<BFACB1B8C0DAB7E C8A328C8F1B1CDC0AFC0FCC0DABFF8292DB3BBC1F6C6ED2E687770>

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1 KOREA FOREST RESEARCH INSTITUTE

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3 발간사 산림은물, 공기, 휴양등으로인류에간접적인크나큰혜택을주고있으며, 산업사회가발전할수록기후변화와더불어산림자원의존재가치와중요성이더욱더높아지고있습니다. 그중에서도고급용재수, 약용수등의산림유전자원은직접적인활용가치가높은생물자원입니다. 아울러생물산업발달과더불어산림유전자원은다양성이요구되는미래사회의중요한생명자원으로서그역할은이루말할수없을것입니다. 최근의국제정세에서도브라질의리우데자네이루에서개최된 (1992년) 유엔환경개발회 (UNCED) 에서각국정상들에의해 생물다양성보존협약 (CBD) 및 의제21 이채택됨에따라생물유전자원보존은국제적관심사항으로대두되기시작하였습니다. 또한생물다양성보존협약, OECD 생물자원센터네트워크등생물자원보존및활용을위한국가간생물자원확보경쟁치열로각국의유전자원확보및자국자원보호에주력하고있습니다. 그러나산림유전자원은인위적인간섭, 지구온난화, 병해충그리고산불등각종위해에의해그소실이점증되고있어현존하는유전자원의가치제고및보존의필요성이더욱강조되고있습니다. 산림유전자원보존은현지내와현지외보존으로구분되는데우리국립산림과학원에서는 1972년부터산림유전자원에대한과학적인탐색 평가를통하여소나무등 14 수종 39개집단 2,683ha를현지내유전자원보존림으로지정 관리하고있으며앞으로도확대하여지정할계획입니다. 현지외보존에서는 2008년현재무궁화등 87종 1,718클론 ( 품종 ) 163,644본의유전자원을 834ha의클론보존원및품종보존원에서각각보존, 관리하고있으며또한, 현지외보존사업으로 Gene Bank 등저온 장기보존시설에의해 109과 257속 355종 5,965점의종자유전자원과 102종 685개의산림미생물 ( 버섯, 목재부후균 ) 자원을보존하고있습니다.

4 국립산림과학원에서는이와같은산림유전자원보존사업의일환으로최근희귀수종땃두릅나무자생지가급감하고있는강원함백산지역에서소멸위기에처한산림유전자원의안정적인보존대책을모색하기위하여희귀산림유전자원의보존방안을주제로현장세미나를개최하였고이어그내용을정리하여자료집을발간하게되었습니다. 그리하여본자료집이금후희귀산림유전자원보존연구의기초자료로널리활용되기를기대합니다. 끝으로바쁘신중에도소중한자료를집필해주신강원대박완근교수님을비롯한원고집필또는발간에애쓴우리산림과학원연구자의노고를치하드립니다 국립산림과학원장

5 목 차 CONTENTS 희귀수종땃두릅나무유전자원의보존가치 1 함백산지역의식물상 5 Genetic Variation of I-SSR Markers in the Natural Populations of a Rare and Endangered Tree Species, Oplopanax elatus in Korea 23 체세포배발생을통한땃두릅나무대량증식 33 북미땃두릅나무의민속식물적리뷰 47 기후변화와산림유전자원 75 국내격리잔존들쭉나무 2 개집단의유전변이 85

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7 희귀수종땃두릅나무유전자원의보존가치 1 희귀수종땃두릅나무유전자원의보존가치 허성두, 이갑연 ( 국립산림과학원 ) 땃두릅나무는본초강목에서자인삼 ( 刺人蔘 ) 이라하였으며, 인삼및가시오갈피등같은두릅나무과수종과더불어순환기계통등에귀한생약재로사용되고있다. 최근에는인삼, 영지버섯, 마늘등에미량으로들어있는유기게르마늄이추출되어암, 만성성인병등난치병의치료로더욱각광을받고있다. 그러나땃두릅나무는이러한약용가치로인한오랜기간남획과지구환경변화를겪으며서식지파괴가심각한상태에이르고있어, 산림청에서는 1997년희귀및멸종위기식물로분류하여보존하고는있으나급격한소멸위기를맞고있다. 식물분류학적으로땃두릅나무 (Opolopanax elatus Nakai) 는두릅나무과 (Araliaceae) 에속하는낙엽활엽관목으로수고는 1~2.5m에달하고, 어린가지에부드러운가시가촘촘히덮여있어회색으로보인다. 잎은얇고둥글며장상으로끝이 5~7개로갈라지며, 굵고긴땅속줄기가 3m까지흙속으로뻗는다. 꽃은 7~8월에피며암수가한꽃에또는따로피는습성을동시에갖고, 2~7mm크기의열매는둥글고납작하며밝은붉은색으로즙이있다. 또한세계적으로는해발 500~1,500m의러시아북동부산악지대와중국등에분포하는한편, 우리나라에서땃두릅나무는설악산지리산등일부고산의매우국소적면적에자생한다. 땃두릅나무잎

8 2 희귀산림유전자원보존연구 땃두릅나무열매 줄기 ( 좌 - 유묘, 우 - 성목 ) 개체목및군락 (2008, 지리산 )

9 희귀수종땃두릅나무유전자원의보존가치 3 국립산림과학원은귀중한약용자원수종인땃두릅나무의안정적이고체계적인보존과미래유전자의변화에대한예측을목적으로 2005년함백산을비롯한지리산, 가리왕산, 설악산및방태산에자생하는땃두릅나무를대상으로개체목별로잎사귀를채취한후 DNA 표지를이용하여유전변이를분석하였다분석결과, 다른희귀소멸위기수종과마찬가지로유전변이가낮은것으로나타났다. 특히함백산집단의경우, 분석시료를채취한 2001년에비해서현재는땃두릅나무를현장에서발견하는게쉽지않을정도로집단의파괴가급속하게진행되었다. 따라서시료채취당시에함백산집단은 5개집단평균이상의유전변이를지니고있었으며, 그중약 15.5% 는나머지 4개집단과차별화된유전변이를지녔을가능성이높은것으로나타난분석결과에비추어볼때함백산에만존재하던, 이제는소멸된소중한유전자원을다시는자연계에서찾아볼수없을것이다. 국립산림과학원은이와같은희귀산림유전자원이기후변화, 남획등의위협과함께소멸위기에처해있어그의안정적인보존대책을모색하기위하여희귀산림유전자원의보존방안을주제로현장세미나를아래와같이개최하였으며, 그세미나내용을정리한자료집을발간하게되었다. 따라서본연구자료는금후적극적인희귀산림유전자원보존연구를위한기초자료로활용될것이다. - 희귀산림유전자원보존대책현장세미나실시개요 - 가. 개요 (1) 주제 : 땃두릅나무등희귀산림유전자원의보존방안 (2) 목적기후변화등으로최근급속히소멸되어가고있는희귀산림유전자원의과학적, 체계적인보존대책수립 (3) 일시 : ~10. 16(2일간 ) (4) 장소 : 강원정선, 함백산, 국립산림품종관리센터강릉지소 (5) 참석자학계 ( 경북대박용구등 3), 원로 ( 전서부지방산림청장이승남등 3), 지방산림청 ( 태백, 정선국유림관리소장등 6), 각도산림환경연구소등 42명

10 4 희귀산림유전자원보존연구 나. 내용 (1) 주제발표 : 소멸위기유전자원의유전구조특성등 4제목 (2) 현장토론 : 함백산및삽당령 (3) 주요토의결과고산수종등보존을위한유전다양성외생리생태분야와공동연구, 산학연 지방청과공조체제강화하여현장과연계한실용적인보존대책을강구등 다. 주요언론사관심매체 (1) 주요방송매체 : YTN( 전국 ), KBS( 강릉 ), MBC( 삼척 ), GTB( 강원민방 ) 등 (2) 주요일간지등 : 중앙일보, 강원일보, 연합뉴스, 산림정책속보등 10건 YTN 등뉴스홍보 현장세미나개최

11 함백산지역의식물상 5 함백산지역의식물상 박완근 ( 강원대학교 ) 1. 서론 함백산지역은강원도동남부에위치하며대덕산, 금대봉, 함백산, 태백산으로이어지는백두대간의한구간이다. 강원도태백시, 영월군, 정선군경계에위치하고있는함백산은정상에방송국송신소가자리잡고있으며, 인접하고있는만항재로 414번지방도로가지나가고있고, 정상아래쪽에선수촌이자리잡고있다. 따라서함백산지역은방송국송신소, 선수촌등으로이어지는구간등주요구간에도로가개설되어있어많은관광객들이왕래하고있는곳이다. 현재함백산지역에는환경부및산림청에서특정지정식물로보호하고있는식물들이다양하게분포하고있다. 함백산지역을대상으로한식물상보고는 함백산의식물상과식생 ( 김철남, 2001) 이강원과학교육연구회지에보고된바있으나대부분의보고는대덕산, 금대봉, 매봉산, 태백산등주변의주요지역과함께조사되어보고되어지고있다 ( 백두대간태백산, 함백산, 금대봉및매봉산지역의관속식물상, 2002). 근래에들어지리적인조건과편리한교통으로인해관광객의유입이급증하고있어함백산지역에자생하고있는주요특정지정식물의훼손과더불어서식지파괴로인한함백산지역의주요식물들이사라지고있는실정이다. 본보고에서는함백산지역에분포하고있는관속식물상과주요특정지정식물들의조사하여사라져가는식물들의보전대책에기여하고자하였다. 2. 연구방법 기존의연구내용을검토하여자료를수집ㆍ정리하고, 주요구간을직접조사하여함백산지역에분포하고있는관속식물상의목록을작성하였다. 출현하는식물은현지기입및표본을채집하고, 사진촬영을실시하였다. 현지동정이불가능한식물은실험실내에서분류ㆍ동정을행하고, 분류체계는이창복의원색대한식물도감 (2003)

