에 국제학술발표 1건(ASHS, 일본) 발표와 SCIE 논문 게재(Horticulturae, IF 3.1, Q1) 1편, 추가적으로 기존 연구 계획에 없었던 기능성 분석에 대한 연구를 수행하여 특허 출원 1건을 추가 달성함으로써 최종적으로 3차년도 목표를 100% 초과 달성하였음.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
[활용도] 본 연구를 통해 자생 정향풀 종자의 휴면유형 분류 및 기작을 구명함으로써 종자번식을 통한 실생묘 대량증식이 가능하고, 이에 따라 유용식물유전자원의 종자 보존 및 신관상 화훼소재로서의 활용도가 증대됨. 산업적으로 일부 적용되고 있는 드럼 프라이밍 기법 등의 기술 상용화 확대 및 이를 활용한 종자 품질향상을 통해 고품질의 종자 공급 체계화가 가능함. 기계적 요인에 복합된 생리적 휴면은 아직까지 정립이 완전하지 않은 휴면유형으로써, 이러한 특이 휴면 유형을 갖은 종자를 대상으로 데이터의 축적 및 보고를 통해 관련 연구 및 산업분야에서의 높은 활용도가 있을 것으로 판단됨.
[기대효과] 국내 seed technology 분야에서 요구되는 연구로서 종자 산업화 기반을 마련하기 위한 기초자료로 활용할 수 있으며, 나아가 대상종을 확대함으로써 관련 산학연의 공동연구 추진이 가능할 것으로 기대됨. 학부·대학원생의 연구 참여를 통해 농산업 및 종자산업에서 지속적으로 요구되는 종자생리 전문인력의 양성에도 기여할 것이며, 자생 식물의 보존과 더불어 바이오헬스 분야의 식물유래 소재에 대한 개발 가능성을 제시할 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구개발의 목적 및 필요성 ... 4
• 나. 연구의 목표 및 범위 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 가. 1차년도 『종자의 특성 평가』 ... 5
• 나. 2차년도 『종자 휴면기작 구명』 ... 6
• 다. 3차년도 『휴면타파 및 발아품질 향상』 ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 29