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  • 신비의 명약 “천마” 대량 생산기술 개발
     예로부터 중풍 고혈압 등 두뇌질환의 예방과 치료에 명약으로 알려진 신비의 약용식물 천마가 현대적인 생명공학 기술로 대량 증식할 수 있게 되어, 그간 무성번식으로 인한 천마퇴화현상 으로 고민하던 재배농가로부터 큰 관심과 기대를 모으고 있다.  우리나라에 자생하는 천마는 불법 남획과 특수한 서식환경으로 기존의 자생지에서 조차 자취를 감추는 현상이 발생되어 산림청에서는 보호약초 9호로 지정보호하고 있으며, 일반 광합성 식물과 다른 천마 특유의 생리⋅생태적 특성 때문에 아직까지 기내에서 인공적으로 천마를 배양하거나 생산하지 못하였다.  국립산림과학원(원장 최완용) 세포대량배양연구팀에서는 생장과 꽃눈의 형태 및 외부적 특성이 자연의 고유형태를 지닌 우량 천마를 선발하여 인공교배를 통한 다량의 종자를 생산하고, 종자 발아균인 흰애주름버섯균, 뽕나무버섯균, 수정된 하이포넥스 배지와 참나무 원목 등을 공조배양하여 종자 발아력을 획기적으로 높이고, 종자발아 후 원구체의 퇴화ㆍ고사현상을 극복하는 기내배양으로 천마퇴화현상을 극복한 자마(子麻)인 씨종자를 생산하는 기술을 개발하는데 성공하였다.  앞으로 기내배양으로 생산된 자마를 농산촌에 보급하여 중요한 질병 치료제의 원료를 재배하는 씨종자로 농림가(農林家)의 소득향상과 자생지의 산림유전자원보존에 크게 기여할 것으로 기대된다.  천마는 한국, 중국, 일본 등의 고산지대에 자생하는 귀중한 약용식물로, 덩이줄기(괴경)는 중풍, 고혈압, 경기, 현기증, 신경성 등 최근 증가되고 있는 두뇌질환의 예방과 치료제로 이용되어 수요가 증가하고 있다.  우리나라에서 자생하는 천마는 불법 남획과 흰애주름버섯 및 뽕나무버섯균 등 종자발아와 천마생장에 필수적인 균류와의 특수한 공생관계 형성의 난이 및 수분율의 저조로 종자 결실율이 낮아(0.01%이하), 그 수가 감소하여 자생지에서는 찾아보기 힘들게 되어, 산림청에서는 야생천마를 보호약초 9호로 지정하여 보호하고 있다.  다행히 1990년도 중반에 천마균의 개발 및 보급으로 대량재배가 가능하게 되었으나, 자마(어린 천마=씨종자: 길이 4cm이하)에 의한 계속적인 무성번식은 품질과 수량이 저하되는 천마퇴화현상이 발생하게 되어 결국에는 성숙마의 생산이 불가능하게 된다. 그림 3. 발아균 접종에 의한 천마종자의 발아 및 원구경  이러한 현상을 극복하기위해서는 종자발아에 의한 유성번식과 우량한 발아균 및 생장균의 선발과 배양이 수반되어야 하지만, 자연상태에서 발아율이 매우 낮고 균류와 공조배양이 필수적인 특수한 조건 때문에 지금까지 기내에서 천마를 배양하거나 생산한 연구 결과는 없다.  산림청 국립산림과학원 안진권 박사 연구팀에서는 우량한 자마를 생산하기위한 첫 단계로 종자생산을 위하여 인공교배를 실시하였다. 즉, 자생지 및 재배지에서 생장과 꽃눈의 형태가 우수하고 외부적 특성이 자연의 고유형태를 지닌 우량한 천마를 선발하여 밧-트에 이식하고, 23∼25℃가 유지되는 실험실에서 꽃대를 유도한 후 인공교배를 실시하여 다량의 종자를 생산하는데 성공하였다. 그림4 . 인공교배 종자로부터 기내배양된 자마(배양 기간 : 6개월, 배양온도 : 24℃)  그러나 천마종자는 일반 광합성 식물체와 달리 광합성 능력이 없어 종자가 발아 및 생장하기위해서는 발아균의 접종이 필요하여 참나무류잎을 영양원으로 발아균(흰애주름버섯균)과 천마종자를 공조배양한 결과 발아력을 획기적으로 향상시켰다.  