12 6 희귀산림유전자원보존연구 에준하였다. 또한특정지정식물들의현황을파악하여효율적인관리방안에대하여고찰하였다. 본내용에서한국특산식물은백원기 (1994) 와, 희귀및멸종위기식물은산림청 (1997) 과환경부 (2005), 귀화식물은우리나라귀화식물의분포 ( 산림청, 2002) 에준하였다. 3. 결과및고찰 1) 자원식물의종류조성 함백산지역의자원식물은 79과 218속 351종 65변종 5품종으로총 421분류군이분포하고있다 ( 표 1). 우리나라에분포하는관속식물 4,071( 이우철, 1996) 의 10.4%, 강원도에분포하는관속식물 1,913종류 ( 강원도, 1997) 의 22.1% 에해당하며, 인근에있는태백산 ( 이, 1987) 의 633분류군, 백운산 ( 송, 2000) 의 604분류군에비해서는비교적적은것으로나타났는데이는폭넓게분포하고있은도로여건으로인한관광객의급증과밀접한관계가있는것으로판단된다. 표 1. 함백산지역에분포하는관속식물의종류조성 구분 과 속 종 변종 품종 총 양치식물 나자식물 피자식물 단자엽식물 쌍자엽식물 계 ) 희귀및멸종위기식물의분포함백산지역에분포하는희귀및멸종위기식물은눈측백나무, 두루미천남성, 털개불알꽃, 땃두릅나무등 15과 15속 16종 1변종으로총 17분류군이분포하는것으로나타났으며, 이는소산식물의 4%, 산림청지정희귀및멸종위기식물의 7.8% 에

13 함백산지역의식물상 7 해당한다 ( 표 2). 난초과의털개불알꽃 ( 털복주머니난 ) 은환경부에서멸종위기 2급으로지정보호하고있는식물로개체수가현저하게감소된상황이며, 더불어개불알꽃 ( 복주머니난 ) 과두릅나무과의땃두릅나무는뛰어난관상적가치와약용식물로서민간에널리알려져있어불법채취로인해그개체수가감소하고있고, 그로인해서식지의보전자체가시급한상황이다. 표 2. 함백산지역에분포하는희귀및멸종위기식물 과명 Cupressaceae 측백나무과 Araceae 천남성과 Liliaceae 백합과 Iridaceae 붓꽃과 Orchidaceae 난초과 학명 Thuja koraiensis Nakai 눈측백나무 Arisaema heterophyllum Bl. 두루미천남성 Lilium distichum Nakai 말나리 Irisensatavar,spontanea Nakai 꽃창포 Cypripedium guttatum var. koreanum Nakai 털개불알꽃 Cypripedium macranthum Sw. 개불알꽃 Ranunculaceae 미나리아재비과 Clematis chiisanensis Nakai 누른종덩굴 Rosaceae 장미과 Violaceae 제비꽃과 Araliaceae 두릅나무과 Ericaceae 진달래과 Primulaceae 앵초과 Gentianaceae 용담과 Valerianaceae 마타리과 Campanulaceae 초롱꽃과 Compositae 국화과 Rosa marretii Lev. 붉은인가목 Viola albida Palibin 태백제비꽃 Viola diamantica Nakai 금강제비꽃 Oplopanax elatus Nakai 땃두릅나무 Rhododendron brachycarpum D. Don 만병초 Lysimachia coreana Nakai 참좁쌀풀 Halenia corniculata Cornaz 닻꽃 Patrinia saniculaefolica Hemsl. 금마타리 Adenophora grandiflora Nakai 도라지모시대 Cacalia pseudo-taimingasa Nakai 어리병풍

14 8 희귀 산림유전자원 보존 연구 땃두릅나무(Oplopanax elatus Nak.) 두릅나무과 분포 : 설악산-지리산까지 백두대간 능선 특징 : 두릅나무과의 낙엽관목으로 원줄기는 갈라지지 않고, 잎은 주맥과 뒷면 맥위에 가시가 밀생하고 가장자리가 5 7개로 갈라진다. 꽃은 산형화서 로 발달하고 열매는 타원상 난형으로 8 9월에 적색으로 익는다. 민간 에서 자인삼으로 불리며 중요 약재로 활용된다.

15 함백산지역의식물상 9 3) 한국특산식물의분포함백산지역에분포하는한국특산식물은키버들, 매자나무, 금강제비꽃, 금마타리, 어리병풍등 16과 20속 13종 9변종총 22분류군이분포하고있었다 ( 표 3). 이는우리나라에분포하는특산식물 570종류의 4%, 강원도에분포하는한국특산식물 148 종류의 15.5% 이며, 소산식물의 5.5% 에해당한다. 표 3. 함백산지역에분포하는한국특산식물의분포 과명 학명 Orchidaceae 난초과 Cypripedium guttatum var. koreanum Nakai 털개불알꽃 Salicaceae 버드나무과 Salix hallaisanensis Lev. 떡버들 Salix koriyanagi Kimura 키버들 Betulaceae 자작나무과 Betula schmidtii var. lancea Nak. 좁은잎박달나무 Fagaceae 참나무과 Quercus dentata var. fallax Nakai 청떡갈 Ranunculaceae 미나리아재비과 Clematis chiisanensis Nakai 누른종덩굴 Berberidaceae 매자나무과 Berberis koreana Palibin 매자나무 Rosaceae 장미과 Filipendula palmata var. glabra Ledeb. 터리풀 Sanguisorba hakusanensis var. koreana Hara 산오이풀 Aceraceae 단풍나무과 Acer mono var. horizontale Nak. 산고로쇠 Violaceae 제비꽃과 Viola diamantica Nakai 금강제비꽃 Araliaceae 두릅나무과 Aralia elata var. rotundata Nak. 둥근잎두릅나무 Primulaceae 앵초과 Lysimachia coreana Nakai 참좁쌀풀 Oleaceae 물푸레나무과 Forsythia koreana Nakai 개나리 Caprifoliaceae 인동과 Weigela subsessilis L. H. Bailey 병꽃나무 Lonicera subsessilis Rehder 청괴불나무 Valerianaceae 마타리과 Patrinia saniculaefolica Hemsl. 금마타리 Campanulaceae 초롱꽃과 Adenophora triphylla var. hirsuta Naksi 털잔대 Compositae 국화과 Aster koraiensis Nakai 벌개미취 Cacalia auriculata var. matsumurana Nak. 박쥐나물 Cacalia pseudo-taimingasa Nakai 어리병풍 Saussurea macrolepis Kitamura 각시서덜취

16 10 희귀산림유전자원보존연구 매자나무 (Berberis koreana Palibn) 매자나무과 분포 : 전국의양지바른산기슭 특징 : 높이가 2m에달하는낙엽관목으로가지가많이갈라진다. 잎은도란형또는난형이고길이 3~7cm로서양면에털이없으며뒷면은주름이많고회록색이다. 꽃은 5월에총상화서로황색의꽃이피며, 열매는 9월에적색으로익는다.

17 함백산지역의식물상 11 4) 귀화식물의분포귀화식물의분포는기존의식물상또는자생식물과의경쟁에서나타나는생태적지위등을반영하는것으로서중요한의미를지닌다. 함백산지역에분포하는귀화식물은오리새, 소리쟁이, 흰전동싸리, 개망초, 지느러미엉겅퀴등 6과 12속 16종총 16분류군이분포하고있는것으로나타났다 ( 표 4). 표 4. 함백산지역에분포하는귀화식물의분포 과명 Gramineae 벼과 Polygonaceae 마디풀과 Leguminosae 콩과 Onagraceae 바늘꽃과 학명 Dactylis glomerata L. 오리새 Poa compressa L. 좀포아풀 Rumex acetocella L. 애기수영 Rumex crispus L. 소리쟁이 Trifolium pratense L. 붉은토끼풀 Trifolium repens L. 토끼풀 Medicago lupulina L. 잔개자리 Melilotus alba Desr. 흰전동싸리 Oenothera lamarckiana Ser. 큰달맞이꽃 Oenothera odorata Jacq. 달맞이꽃 Scrophulariaceae 현삼과 Veronica persica Poir. 큰개불알풀 Erigeron annuus Pers. 개망초 Compositae 국화과 Erigeron canadensis L. 망초 Rudbeckia bicolor Nutt. 원추천인국 Carduus crispus L. f. 지느러미엉겅퀴 Taraxacum officinale Weber 서양민들레

18 12 희귀산림유전자원보존연구 4. 결론 함백산지역의자원식물을조사한결과다음과같은결론을얻었다. 1) 함백산지역에분포하는관속식물의종류조성은 79과 218속 351종 65변종 5품종으로총 421분류군이분포하고있는것으로나타났다. 2) 함백산지역의희귀및멸종위기식물은털개불알꽃, 땃두릅나무, 두루미천남성등 15과 15속 16종 1변종으로총 17분류군이분포하는것으로나타났다. 3) 함백산지역에분포하는한국특산식물은매자나무, 금강제비꽃, 금마타리, 어리병풍등 16과 20속 13종 9변종총 22분류군이출현하였다. 4) 함백산지역에분포하는귀화식물은개망초, 지느러미엉겅퀴등 6과 12속 16종총 16분류군이분포하고있는것으로나타났다 참고문헌 1. 강원도 강원도환경종합계획. 강원도. 2. 김철남 함백산의식물상과식생. 강원과학교육학회지 6(1): 백원기 한국특산식물의실체와분포조사. 한국자연보존협의회자연보존연구보고서 13 : 산림청 희귀및멸종위기식물도감. pp 산림청 우리나라귀화식물의분포. pp 이우철 태백산의식물상. The report of the KACN 25: 이우철 한국식물명고. 아카데미서적. 8. 송은경 백운산 ( 강원도 ) 의식물상과식생. 강원대학교교육대학원석사학위논문. pp 이창복 원색대한식물도감. 향문사. pp 환경부 야생동식물보호법 -멸종위기야생동ㆍ식물 Ⅰ급, Ⅱ급-

19 함백산지역의식물상 13 부록. 1. 함백산지역에분포하는관속식물목록 학명 국명 유용도 Lycopodium annotinum L. 개석송 U Lycopodium serratum Thunb. 뱀톱 M Selaginellarossii (Bak.) Warb. 구실사리 U Equisetum arvense L. 쇠뜨기 E Equisetum hyemale L. 속새 M Botrychium japonicum Underw. 산꽃고사리삼 U Botrychium ternatum (Thunb.) 고사리삼 M Osmunda japonica Thunb. 고비 M.E Hymenophyllum barbatum (Bosch) Bak. 수염이끼 U Dennstaedtia wilfordii (Moore) H. Christ. 황고사리 U Pteridium aquilinum var. latiusculum (Desv.) Underw. 고사리 E Davallia mariesii Moore 넉줄고사리 O Matteuccia orientalis (Hooker) Trev. 개면마 U Onoclea sensibilis var. interrupta Maxim. 야산고비 E Woodsia manchuriensis Hooker 만주우드풀 U Polystichum tripteron (Kunze)Presl 십자고사리 U Dryopteris crassirhizoma Nakai 관중 M.E Lastrea japonica Copel. 지네고사리 U Athyrium brevifrons Nakai 참새발고사리 E Asplenium incisum Thunb. 꼬리고사리 U Lepisorus onoei (Fr. Et Sav.) Ching 애기일엽초 U Lepisorus ussuriensis (Regel et Maack) Ching 산일엽초 U Taxus cuspidata S. et Z. 주목 M.E.O.P Abies holophylla Maxim. 젓나무 T Abies nephrolepis Maxim. 분비나무 T.O Larix leptolepis (S. et Z.) Gordon. 일본잎갈나무 T Pinus densiflora for. multicaulis Uyeki 반송 M.E.O.T.I Pinus densiflora S. et Z. 소나무 M.E.O.T.I Thuja koraiensis Nakai 눈측백 S.M Sasa borearis Makino 조릿대 E.P.M Agrostis clavata Trin. 산겨이삭 P Calamagrostis epigeios Roth 산조풀 P Calamagrostis langsdorffii Trin. 산새풀 P Trisetum bifidum Ohwi 잠자리피 P Agropyron ciliare Fr. 속털개밀 P Dactylis glomerata L. 오리새 P Poa acroleuca Steud. 실포아풀 P Poa compressa L. 좀포아풀 P Poa sphondylodes Trin. 포아풀 P Setaria viridis Beauv. 강아지풀 P Miscanthus sinensis var. purpurascens Rendle 억새 P

20 14 희귀산림유전자원보존연구 학명 국명 유용도 Carex dickinsii Fr. et Sav. 도깨비사초 P Carex humilis Leyss. 산거울 P Carex laevissima Nakai 애괭이사초 P Carex maximowiczii Miq. 왕비늘사초 P Carex siderosticta Hance 대사초 P Arisaema amurense var. serratum Nakai 천남성 M Arisaema heterophyllum Bl. 두루미천남성 M Commelina communis L. 닭의장풀 M.E Juncus effusus var. decipiens Buchen. 골풀 M Heloniopsis orientalis C. Tanaka 처녀치마 U Veratrum maackii var. japonicum T. Shimizu 여로 M Veratrum patulum Loes. fil. 박새 M Veratrum versicolor for. brunnea Nak. 붉은여로 M Zygadenus sibiricus A. Gray 나도여로 U Hosta capitata Nakai 일월비비추 E Hosta longipes Matsumura 비비추 E Hosta plantaqinea Aschers. 옥잠화 O Hemerocallis fulva L. 원추리 M.O.E Gagea lutea Ker-Gawl. 중의무릇 U Lilium amabile Palibin 털중나리 M.E Lilium concolor var. partheneion Bak. 하늘나리 M.E Lilium distichum Nakai 말나리 E Lilium lanciflolium Thunb. 참나리 M.E Lilium tsingtauense Gilg 하늘말나리 M.E Asparagus schoberioides Kunth 비짜루 E Polygonatum involucratum Maxim. 용둥굴레 E Polygonatum lasianthum var. coreanum Nakai 죽대 M Polygonatum odoratum var. pluriflorum Ohwi 둥굴레 E Clintonia udensis Trautv. et Meyer 나도옥잠화 E Smilacina japonica A. Gray 풀솜대 E Majanthemum bifolium F. W. Schm. 두루미꽃 U Disporum smilacinum A. Gray 애기나리 E Disporum viridescens Nakai 큰애기나리 E Convallaria keiskei Miq. 은방울꽃 M Paris verticillata Bieb. 삿갓나물 E Smilax china L. 청미래덩굴 M.E Smilax nipponica Miq. 선밀나물 E Smilax riparia var. ussuriensis Hara et T. Koyama 밀나물 E Smilax sieboldii Miq. 청가시덩굴 E Dioscorea batatas Decne. 마 M.E Dioscorea japonica Thunb. 참마 M.E Dioscorea nipponica Makino 부채마 E Dioscorea quinqueloba Thunb. 단풍마 U Dioscorea septemloba Thunb. 국화마 M Dioscorea tokoro Makino 도꼬로마 M.E Iris ensata var. spontanea Nakai 꽃창포 O

21 함백산지역의식물상 15 학명 국명 유용도 Iris sanguinea Horn. 붓꽃 M.O Cypripedium guttatum var. koreanum Nakai 털개불알꽃 U Cypripedium macranthum Sw. 개불알꽃 O Tulotis ussuriensis Hara 제비잠자리난 U Cephalanthera erecta Bl. 은난초 U Cephalanthera longibracteata Bl. 은대난초 U Liparis japonica maxim. 키다리난초 U Chloranthus japonicus Sies. 홀아비꽃대 U Salix gracilistyla Miq. 갯버들 S Salix hallaisanensis Lev. 떡버들 S Salix caprea Linn. 호랑버들 S Salix koriyanagi Kimura 키버들 S Betula costata Trautv. 거제수나무 M.S Betula davurica Pall. 물박달나무 T.M Betula ermanii Cham. 사스래나무 T.M Betula schmidtii Regel 박달나무 T Betula schmidtii var. lancea Nak. 좁은잎박달나무 T Carpinus cordata Bl. 까치박달 T Corylus heterophylla Fisch. 난티잎개암나무 M.E Corylus heterophylla var. thunbergii Bl. 개암나무 M.E Corylus sieboldiana Bl. 참개암나무 M.E Quercus aliena Bl. 갈참나무 E.T.S Quercus dentata Thunb. 떡갈나무 M.E.T.S Quercus dentata var. fallax Nakai 청떡갈 M.E.T.S Quercus mongolica Fisch. 신갈나무 E.T.S Ulmus davidiana Planch. 당느릅나무 M.E.T.F Ulmus davidiana var. japonica for. subelosa Nak. 혹느릅나무 U Ulmus laciniata Mayer 난티나무 M.E.T.F Ulmus pumila L. 비술나무 S.F Celtis jessoensis Koidz. 풍게나무 E Morus bombycis Koidz. 산뽕나무 M.E.F.S Humulus japonicus S. et Z. 환삼덩굴 E.F.M Urtica angustifolia Fisch. 가는잎쐐기풀 U Pilea peploides Hook. et Arn. 물통이 U Boehmeria longispica Steud. 왜모시풀 F Boehmeria spicara Thunb. 좀깨잎나무 F Boehmeria tricuspis Makino 거북꼬리 E.F Asarum sieboldii Miq. 족도리 M Rumex acetocella L. 애기수영 E Rumex crispus L. 소리쟁이 M.E Rumex japonicus Houtt. 참소리쟁이 E Bistorta manshuriensis Kom. 범꼬리 M Pleuropterus cilinervis Nakai 나도하수오 U Fallopia dumetora Holub. 닭의덩굴 U Persicaria hydropiper Spach 여뀌 M Persicaria maackiana Nakai 나도미꾸리낚시 U

22 16 희귀산림유전자원보존연구 학명 국명 유용도 Persicaria nepalensis Miyabe et Kudo 산여뀌 U Persicaria nodosa Opiz 큰개여뀌 U Persicaria sieboldii Ohki 미꾸리낚시 U Persicaria thunbergii H. Gross 고마리 U Persicaria vulgaris Webb et Moq. 봄여뀌 U Polygonum aviculare L. 마디풀 M.E Chenopodium album var. centrorubrum Makino 명아주 E Honkeya peploides var. major Hooker 갯별꽃 U Pseudostellaria heterophylla Pax 개별꽃 M.E Pseudostellaria palibiniana Ohwi 큰개별꽃 E Cerastium holosteoides var. hallaisanense Mizushima 점나도나물 E Lychnis cognata Maxim. 동자꽃 O Melandryum apricum Rohrb. 애기장구채 U Clematis chiisanensis Nakai 누른종덩굴 O Clematis heracleifolia DC. 병조희풀 M Clematis heracleifolia var. davidiana Hemsley 자주조희풀 M Clematis koreana Kom. 세잎종덩굴 U Clematis ochotensis Poir. 자주종덩굴 U Ranunculus cantoniensis DC. 털개구리미나리 U Adonis amurensis Regel et Radde 복수초 O.M Thalictrum actaefolium S. et Z. 은꿩의다리 E Thalictrum aquilegifolium L. 꿩의다리 M.E Thalictrum filamentosum Maxim. 산꿩의다리 M Thalictrum rochebrunianum Fr. et Sav. 금꿩의다리 U Aconitum jaluense Komar. 투구꽃 M Aconitum pseudo-laeve var. erectum Nakai 진범 M Aconitum sibiricum Poir 노랑투구꽃 U Aconitum uchiyamai Nakai 그늘돌쩌귀 M Aconitum volubile Koelle 가는줄돌쩌귀 U Actaea asiatica Hara 노루삼 U Caltha palustris var. membranacea Turcz. 동의나물 U Berberis amurensis Rupr. 매발톱나무 M.O.S Berberis koreana Palibin 매자나무 E.O.M Caulophyllum robustum Maxim. 꿩의다리아재비 M.E Magnolia sieboldii K. Koch 함박꽃나무 O Schisandra chinensis Baill 오미자 M.E Lindera obtusiloba Bl. 생강나무 M.E.S Corydalis ochotensis Turcz. 눈괴불주머니 U Corydalis turtschaninovii Bess. 현호색 M Corydalis turtschaninovii var. linearis Nakai 댓잎현호색 M Cardamine amaraeformis Nakai 꽃황새냉이 E Cardamine scutata Thunb. 큰황새냉이 E Rorippa globosa Thell 구슬갓냉이 U Rorippa islandica Borb. 속속이풀 E Arabis glabra Bernh. 장대나물 E Sedum aizoon L. 가는기린초 E