종자가 발아하여 원구체(종자 내 배의 팽대 및 배세포의 발달로 발아균이 배세포속에 감염되어 구형상으로 커져 형성된 모습)로 발달되었으나, 발아배지에서 원구체를 배양할 경우 원구체가 퇴화되고 고사되는 현상이 발생될 수 있다 따라서 난과 종자의 발아에 이용되는 하이포넥스(Hyponex)배지를 다양한 성분조합으로 배합과 수정으로 반복 시험한 결과, 원구체의 퇴화 및 고사되는 현상을 극복하였고, 원구체의 비대생장 및 발아균 생장에 크게 도움이 되는 것을 확인하였다.  천마 원구체와 참나무류 원목에 감염시켜 생장하는 뽕나무버섯균, 그리고 수정 된 하이포넥스 배지 등을 기내에서 공조배양하는 방법으로 처리하여 온도별로 6개월 배양시킨 후 생성된 자마는 24℃에서 길이가 0.5∼3.0cm길이로 성장하여 대량생산의 가능성이 확인되었다.  이와 같이 인공교배로 생산된 우량종자로, 천마 특유의 생리⋅생태적 특성을 이용한 기내배양법 개발에 의해 생산된 자마는 재배지에서 발생되는 천마퇴화현상을 극복할 수 있는 씨종자 생산의 획기적 기술로 천마의 생산과 약효 증진에 크게 기여할 것이다. <참고자료>  천마의 재배장소는 해발 400m 이상으로 과습과 건조의 피해를 방지할 수 있는 배수양호한 사양토가 좋으며, 생육적온은 20∼25℃로 겨울 기온이 -15℃이하로 떨어지거나, 여름 지온이 30℃ 이상으로 상승하지 않도록 하여야 한다. 강원 춘천, 충북 보은, 충남 논산, 전북 무주 및 경북 상주 등 비교적 지대가 높은 지역에서 집단적으로 재배되고 있으나, 계속된 무성번식에 의한 천마퇴화 및 매년 기후적인 영향에 의하여 풍흉이 심하여 공급이 수요에 미치지 못하고 있다.  특히 천마는 난과에 속하는 다년생 고등식물이지만 엽록소가 없어 탄소동화능력이 없다. 그 결과 독립적으로 생장하지 못하고 균류와 공생관계를 유지하면서 생존한다. 또한 종자의 발아에도 균류감염이 필요하다. 기내배양에서 광합성 식물인 경우에는 영양원인 배지와 광조건만 구비되면 생장이 가능하지만, 천마의 경우 기내에서 공생균 감염 및 생존과 천마의 생장에 필요한 영양원인 균류를 감염시킨 참나무류 원목의 공급이 필요한 까다로운 조건 때문에 아직까지 기내배양법으로 천마를 생산하지 못하고 있다.  천마종자는 일반 광합성 식물체와 달라 종자가 발아하기위해서는 발아균의 접종이 필요하다. 참나무류(상수리. 떡갈, 졸참 및 루브라참나무) 잎을 영양원으로 이용하여 발아균(흰애주름버섯균)과 천마종자를 공조배양한 결과 상수리나무 잎이 가장 우수한 발아력을 보여주었다. 종자가 발아하여 원구체(종자 내 배의 팽대 및 배세포의 발달로 발아균이 배세포속에 감염되어 구형상으로 커져 형성된 모습)로 발달되었으나, 발아배지(WA배지)에서 원구체를 2개월 이상 배양할 경우 원구체가 퇴화되고 고사되는 현상이 발생하였다. 다시 난과 종자의 발아에 이용되는 하이포넥스(Hyponex)배지를 여러 가지 성분을 달리하여 배합하는 방법으로 수정⋅시험한 결과, 원구체의 퇴화 및 고사되는 현상를 극복하었을 뿐만 아니라, 원구체의 비대생장 및 발아균 생장에 크게 도움이 되는 것을 확인하였다. 2주간 배양한 후 천마생장균인 뽕나무버섯균과 공조배양하였다.  천마 원구체와 참나무류 원목에 감염시켜 생장하는 뽕나무버섯균 및 수정 된 하이포넥스 배지 등을 기내에서 공조배양하는 방법으로 처리하여 온도별(15∼27℃)로 배양하였다. 6개월의 배양 후 생성된 자마(어린 천마)를 조사 한 결과 24℃에서 길이가 0.5∼3.0cm인 자마가 총 120여개가 형성되어 대량생산 가능성을 확인되었다. 그림2 . 천마를 감고 있는 균사속(천마의 영양공급원임) 그림 1 인공교배를 위한 꽃대 유도와 개화
    • 뉴스광장
    • 수목/과학
    2009-02-06

산림산업 검색결과

  • 산림청 국립산림과학원, 씨천마 대량생산 기술 보급으로 천마 퇴화현상 극복!