23 함백산지역의식물상 17 학명 국명 유용도 Sedum erythrostichum Miq. 꿩의비름 M.E Sedum kamtschaticum Fisch. 기린초 E Sedum latiovalifolium Y. N. Lee 태백기린초 U Sedum middendorffianum Maxim. 애기기린초 U Sedum sarmentosum Bunge 돌나물 M.E Astilbe chinensis var. davidii Fr. 노루오줌 M Astilbe koreana Nakai 숙은노루오줌 U Chrysosplenium flagelliferum Fr. Schm. 애기괭이눈 U Deutzia glabrata Kom. 물참대 O Deutzia parviflora Bunge 말발도리 O Philadelphus schrenckii Rupr. 고광나무 O Ribes mandshuricum Kom. 까치밥나무 E.O Sorbaria sorbifolia var. stellipila Maxim. 쉬땅나무 E Spiraea chamaedryfolia var. ulmifolia Maxim. 인가목조팝나무 O Spiraea fritschiana Schneid. 참조팝나무 O Spiraea prunifolia for. simpliciflora Nakai 조팝나무 E.O.M Stephanandra incisa Zabel 국수나무 S Duchesnea chrysantha Miq. 뱀딸기 M.E Potentilla cryptotaeniae Maxim. 물양지꽃 U Potentilla fragarioides var. major Maxim. 양지꽃 M.E Sibbaldia procumbens L. 너도양지꽃 U Geum aleppicum Jacq. 큰뱀무 E Geum japonicum Thunb. 뱀무 M.E Rubus crataegifolius Bunge 산딸기 M.E Rubus oldhamii Miq. 줄딸기 E Rubus phoenicolasius Maxim. 곰딸기 E Filipendula palmata var. glabra Ledeb. 터리풀 O Filipendula purpurea Maxim. 붉은터리풀 O Filipendula miltijuga Maxim. 단풍터리풀 O Sanguisorba hakusanensis var. koreana Hara 산오이풀 M Sanguisorba officinalis L. 오이풀 M Agrimonia pilosa Ledeb. 짚신나물 M.E Rosa marretii Lev. 붉은인가목 O Rosa multiflora Thunb. 찔레 M.E Prunus leveilleana Koehne 개벚나무 U Prunus padus L. 귀룽나무 M.E Prunus sargentii Rehder 산벚나무 O Pyrus ussuriensis Maxim. 산돌배 E Sorbus alnifolia K. Koch. 팥배나무 E Sorbus commixta Hedl. 마가목 M.O Maackia amurensis Rupr. et Maxim. 다릅나무 T Lespedeza cyrtobotrya Miq. 참싸리 O.F.S Lespedeza maximowiczii Schneid. 조록싸리 O Desmodium oxyphyllum DC. 도둑놈의갈고리 U Vicia angustifolia var. minor Ohwi 가는갈퀴 U Vicia unijuga A. Br. 나비나물 E

24 18 희귀산림유전자원보존연구 학명 국명 유용도 Vicia unijuga var. angustifolia Nakai 긴잎나비나물 E Vicia unijuga var. ouensanensis Lev. 큰나비나물 E Vicia venosa Maxim. 연리갈퀴 U Pueraria thunbergiana Benth 칡 M.E.S.F Glycine soja S. et Z. 돌콩 E Amphicarpaea edgeworthii var. trisperma Ohwi 새콩 E.S Lotus corniculatus var. japonicus Regel 벌노랑이 S.M Trifolium pratense L. 붉은토끼풀 S Trifolium repens L. 토끼풀 S Medicago lupulina L. 잔개자리 S Melilotus alba Desr. 흰전동싸리 S Geranium koreanum Kom. 둥근이질풀 M Geranium krameri Fr. et Sav. 선이질풀 M Geranium thunbergii S. et. Z. 이질풀 U Geranium sibiricum L. 쥐손이풀 M Geranium wilfordii Maxim. 세잎쥐손이 M Oxalis acetosella L. 애기괭이밥 M.E Oxalis corniculata L. 괭이밥 M.E Oxalis obtriangulata Maxim. 큰괭이밥 E Rhus chinensis Mill. 붉나무 M.E Ilex macropoda Miq. 대팻집나무 E Euonymus alatus Sieb. 화살나무 M.E Euonymus alatus for. ciliato-dentatus Hiyama. 회잎나무 E Euonymus macroptera Rupr. 나래회나무 U Euonymus oxyphyllus Miq. 참회나무 F Euonymus sieboldiana Bl. 참빗살나무 M Celastrus orbiculatus Thunb. 노박덩굴 E.S.F Tripterygium regelii Sprague et Takeda 미역줄나무 U Acer barbinerve Maxim. 청시닥나무 M Acer ginnala Maxim. 신나무 S Acer mono Maxim. 고로쇠나무 O.M Acer mono var. horizontale Nak. 산고로쇠 O.M Acer pseudo-sieboldianum Kom. 당단풍 O Acer tegmentosum Maxim. 산겨릅나무 O Acer triflorum Kom. 복자기 O Acer truncatum Bunge 만주고로쇠 O Acer tschonoskii var. rubripes Kom. 시닥나무 O Acer ukurunduense Trautv. et Meyer 부게꽃나무 O Impatiens noli-tangere L. 노랑물봉선화 Impatiens textori Miq. 물봉선 Vitis amurensis Rupr. 왕머루 M.E Vitis amurensis var. coignetiae Pulliat 머루 E Ampelopsis brevipedunculata var. heterophylla Hara 개머루 U Tilia amurensis Rupr. 피나무 T.F Tilia mandshurica Rupr. et Maxim. 찰피나무 T.F Tilia taquetii Schneid. 뽕잎피나무 T.F

25 함백산지역의식물상 19 학명 국명 유용도 Actinidia arguta Planch. 다래 M.E Stewartia pesudo-camellia Maxim. 노각나무 T.O Hypericum ascyron L. 물레나물 E.O Hypericum ascyron var. longistylum Maxim. 큰물레나물 E.O Hypericum attenuatum Chois. 채고추나물 U Hypericum erectum Thumb. 고추나물 M Viola acuminata Leseb. 졸방제비꽃 E Viola albida Palibin 태백제비꽃 U Viola collina Bess. 둥근털제비꽃 U Viola diamantica Nakai 금강제비꽃 U Viola japonica Langsd. 왜제비꽃 U Viola variegata Fisch. 알록제비꽃 O.E Viola variegata var. ircutiana Regel 청알록제비꽃 O Elaeagnus umbellata Thunb. 보리수나무 E Epilobium hirsutum L. 큰바늘꽃 U Oenothera lamarckiana Ser. 큰달맞이꽃 O Oenothera odorata Jacq. 달맞이꽃 O Oplopanax elatus Nakai 땃두릅나무 M Aralia cordata Thunb. 독활 M.E Aralia elata Seem. 두릅나무 M.E Aralia elata var. rotundata Nak. 둥근잎두릅나무 M.E Bupleurum falcatum L. 시호 M Bupleurum longiradiatum Turcz. 개시호 M.E Torilis japonica DC. 사상자 M Caucalis scabra Makino 개사상자 U Cryptotaenia japonica Hassk. 파드득나물 E Pimpinella brachycarpa Nakai 참나물 E Angelica anomala Lallemant 개구릿대 U Angelica dahurica Benth. et Hooker f. 구릿대 M.E Angelica decursiva Fr. et Sav. 바디나물 M.E Angelica gigas Nakai 참당귀 M Angelica polymorpha Maxim. 궁궁이 M.E Heracleum moellendorffii Hance 어수리 E Cornus controversa Hemsl. 층층나무 U Cornus macrophylla Wall. 곰의말채 U Chimaphila japonica Miq. 매화노루발 U Rhododendron brachycarpum D. Don 만병초 M.O Rhododendron schlippenbachii Maxim. 철쭉 O Rhododendron yedoense var. poukhanense Nakai 산철쭉 O Vaccinium koreanum Nakai 산앵도나무 E Vaccinium oldhami Miq. 정금나무 E Lysimachia barystachys Bunge 까치수영 E Lysimachia clethroides Duby 큰까치수영 E Lysimachia coreana Nakai 참좁쌀풀 U Lysimachia japonica Thunb. 좀가지풀 U Lysimachia vulgaris var. davurica R. Knuth 좁쌀풀 U