    국립산림과학원(원장 남성현)이 천마재배 농가 소득하락의 주원인 천마 퇴화현상을 극복할 수 있는 씨천마 생산기술을 개발하여 농가보급에 나선다. 이 기술로 생산된 유성증식 천마는 퇴화현상이 발생하는 기존 재배방식에 비해 생산량이 3.5배 이상 증가할 뿐 아니라 상등품(120g 이상) 비율도 월등히 향상되어 천마재배 농가의 시름을 덜 수 있을 것으로 기대된다. 중풍, 고혈압, 뇌졸중 등 뇌혈류 흐름 장애 개선에 효험이 있는 천마는 국내 생산액이 1,250억 원(2014년도 농림축산식품 주요통계)에 이르는 주요 임산물로 그 가치가 점점 커지고 있다. 그러나 20여 년간 지속되어 온 무성재배방식에 의해 생산량과 품질이 하락하는 천마 퇴화현상이 발생, 천마재배 농가의 소득을 저해하는 주요 원인이 되고 있다. 국립산림과학원은 종자로부터 천마를 생산할 수 있는 유성번식 재배기술을 보급하기 위해 11월 25일(수) 국내 최대 천마 산지인 전라북도 무주군에서 현장 설명회를 개최한다. 이번 설명회는 △천마 퇴화현상의 원인 △무병(無病) 씨천마 생산의 중요성 △천마 유성증식기술 등의 내용을 중심으로 국내 천마 생산의 안정성 확보를 위한 발전 방향을 모색하기 위해 마련되었다. ‘천마 유성증식기술 보급을 위한 현장 설명회’는 25일(수) 10시부터 전라북도 무주군 안성면 주민자치센터에서 국립산림과학원, 무주군청, 원예특작과학원, 무주천마사업단 및 천마재배농민 등이 참여한 가운데 개최된다. 국립산림과학원 산림생명공학과 박응준 박사는 “개발된 유성증식기술이야말로 천마 퇴화현상을 극복할 수 있는 최선책으로, 생산량과 품질을 크게 높여 천마 생산농가에 희망을 줄 수 있을 것”이라면서, “이는 천마 재배농가의 소득증대뿐만 아니라 앞으로 국내 천마생산의 안정성을 확보하는 데에도 크게 기여할 것이다”라고 전망했다. 국립산림과학원은 앞으로 천마 유성증식법에 대한 기술 이전 및 현장 설명회를 확대해 나감은 물론, 기능성 물질의 함량이 증가된 신품종 천마를 개발ㆍ보급하여 천마농가의 소득증대를 위해 노력할 계획이다.
    • 산림산업
    • 산림과학원
    2015-11-25

포토뉴스 검색결과

  • 산림청 국립산림과학원, 씨천마 대량생산 기술 보급으로 천마 퇴화현상 극복!
    국립산림과학원(원장 남성현)이 천마재배 농가 소득하락의 주원인 천마 퇴화현상을 극복할 수 있는 씨천마 생산기술을 개발하여 농가보급에 나선다. 이 기술로 생산된 유성증식 천마는 퇴화현상이 발생하는 기존 재배방식에 비해 생산량이 3.5배 이상 증가할 뿐 아니라 상등품(120g 이상) 비율도 월등히 향상되어 천마재배 농가의 시름을 덜 수 있을 것으로 기대된다. 중풍, 고혈압, 뇌졸중 등 뇌혈류 흐름 장애 개선에 효험이 있는 천마는 국내 생산액이 1,250억 원(2014년도 농림축산식품 주요통계)에 이르는 주요 임산물로 그 가치가 점점 커지고 있다. 그러나 20여 년간 지속되어 온 무성재배방식에 의해 생산량과 품질이 하락하는 천마 퇴화현상이 발생, 천마재배 농가의 소득을 저해하는 주요 원인이 되고 있다. 국립산림과학원은 종자로부터 천마를 생산할 수 있는 유성번식 재배기술을 보급하기 위해 11월 25일(수) 국내 최대 천마 산지인 전라북도 무주군에서 현장 설명회를 개최한다. 이번 설명회는 △천마 퇴화현상의 원인 △무병(無病) 씨천마 생산의 중요성 △천마 유성증식기술 등의 내용을 중심으로 국내 천마 생산의 안정성 확보를 위한 발전 방향을 모색하기 위해 마련되었다. ‘천마 유성증식기술 보급을 위한 현장 설명회’는 25일(수) 10시부터 전라북도 무주군 안성면 주민자치센터에서 국립산림과학원, 무주군청, 원예특작과학원, 무주천마사업단 및 천마재배농민 등이 참여한 가운데 개최된다. 국립산림과학원 산림생명공학과 박응준 박사는 “개발된 유성증식기술이야말로 천마 퇴화현상을 극복할 수 있는 최선책으로, 생산량과 품질을 크게 높여 천마 생산농가에 희망을 줄 수 있을 것”이라면서, “이는 천마 재배농가의 소득증대뿐만 아니라 앞으로 국내 천마생산의 안정성을 확보하는 데에도 크게 기여할 것이다”라고 전망했다. 국립산림과학원은 앞으로 천마 유성증식법에 대한 기술 이전 및 현장 설명회를 확대해 나감은 물론, 기능성 물질의 함량이 증가된 신품종 천마를 개발ㆍ보급하여 천마농가의 소득증대를 위해 노력할 계획이다.
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    2015-11-25
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