26 20 희귀산림유전자원보존연구 학명 국명 유용도 Symplocos chinensis var. leucocarpa for. pilosa (Nak.) Ohwi 노린재나무 U Fraxinus rhynchophylla Hance 물푸레나무 M Fraxinus sieboldiana Bl. 쇠물푸레 M Forsythia koreana Nakai 개나리 O.M Syringa dilatata Nakai 수수꽃다리 O Syringa reticulata var. mandshurica Hara 개회나무 U Halenia corniculata Cornaz 닻꽃 U Gentiana scabra var. buergeri Maxim. 용담 M Calystegia hederacea Wall 애기메꽃 M.E Calystegia japonica Chois. 메꽃 M.E Cuscuta australis R. Br. 실새삼 U Agastacherugosa O. Kuntze 배초향 E Prunella vulgaris var. lilacina Nakai 꿀풀 M.E Leonurus sibiricus L. 익모초 M Stachys riederi var. japonica Miq. 석잠풀 U Lamium album var. barbatum Fr. et Sav. 광대수염 E Clinopodium chinense var. parviflorum Hara 층층이꽃 E Clinopodium chinense var. shibetchense Koidz. 산층층이 Elsholtzia ciliata Hylander 향유 M Isodonexcisus Kouo 오리방풀 U Isodon inflexus Kudo 산박하 E Isodon japonicus Hara 방아풀 E Isodon serra Nemoto 자주방아풀 U Lycium chinense Mill. 구기자나무 M.E Solanum lyratum Thunb. 배풍등 U Solanum nigrum L. 까마중 M.E Scrophularia kakudensis Fr. 큰개현삼 M Pseudolysimachion linarifolium Holus. 꼬리풀 Pseudolysimachion rotundum var. coreanum Yamazaki 큰산꼬리풀 Pseudolysimachion longifolium L. 긴산꼬리풀 Veronica persica Poir. 큰개불알풀 U Melampyrum roseum Maxim. 꽃며느리밥풀 U Pedicularis resupinata L. 송이풀 M.E Pedicularis resupinata var. oppositifolia Miq. 마주송이풀 U Plantago asiatica L. 질경이 M.E Rubia akane Nakai 꼭두서니 M Rubia cordifolia var. pratensis Maxim. 갈퀴꼭두서니 M.E Galium pogonanthum Fr. et Sav. 산갈퀴 U Galium spurium L. 갈퀴덩굴 U Galium trachyspermum A. Gray 네잎갈퀴 U Galium trifloriforme Kom. 개선갈퀴 U Galium verum var. asiaticum Nakai 솔나물 U Sambucus williamsii var. coreana Nakai 딱총나무 M.E Weigela florida A. DC. 붉은병꽃나무 O Weigela subsessilis L. H. Bailey 병꽃나무 O Lonicera sachalinensis Nakai 홍괴불나무 U Lonicera subsessilis Rehder 청괴불나무 U Lonicera vidalii Fr. et Sav. 왕괴불나무 U

27 함백산지역의식물상 21 학명 국명 유용도 Patrinia rupestris Juss. 돌마타리 U Patrinia saniculaefolica Hemsl. 금마타리 U Patrinia scabiosaefolia Fisch. 마타리 M.E Patrinia villosa Juss. 뚝갈 E Valeriana fauriei Briq. 쥐오줌풀 E Adenophora grandiflora Nakai 도라지모시대 E Adenophora lamarckii Fisch. 두메잔대 E Adenophora triphylla var. hirsuta Naksi 털잔대 E Adenophora triphylla var. japonica Hara 잔대 E Campanula glomerata var. dahurica Fisch. 자주꽃방망이 U Campanula punctata Lax. 초롱꽃 O Codonopsis lanceolata Trautv. 더덕 M.E Codonopsis pilosuala Nannf. 만삼 M.E Platycodon grandiflorum A. DC. 도라지 M.E.O Ainsliaea acerifolia Sch.-Bip. 단풍취 U Aster ciliosus Kitamura 개쑥부쟁이 U Aster koraiensis Nakai 벌개미취 E Aster scaber Thunb. 참취 E Erigeron annuus Pers. 개망초 E Erigeron canadensis L. 망초 E Ligularia fischeri Turcz. 곰취 E Ligularia stenocephala Matsumura 곤달비 M.E Cacalia auriculata DC. 귀박쥐나물 E Cacalia auriculata var. matsumurana Nak. 박쥐나물 E Cacalia pseudo-taimingasa Nakai 어리병풍 E Chrysanthemum boreale Makino 산국 E Chrysanthemum zawadskii Herbich 산구절초 M Chrysanthemum zawadskii var. latilobum Kitamura 구절초 M Artemisia feddei Lev. et Vnt 뺑쑥 U Artemisia iwayomogi Kitamura 더위지기 M Artemisia japonica Thunb. 제비쑥 E Artemisia keiskeana Miq. 맑은대쑥 M.E Artemisia montana Pampan. 산쑥 U Artemisia scoparia Waldst. et Kitamura 비쑥 U Artemisia stolonifera Kom. 넓은잎외잎쑥 E Adenocaulon himalaicum Edgew 멸가치 E Rudbeckia bicolor Nutt. 원추천인국 O Carduus crispus L. f. 지느러미엉겅퀴 M.E Cirsium japonicum var. ussuriense Kitawura 엉겅퀴 M.E Cirsium pendulum Fisch. 큰엉겅퀴 E Arctium lappa L. 우엉 E Saussurea gracilis Maxim. 은분취 U Saussurea grandifolia Maxim. 서덜취 E Saussurea japonica DC. 큰각시취 U Saussurea macrolepis Kitamura 각시서덜취 E Saussurea tanakae Nakai. 당분취 U Synurus excelsus Kitamura 큰수리취 E

28 22 희귀산림유전자원보존연구 학명 국명 유용도 Echinops setifer Iljin 절굿대 M Taraxacum mongolicum H. Mazz. 민들레 M.E Taraxacum officinale Weber 서양민들레 E Prenanthes ochroleuca Hemsl. 왕씀배 U Ixeris chinensis var. strigosa Ohwi 선씀바귀 E Lactuca indica var. laciniata Hara 왕고들빼기 M.E Lactuca raddeana Maxim. 산씀바귀 E Youngia chelidoniifolia Kitamura 까치고들빼기 E Youngia denticulata Kitamura 이고들빼기 E

29 Genetic Variation of I-SSR Markers in the Natural Populations 23 Genetic Variation of I-SSR Markers in the Natural Populations of a Rare and Endangered Tree Species, Oplopanax elatus in Korea Seok-Woo Lee(Korea Forest Reasearch Institute), Jae-Min Chung(Korea National Arboretum) 이석우 ( 국립산림과학원 ), 정재민 ( 국립수목원 ) 1. INTRODUCTION The small genus Oplopanax Miq. includes three species : O. horridus Miq. which grows on the Pacific coast of the United States and Canada; O. japonicus (Nakai) Nakai from Japan; and O. elatus Nakai from Korea, China and the Russian Far East (Fu, 1992; Zhuravlev and Kolyada, 1996). Oplopanax elatus Nakai is a deciduous shrub of 1 m tall, less often than 1.8 m tall, with thick spiny stems rising from a rhizomatous base with large palmately lobed leaves forming a canopy like layer. The yellowish-white (and/or yellowishgreen) flowers are borne on elongated paniculate racemes which mature into a pyramidal spike of red berries in late summer. However, if the atmosphere moisture is not sufficient, the O. elatus does not set seeds (Fu, 1992). The lower stems of O. elatus generally become recumbent and lie above ground for some distance, gradually becoming buried - at which point the true roots arise (Lee and Lee, 1997). The O. elatus in Korea is the most southerly extension of the species. The success of regeneration of O. elatus is highly dependent on environmental conditions. It requires abundant air humidity and grows well on moist soil. Although the species can tolerate low temperature and poor soil, it prefers shade and wet sites where the soil is rich in humus (Fu, 1992; Zhuravlev and Kolyada, 1996; Lee and Lee, 1997). The bark of the lower stems and roots of O. elatus have been traditionally used as medicine. It shows a clearly favourable effect on the treatment of hypotension, hypertension, diabetes, neurosis, and heart disease (Zhuravlev and Kolyada, 1996). The objectives of this study were (1)To examine genetic variation in O. elatus throughout its range in Korea employing I-SSR markers; (2) to compare the

30 24 희귀산림유전자원보존연구 results with previous reports for other tree species; and (3) to provide conservation guidelines based on population genetic data. 2. MATERIAL AND METHODS From the late June to the mid-july of 2001, foliage tissues were collected from five natural populations located throughout the native range of O. elatus in Korea (Figure 1). Within each stand, 30 trees were selected for foliage collection with a minimum distance of 20 m in order to decrease the risk of relatedness. Total genomic DNA was extracted from foliages by a modified CTAB method. PCRs (polymerase chain reactions) were carried out with 5 primers of UBC #811, UBC #826, UBC #834, UBC #856, and UBC # Figure 1. Distribution of the O. elatus populations examined. 1 = Mt. Sorak; 2 = Mt. Bangtae; 3 = Mt. Gariwang 4 = Mt. Hambaek; 5 = Mt. Jiri.

31 Genetic Variation of I-SSR Markers in the Natural Populations 25 I-SSR phenotypic (presence-absence) data were used to calculate genetic parameters. For each tree we created a binary vector of is (presence of a band) and 0s (absence of band) for I-SSR loci and then used it for further analyses. Allelic frequencies were caculated under the assumption of dominant phenotype of I-SSR marker and of being reached at Hardy-Weinberg equilibrium for the whole populations. Widely used genetic parameters, such as expected heterozygosity (H e ), number of alleles per locus (A), effective number of alleles (A e ), proportion of polymorphic loci (P) and Nei s (1973) gene diversity (H T, H S and G ST ), were calculated for a reference and a comparison with those of the previous reports for other trees. We also estimated Shannons index (I; Shannon, 1948) for estimating the I-SSR diversity. Genetic relationships among populations were constructed by UPGMA clustering method based on pairwise Nei s (1978) unbiased genetic distance. The computer program POPGENE (Yeh et al., 1999) was used for all above-mentioned calculations. Finally, I-SSR phenotypic (presence-absence) data were used to produce F-statistic analogs called Ф -statistics (i.e., Ф ST ) using the Analysis of Molecular Variance (AMOVA) approach (Excoffier er al., 1992). Euclidian genetic distance indices (Excoffier et al., 1992) were obtained and then the AMOVA was performed on the resultant matrix for partitioning the total I-SSR variation into the within and among-population variance components, and for calculating φ ST. The computer program WINAMOVA (Excoffier, 1993) was used for all AMOVA calculations. 3. RESULTS Of the 22 I-SSR fragments scored, five fragments (22.7%) were completely monomorphic. The number of alleles per locus (A) ranged from 1.3 to 1.5 (mean = 1.5); the effective number of locus (A e ) from to (mean = 1.318); the percent of polymorphic loci (P : percentage of all loci that are polymorphic regardless of alleles frequencies) from 31.8% to 54.6% (mean = 45.5%); the expected heterozygosity (H e ) from to (mean = 0.184) and the Shannon s index (I) from to (mean = 0.269). Total genetic diversity

32 26 희귀산림유전자원보존연구 (H T ) was (S.D. = 0.033) and the average within-population gene diversity (H S ) was (S.D. = 0.027). The coefficient for population differentiation (G ST = 0.155) showed that most of the genetic variation (ca. 84%) resided within populations. Results from AMOVA gave a nearly identical pattern of population differentiation; 10.9% (Ф ST = 0.109) of the I-SSR variation was distributed among population and 89.1% was distributed within populations. Estimates of genetic distance (Nei, 1978) among populations range from to with an average of A dendrogram produced by the UPGMA clustering technique is presented in Figure 2. This failed in showing decisive geographic patterns. Nevertheless, the Mt. Jiri population - the most geographically distant population from the other populations was most distinctive in terms of genetic relationship. Mt. Sorak Mt. Gariwang Mt. Hambaek Mt. Bangtae Mt. Jiri Genetic Distance Figure 2. UPGMA dendrogram based on Nei s (1978) genetic distance among five population of O. elatus. 4. DISCUSSION Rare endemic plant species are commonly hypothesized to have low level of genetic variation caused by chance events (genetic drift, founder effect and bottleneck effect) (Waller et al., 1987; Karron, 1991). In fact, according to Karron (1991), most of the 24 rare plant species reviewed revealed low to moderate level

33 Genetic Variation of I-SSR Markers in the Natural Populations 27 of genetic diversity. This trend has been also found in elsewhere (Ledig et al., 1999, Lee et al., 1997b, 1998). Likewise, the I-SSR- variation (I = 0.269, H e = 0.184) of O. elatus investigated here was low as compared with those for other tree species (I for Torreya nucifera = 0.353, Hong et al., 2000; I and H e for Abies koreana = and respectively, Kang, 2002). On the other hand, if the population of O. elatus in Korea are peripheral isolates as suggested here, their genetic diversity might be lower than that for the central populations due to founder effects during species migration (Ledig, 2000). However, as it stands now, we cannot test if this hypothesis is correct because we have no data on the genetic variation of Chinese and Russian O. elatus. Regeneration of many late-successional tree species such as O. elatus generally depends on specialized safe sites for germination and early establishment (Cornett et al., 2000). As described in introduction, seedlings of O. elatus are highly dependent on environmental conditions. Namely, it requires abundant air humidity and grows well on moist - wet soil (Fu, 1992; Zhuravlev and Kolyada, 1996; Lee and Lee, 1997). Although important for O. elatus regeneration, optimal growth conditions such as high air-humidity and wet sites where the soil is rich in humus are fairly rare in alpine forests. Accordingly, the lack of safe sites for the species in forests may be one of the explanations for the rarity and limited distribution of this species. In addition, O. elatus has been disturbed by anthropogenic activities such as massive collection because it has been used as a traditional medicine. Consequently, it is highly likely that this species has had a small population size for a long time. If this is the case, the low level of genetic diversity investigated in here can be easily expected presumably due to the genetic drift and associated inbreeding. In alpine environments, outcrossing of entomophilous plants is restricted by low temperature, strong wind, and a short growth season, which restrict the activity and diversity of pollinators. This may induce and promote selfing if the plant species is self-compatible (Kudo, 1993). Although the pollination biology of the O. elatus has not been documented in detail, based on its floral morphology and field observation, it appears that pollination is predominantly insect-mediated. Accordingly, if O. elatus is self-compatible, we can expect that selfing may play a partial role

34 28 희귀산림유전자원보존연구 in its reproduction. This also adds to the explanations for the low level of genetic diversity maintained in this species. However, for a better understanding of this issue, more detailed studies on the mating system and reproductive biology in O. elatus should be needed. Fruit setting of O. elatus is usually poor in its natural habitat (Fu, 1992; Zhuravlev and Kolyada, 1996). The seeds have dormant embryos which require stratification in sand under low temperature for about 18 months to germinate (Fu, 1992). According to Zhuravlev and Kolyada (1996), after twelve-month stratification, only about 5% of seeds germinated. From these results, we can expect that the regeneration of O. elatus by seeds in natural stands is ineffective. This may be the reason why O. elatus mainly reproduces asexually (by layering) in its natural habitats. As a consequence, if the population size has reduced by natural and/or artificial factors and only a few trees have been left to serve as seed parents, it is very probable that the individual trees within a population are inbred siblings (genetically related) and consequently become depauperate in genetic diversity. Accordingly, the asexual regeneration has maintained a low level of genetic diversity in O. elatus. The degree of differentiation among populations (Ф ST = 0.109) of O. elatus was slightly higher than those for Torreya nucifera (Ф ST = 0.094) and Abies koreana (Ф ST = 0.058) and lower than that of Koelreuteria paniculata (Ф ST = 0.143, Hong et al., 2001 and references therein). This result is consistent with the general trends that the genetic differentiation for species with continuous and widespread distributions is less than that of species with endemic, narrow and isolated distributions (Hamrick et al., 1992). The relatively high level of genetic differentiation observed in O. elatus is not surprising since the most of Korean populations seems to be distant enough from each other to make gene flow by pollen or seed dispersal highly unlike and to be disturbed by massive collection. Maintenance of genetic variation has become a major focus of conservation programs (Brown et al., 1989). Rare and endangered species are susceptible to loss of genetic variation through genetic drift in small populations (Falk and Holsinger, 1991). Given the low level of genetic variation and the lack of safe sites in natural forests, O. elatus is a prime candidate for the conservation studies. For a

35 Genetic Variation of I-SSR Markers in the Natural Populations 29 more effective conservation of this species, we need to give it a legal protection against (excessive) collection and preserve as many natural populations as we can because it has a relatively high degree of genetic differentiation. In particular, the Mt. Jiri population could be a candidate of having high conservation value because not only it has the high level of genetic structure (Figure 2) but also it is the southern edge of O. elatus distribution in Korea. The results of this study also have implications for sampling strategies for ex situ conservation. For plant species with low genetic diversity like the O. elatus, large sample sizes are not necessary to capture the majority of the genetic variation within populations. However, the relatively wide range of genetic differentiation suggests that samples from multiple populations across its range in Korea are needed for ex situ conservation in order to preserve its genetic structure. On the other hand, a long-term seed storage of O. elatus as a means of ex situ conservation is not advisable because seed germination of O. elatus is ineffective and fruit setting in its natural habitat is very poor as discussed before. As a consequence, reproduction by root cutting and an establishment of infield conservation stands are recommended for the ex situ conservation. 5. LITERATURE CITED 1. Brown, A.H.D., M.T. Clegg, A.L. Kahler and B.S. Weir, eds Plant population genetics, breeding, and genetic resources. Sinauer Associates Inc. Sunderland, Massachusetts, U.S.A. pp Cornett, M.W., P.B. Reich, K.J. Puettmann and L.E. Frelich Seedbed and moisture availability determine safe sites for early Thuja occidentalis (Cupressaceae) regeneration. American Journal of Botany 87 : Excoffier, L WINAMOVA. Genetics and Biometery Laboratory, University of Geneva, Carouge, Switzerland (ftp : anthropologie.unige.ch /pub/comp/win/). 4. Excoffier, L., P.E. Smouse, and J.M. Quattro Analysis of molecular variance inferred from metric distance among DNA haplotypes, application to human mitochondrial DNA restriction data. Genetics 131:

36 30 희귀산림유전자원보존연구 5. Falk, D.A., K.E. Holsinger Genetics and conservation of rare plants. Oxford University Press, New York, USA pp Fu, L.K., ed China Plant Red Data Book - Rare and Endangered Plants. Vol. 1., Science Press. Beijing, China. pp Furnier, G.R. and W.T. Adams Geographic patterns of allozyme variation in Jeffrey pine. American Journal of Botany 73 : Godwin, I.D., E.A.B. Aitken and L.W. Smith Application of inter simple sequence repeat (ISSR) markers. to plant genetics. Electrophoresis 18: Hamrick J.L., M.J.W. Godt Allozyme diversity in plant species. pp In : A.H.D. Brown, M.T. Clegg, A.L. Kahler, and B.S. Weir. eds. Plant Population Genetics, Breeding, and Genetic Resources. Sinauer, Sunderland, Massachusetts, U.S.A. 10. Hamrick, J.L., Y.B. Linhart and J.B. Mitton Relationships between life history characteristics and electrophoretically detectable genetic variation in plants. Annual Review of Ecology and Systematics 10 : Hamrick, J.L., M.J.W. Godt, and S.L. Sherman-Broyles Factors influencing levels of genetic diversity in woody plant species. pp Hong, Y.P., K.J. Cho, Y.Y. Kim and E.M. Shin Mendelian inheritance of Inter Simple Sequence Repeats markers in Abies koreana Wilson. Journal of Korean Forestry Society 87 : Hong, Y.P., K.J. Cho, Y.Y. Kim, E.M. Shin, and S.K. Pyo Diversity of I-SSR variants in the populations of Torreya nucifera. Journal of Korean Forest Society 89 : Hong, Y.P., K.J. Cho, K.N. Hong, and E.M. Shin Diversity of I-SSR variants in Gingko biloba L. plant in 6 regions of Korea. Journal of Korean Forest Society 90 : Huenneke, L.F Ecological implications of genetic variation in plant population. pp In : D.A. Falk, and K.E. Holsinger, eds. Genetics and conservation of Rare Plants. Oxford University Press, New York, U.S.A. 16. Kang, B.Y Spatial genetic structure, mating system and genetic conservation strategy in the natural populations of Korean fir (Abies koreana). Ph. D. thesis. Seoul

37 Genetic Variation of I-SSR Markers in the Natural Populations 31 National University. pp (in Korean). 17. Karron, J.D Patterns of genetic variation and breeding systems in rare plant species. pp In : D.A. Falk and K.E. Holsinger, eds. Genetics and Conservation of Rare Plants. Oxford University Press, New York, U.S.A. 18. Knapp, E.E. and K.J. Rice Comparison of isozymes and quantitative traits for evaluating patterns of genetic variation in purple Needlegrass (Nassella pulchra). Conservation Biology 12 : Kudo, G Relationship between flowering time and fruit set of the entomophilous alpine shrub, Rhododendron aureum (Ericaceae), inhibiting snow patches. American Journal of Botany 80 : Ledig, F.T Founder effects and the genetic structure of Coulter pine. Journal of Heredity 91 : Ledig, F.T. and M.T. Conkle, B. Bermejo-Velázquez, T. Eguiluz-Piedra, P.D. Hodgskiss, D.R. Johnson and W.S. Dvorak Evidence for an extreme bottleneck in a rare Mexican pinyon : Genetic diversity, disequilibrium, and the mating system in Pinus maximartinezii. Evolution 53 : Lee, S.W., S.C. Kim and H.S. Lee Allozyme variation in Abeliophyllum distichum Nakai. an endemic tree spicies of Korea. Silvae Genetica. 47 : Lee, S.W., F.T. Ledig and D.R. Johnson Genetic variation at allozyme and RAPD markers in Pinus longaeva (Pinaceae) of the White Mountains, California. American Journal of Botany 89 : Lee, S.W., Y.Y. Kim, J.O. Hyun and Z.S. Kim. 1997a. Comparison of genetic variation in Pinus densiflora natural populations by allozyme and RAPD analysis. Korean Journal of Breeding 29 : (in Korean). 25. Lee, S.W., S.C. Kim, W.W. Kim, S.D. Han and K.B. Yim. 1997b. Characteristics of leaf morphology, vegetation and genetic variation in the endemic populations of a rare tree species, Koelreuteria paniculata Laxm. Journal of Korean Forestry Society 86 : (in Korean). 26. Lee, W.Y and Y.M. Lee Illustrated Rare and Endangered Species in Korea Chungbu Forest Experiment Station. pp. 255 (in Korean). 27. Lynch, M. and B.G. Milligan Analysis of population genetic structure

38 32 희귀산림유전자원보존연구 with RAPD markers. Molecular Ecology 3 : Maxted, N., B.V. Ford-Lloyd and J.G. Hawkes, eds Plant Genetic Conservation - the In Situ Approach. Chapman & Hall, U.K. pp Nei, M Analysis of gene diversity in subdivided populaitons. proceedings of the National Academy of Sciences USA 70 : Nei, M Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals. Genetics 89 : Nybom, H. and I.V. Bartish Effects of life history traits and sampling strategies on genetic diversity estimates obtained with RAPD markers in plants. Perspectives in Plant Ecology, Evolution, and Systematics 3 : Shannon, C.E A mathematical theory of communication. Bell System Tech. J. 27 : Soulé, M.E Conservation Biology : the Science of Scarify and Diversity. Sinauer, Sunderland, Massachusetts, U.S.A. pp Tsumura, Y.K. Ohba and S.H. Strauss Diversity and inheritance of inter-simple sequence repeat polymorphisms in Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii) and sugi (Cryptomeria japonica). Theoretical and Applied Genetics 92 : Waller, D.M., D.M. O'Malley and S.C. Gawler Genetic variation in the extreme endemic Pedicularis furbishize (Scrophulariaceae). Conservation Biology 1: Yeh, F.C., R.C. Yang, and T. Boyle POPGENE v Microsoft window- based freeware for population genetic analysis. Dept. of Renewable Resources Univ. of Alberta Edmonton, Canada. 37. Zhuravlev, Y.N. and A.S. Kolyada Araliaceae : Ginseng and other Aralia of the Russian Far East. International Kuril Island Project (IKIP). http : //artedi.fish.washington.edu/okhotskia/ikip/results/

39 체세포배발생을통한땃두릅나무대량증식 33 체세포배발생을통한땃두릅나무대량증식 문흥규 ( 국립산림과학원 ) 땃두릅나무는인삼및가시오갈피와더불어약리효용이뛰어난두릅나무과의키작은나무로사포닌, 휘발성오일, 안트라퀴논등약용가치가우수한자원식물이다. 본문에서는땃두릅나무의가치와중요성을설명하고아울러조직배양을이용한새로운증식기술을소개한다. 1. 땃두릅나무의형태적특징 땃두릅나무는 1,000m 이상의높은산에자라는낙엽활엽관목으로어른나무가되어도 2 3m 정도밖에자라지않는다. 줄기에는긴가시가촘촘히나있고, 한포기에여러대의줄기가올라오는특징이있다. 잎은원통형으로달리고지름은 15~30 cm이며, 가장자리가정상으로 5~7개로갈라지고잔복거치가있으며, 열편은삼각형이고뒷면맥위에털과가시가밀생한다. 꽃은 6~10개가지름 9~13mm의산형화서를이루고, 화서는다시모여가지끝에 8~18cm의원추상으로배열하며짧은털과가시가밀생하고꽃받침잎은털이없고 4개이며가장자리에뚜렷하지않은 5개의톱니가있다. 꽃잎은긴타원상삼각형으로각각 5개이고 7~8월에청백색으로개화한다. 열매는타원형으로지름 7~12mm이고길이 4mm의암술대가남으며 9월에황홍색으로성숙한다. 땅속에뿌리줄기가있고꽃을제외한전체에짧은가시털이있다. 2. 약용식물로의가치 땃두릅나무는오래전부터민간에서이용하여온약용수종으로이시진 ( 李時珍 1518 ~1593) 의 본초강목 에서는자인삼 ( 刺人蔘 ) 이라하여귀한약재로쓰였고, 전통적으

40 34 희귀산림유전자원보존연구 로한방에서는해열, 강장약으로사용하여왔으며최근, 인삼, 영지버섯, 마늘등에미량으로들어있는유기게르마늄이땃두릅나무에서추출되어암, 만성성인병등난치병의치료로도주목을받게되었다. 우수한약리효과로인해땃두릅나무는러시아에서는약으로공인되어쓰이고있으며, 알래스카, 캐나다서부및미국북서부에서는유사종인 Opopanax horridus( 일명 Devil s Club) 를당뇨병의치료제로사용하고있고일부사람들은 태평양인삼 으로부르고있다. 현재우리나라에자생하는땃두릅나무는자생지에서많은개체들이등산객들에의해무차별남획되어자생지파괴등점차사라지는위기에처해있으며, 산림청에서는 1997년희귀및멸종위기식물로분류하여보존하고있는실정이다. 3. 일반적인땃두릅나무의번식 땃두릅나무는종자의결실율이낮고, 종자를얻었다하더라도발아력이 5% 정도로매우저조하여실생번식이어려운수종으로되어있다. 일반적인번식법으로는분주, 휘묻이, 꺾꽂이등무성번식법이제시되고있으나실용적인방법이못되고오히려재료채취로인해자생지파괴의한원인이되는것으로나타났다. 최근뿌리삽수를이용한번식법이발표된바있으나이것은자생지에서뿌리삽수를대량으로채취해야하는문제로인해오히려자생분포지를파괴하는위험이따를수있다. 이러한문제점을해결하기위해국립산림과학원생물공학과에서는 2002년부터설악산, 방태산등에서일부남아있는땃두릅나무의자생지를확인하고, 소수의개체에서종자를채종하여씨눈조직으로부터체세포배를유도하여식물체를형성하는기술을개발하였다. 4. 체세포배유도를통한땃두릅나무묘목생산 체세포배 ( 体細胞胚, somatic embryo) 유도란식물의잎, 줄기, 뿌리등의조직을재료로조직배양기술을이용하여인위적으로유도한배 ( 胚, embryo) 를말한다. 이것은식물세포가가지고있는특징을이용하는것인데식물조직의세포는특이하게도하나의단세포로부터식물체를형성할수있는능력이있다. 이것을전문용어로는전형성능 ( 全形成能, totipotency) 이라부른다. 이러한식물의잠재적인성질을

41 체세포배발생을통한땃두릅나무대량증식 35 이용하여조직배양이라는특수한환경에서배지에여러가지식물호르몬을처리하여배양하면체세포배가유도된다. 체세포배를유도하여식물체를형성하려면여러가지의배양단계가따르고기술적으로도좀복잡한과정을거친다. 하지만체세포배유도기술이확립되면비교적단기간내에식물체를대량으로생산할수있기때문에식물체생산을위한조직배양기술로서는가장진보된기술로평가되고있다. 그과정을상세히소개하면다음과같다. 5. 배발생캘러스유도 조직배양은무균하에서조직을배양하는과정이므로배양하려는조직의오염물질을적절히제거해야한다. 이과정을표면살균이라부른다. 표면살균후에는준비된배지에옮겨배양을시작하게되는데, 보통배발생을위해서는오옥신 (2,4-D) 이함유된배지에서수행한다. 땃두릅나무의경우는종자를표면살균하고 MS 배지에서치상하여배발생캘러스를유도하는과정을거치게되는데배양은빛이없는암배양의조건에서행한다. 생물공학과에서땃두릅나무의조직배양은강원도방태산및설악산에서소수의종자를채종하여시험을시작하였는데대부분비립종자여서반응을보이지않았다. 다른하나는종자의표면오염이매우심하였기때문에오염제거가큰문제로대두되었다. 그래서 70% 에틸알코올, 2% 차아염소산나트륨, 0.2% 승홍으로각각종자의표면을살균하고살균시간및농도를여러번조절하여배양이가능한상태를만들수있었다. 체세포배발생을위해서는먼저배발생캘러스 ( 혹은배발생조직 ) 를유도해야하는데이단계가가장중요한단계가된다. 땃두릅나무의전형적인배발생캘러스는흰색을띠며, 부서지기쉬운상태를나타내어식물체를형성하지못하는일반캘러스와는구별이쉽게된다. 하지만이러한배발생캘러스의유도율이 1% 미만으로매우낮았기때문에실험초기에배발생캘러스의증식에어려움이따른다. 일단얻어진배발생캘러스는적정화된배양조건하에서계속증식을실시하고일정한양이확보되면식물체형성을위한다음단계의실험이진행된다.

42 36 희귀산림유전자원보존연구 땃두릅나무배발생캘러스 6. 체세포배유도 배발생캘러스로부터식물체를형성하기위해서는우선체세포배를유도해야한다. 체세포배의유도는보통염류를낮춘배지를사용하는데, 1/2 MS 배지를보편적으로사용한다. 이배지에식물호르몬으로에브시식산 (ABA) 을첨가하고소량의활성탄 (activated charcoal) 을첨가하여배발생세포를옮겨주게된다. 체세포배유도배지에옮겨주기전에배발생캘러스를현탁배양 ( 액체배지에서흔들어주며배양하는방법 ) 하는과정이필요한데, 이때일정한크기의세포로만들기위해격자형체 (mesh) 로걸러서크기가비슷한세포들이배지에들어가도록한다. 이렇게옮겨준세포는냉백색형광등하에서배양을시작하여약 2주정도지나면세포조직으로부터체세포배가관찰되기시작한다. 한편이러한체세포배는유도되는순서가다르기때문에서로다른발달단계를나타내게되는데, 따라서크기가비슷하고생장정도가유사한것들을골라서그다음배양단계로넘어간다.

43 체세포배발생을통한땃두릅나무대량증식 37 배발생세포에서유도된체세포배 체세포배유도는탄소원의종류및농도에따라현저한차이를보인다. 땃두릅나무는탄소원으로 sucrose의처리가가장좋은결과를보였고, 농도는고농도인 5% 에서주효하였다. 기내묘의조직부위에따른체세포배유도는뿌리를절편으로하였을때가장양호하여잎조직보다 5배이상많은체세포배를형성하였다. 이같은결과는적절한절편의선택이체세포배유도에중요한요소임을보여주는결과이다. 한편체세포배유도는유전자형에따라서도현저한차이를보였는데지리적으로격리된지역은물론같은지역내의서로다른유전자형에따라서도체세포배형성에큰차이를나타냈다. 지리산의 8개체를시험한결과에서나타난것처럼지리F 개체만체세포배형성이양호하고기타의개체는체세포배형성이매우저조하여유전자형에따른체세포배형성의뚜렷한차이를보여주었다. 체세포배유도빈도를높이기위한접종밀도의시험에서는 0.2~0.5g 의접종시에는체세포배유도에유의적차이를보이지않으나그이상의농도에서는체세포배유도가현저히감소하였다. 이같은결과는과밀한세포로부터양료의경쟁및대사산물의과다분비로인한억제요인으로해석된다.

44 38 희귀산림유전자원보존연구 체세포배유도 - 배지및유전자형효과 체세포배유도 - 접종밀도효과 7. 체세포배성숙및발아유도 체세포배로부터식물체를형성시키기위해서는체세포배를좀더성숙시킨다음발아를유도해야한다. 이단계는일반종자가발아되는과정과유사하다고볼수있다. 다만조직배양으로만들어진체세포배는종자의발아시양분의저장고역할을하는배유 ( 胚乳, endosperm) 조직이없기때문에발아를위해서는양료및발아촉진을위한식물생장조절제를외부에서공급해주어야한다. 발아를위한체세포배는초기자엽단계로자란체세포배를보통사용하고지베렐릭산 (GA3) 이첨가된 1/2 MS 배지로옮겨발아를유도한다. 지베렐릭산의농도는 1~10 mg/l 처리가가능하고실험결과땃두릅나무의체세포배발아를위해서는 1~3 mg/l 농도를처리해주면발아에충분한것으로나타났다. 이러한조건에서약 2주간배양을하면발아된어린식물체를얻을수있다. 경화제및활성탄의처리효과를보면일정한경향은없으나 agar 배지에서는기본배지에서, gelrite 배지에서는활성탄처리가발

45 체세포배발생을통한땃두릅나무대량증식 39 아에다소효과가있는것으로나타났다. 한편 agar+gelrite 배지에서는활성탄의처리가발아를현저히억제하는것으로나타났다. 발아시험 - 경화제및활성탄처리효과 체세포배의발아유도 - 초기 ( 좌 ) 및발아후기 ( 우 ) 8. 식물체형성 발아된식물체는잎의발달이미약하기때문에기본배지 (1/2MS % 활성탄 ) 에이식하여좀더식물체를생장시킨다. 이때 1회용샤레가아닌배양병이나

46 40 희귀산림유전자원보존연구 플라스틱용기를사용한다. 일반적으로식물호르몬이첨가되지않은기본배지를사용하고땃두릅나무의경우는 1/2MS 기본배지에활성탄을 0.02% 첨가하여배양을시킨다. 3주정도배양을하면크기가 5cm정도로자라고토양에이식가능한상태가된다. 체세포배발아체 - 유식물체 ( 좌 ), 자엽이전개된식물체 ( 우 ) 9. 토양이식및순화 잎이잘전개되고, 뿌리발달이양호한것을토양에이식한다. 이식시뿌리를흐르는물로조심스럽게씻어서아가를제거한다. 인공상토는보통버미큘라이트 (vermiculite), 피트모스 (peat moss), 펄라이트 (perlite) 등을등량으로섞어사용한다. 이식후충분히관수하고, 비닐을덮어수분이포화되도록유지한다. 조직배양으로유도된식물체는매우약하고부러지기쉽기때문에토양에이식시키기는과정에서조심스럽게다루어야한다. 특히조직배양으로유도된식물은뿌리의발달이미약하고잎이나줄기의형태도일반적인묘목과비교해서약한특징이있다. 배양된식물체가운데잎이잘전개되고, 뿌리발달이양호한것을토양에이식한다. 이식시뿌리에묻어있는아가 (agar) 를흐르는물로조심스럽게씻어제거한다. 뿌리의아가를제거하지않으면뿌리가쉽게썩기때문에반드시수돗물로씻어내야한다. 이식용상토는보통인공상토를사용하는것이유리하다. 시판되는원예용상토가운데, 버미큘라이트, 피트모스, 펄라이트등을등량으로잘혼합하여사용한다.

47 체세포배발생을통한땃두릅나무대량증식 41 이식후에는충분히관수를해주고투명한비닐을덮어수분이포화되도록유지한다. 이식후처음 1주간의기간이순화의가장중요한기간이되므로이시기에는하루에한두차례관수가필요하고주기적으로환기를시켜준다. 이렇게관리하여약 3주후에는완전히순화된식물체를얻을수있다. 순화된어린나무는크기가큰폿트로옮겨주고 4종액비 ( 하이포넥스 ) 로 1~2회관수하여생장을촉진시킨다. 상토는난의재배로일반적으로사용하는바크 ( 수피로이루어진상토 ) 를사용하면좋다. 자생지에서땃두릅나무가자라는것을보면보통부식토양 ( 나무수피등이썩어서이루어진공극이큰표토 ) 에서지표면으로뿌리가퍼지며자라기때문에조직배양묘역시이러한조건의상토에이식하여관리하면활착에유리한것으로나타났다. 아울러땃두릅나무는해발 1,000m 이상의고산지대에서만자라므로일반노지에서재배할경우는이점을특히유의하여여름철에는온도가지나치지않도록차광막의설치가필요하고바람이잘통하고공중습도를높게유지할필요가있다. 땃두릅나무조직배양묘의토양이식순화 10. 결론 땃두릅나무는전통적으로한방에서사용해온귀중한약용수종이며, 따라서앞으로도이용가치가매우높은수종으로기대된다. 그러나무분별한남획으로인해자생지의파괴가심각한상태에이르고있고이로인해산림청에서는희귀및멸종위기수종으로보호를해야하는단계가되었다. 필자는 2000년도에함백산의정상

48 42 희귀산림유전자원보존연구 부근에서약 100 여본의땃두릅나무가서식함을발견하였는데, 그후 2005년에다시방문하였을때는단지두세본의땃두릅나무가존재함을확인할수있었다. 그리고남아있는것도원래의어미나무는없어지고, 남아있는뿌리의그루터기에서겨우잎이나온상태로관찰되었다. 이것은함백산의경우에한하는것이겠지만땃두릅나무의자생지가지속적으로남획되어왔다는단적인한예로생각된다. 앞에서도언급했듯이땃두릅나무는분포지가제한적이고이로인해종자의결실상태가나쁘고종자의발아율도매우저조하기때문에다른번식법을강구할필요가있다. 뿌리를이용한근삽목의방법이가능한방법이되겠지만자생지파괴의원인이되고, 개체를대량으로증식시킬수도없기때문에비효율적이다. 더욱이땃두릅나무는희귀및멸종위기식물로보존하고있는상태이므로함부로채취했을경우는법률에따라처벌을받을수있다. 따라서본문에서제시한조직배양의방법이땃두릅나무번식의가장적당한대안이될수있다고본다. 하지만조직배양방법은기술적인문제와경비문제가따르고, 더욱이체세포배유도라는기술이요구되기때문에일반인들이쉽게적용할수있는기술은아니다. 국립산림과학원에서는 2006년부터조직배양으로증식한묘목을산림종자생산연구소강릉지소 ( 강릉시삽당령소재, 해발약 680m) 에서시험식재를시작하여자생지에서의적응가능성을실시하고있다. 이러한시험의결과는향후파괴된땃두릅나무자생지의복원에이용되고또한재배에관심이있는일반인에게도유익한정보를제공할수있을것으로기대된다. 귀중한한약자원인땃두릅나무의보존및복원사업에관심을가져야할시점이다. 산지식재시험 정상적으로생장하는조직배양묘